16.7.3. Штамповка листовых термопластов
Метод штамповки применяется для изготовления изделий из листовых термопластичных материалов и основан на способности этих материалов переходить в высокоэластическое состояние при нагревании и затвердевать при охлаждении.
Применяют 2 метода формования: а) метод направленной вытяжки и б) метод свободной вытяжки (вакуумирование).
а). При направленной вытяжке (рис. 16.5) нагретая заготовка формуется полостью матрицы, к которой она прижимается давлением жесткого пуансона, сжатого воздуха или давлением атмосферы.
В первом случае заготовку зажимают между оформляющими поверхностями матрицы и пуансона и охлаждают в штампе до нормальной температуры для фиксации полученной формы.
При таком способе изготовления листу придаются несложные контуры и небольшая кривизна. Штампы обычно изготовляют из древесины и пластических масс и их оформляющие полости обтягивают замшей.
Р
Рис. 16.6. Схема
процесса свободной вытяжки
вакуумформованием: 1. Вакумная камера;
2. Формаобразующее кольцо; 3. Прижимное
кольцо; 4. Винтовые зажимы; 5. Указатель
глубины вытяжки; 6. Изделие
Для изготовления деталей, имеющих сложную форму, отличную от формы тела вращения применяют метод пневмоформования с последующей посадкой на болванку. Вначале получают вакуумированием или пневмоформованием заготовку, имеющую форму тела вращения, а затем внутрь заготовки помещается болванка соответствующей конфигурации.
Свободная вытяжка от штамповки отличается тем, что материал в процессе формования не соприкасается с оформляющими поверхностями штампа.
Свободную вытяжку производят вакуумным или пневматическим методом; нагретую заготовку зажимают между прижимным и протяжным кольцами формы, затем усилием сжатого воздуха или атмосферным давлением протягивают заготовку через кольцо, придавая ей сферическую форму. Для фиксации формы, изделие охлаждают до нормальной температуры (рис.16.6).
Для предупреждения возникновения внутренних напряжений рекомендуется не только нагреть заготовку перед формованием, но и продолжать ее нагревание с помощью инфракрасных ламп во время вытяжки изделия. Изделие следует охлаждать медленно .
16.7.4. Вальцевание - один из наиболее распространённых способов изготовления плёночных материалов, (рис.16.7). По этому способу плёнку изготавливают пропусканием между валиками предварительно подготовленной пластмассовой заготовки.
Рис. 16.7. Схема вальцевания: 1. пресспорошок; 2. плёнка; 3. целлофан; 4. рулон с готовой плёнкой
После прохождения массы через вальцы полученную плёнку пропускают между валками каландра, установленными с точными зазорами, благодаря чему можно получать плёнку заданной толщины от 0,05 до 1,0 мм.
16.7.5. Литье термопластов под давлением
Литьё под давлением – высокопроизводительный и эффективный способ массового производства деталей из термопластов.
Литье под давлением представляет собой способ изготовления изделий путем подачи под давлением в форму пресспорошка, находящегося в пластичном состоянии.
Литьё под давлением осуществляется в литьевых машинах (рис.16.8.). Термопластичные порошки в нагретом виде подают в холодную или слегка подогретую форму (20-25 оС), а термореактивные - в горячую. Давление для термопластов 2500-5000 МПа, для реактопластов-5000-20000 МПа.
Перерабатываемый материал из загрузочного бункера 8 (рис. 16.6) подаётся дозатором 9 в рабочий цилиндр 6 с электронагревателем 4. При движении поршня 7 определённая доза материала поступает в зону обогрева, а уже расплавленный материал через сопло 3 и литниковый канал – в полость пресс-формы 1, в которой формируется изготовляемая деталь 2. В рабочем (нагревательном) цилиндре на пути потока расплава установлен рассекатель 5, который заставляет расплав протекать тонким слоем у стенок цилиндра. Это ускоряет прогрев и обеспечивает более равномерную температуру расплава. При движении поршня в исходное положение с помощью дозатора 9 очередная порция материала попадает в рабочий цилиндр. Для предотвращения перегрева выше 50-70 оС в процессе литья пресс-форма охлаждается проточной водой. После охлаждения материала пресс-форма размыкается и готовая деталь с помощью выталкивателей извлекается из неё.
Рис 16.8. Схема литья под давлением
Литьё под давлением является высокопроизводительным и экономичным методом формования изделий. Цикл длится 5-20 сек.
Производительность литьевых машин очень велика: для мелких деталей выпуск за смену на одного рабочего-12000-16000 штук. Литьевые машины отечественного производства маркируются ЛМ-250 или ЛМ-1000,где цифры обозначают максимальный вес выпускаемого изделия в граммах.
Литьём под давлением получают детали сложной конфигурации с различными толщинами стенок, рёбрами жёсткости, с резьбами и т.д. Применяют литьевые машины, позволяющие механизировать и автоматизировать процесс получения деталей. Производительность процесса литья в 20-30 раз выше производительности прессования, поэтому литьё под давлением является одним из основных способов переработки пластических масс в детали. Качество отливаемых деталей зависит от температур пресс-формы расплава, давления прессования, продолжительности выдержки под давлением и т.д.