Билет 16

16.1. Ротационные формы при ротационном формовании. Изготовление изделий и дефекты возникающие в процессе переработки.

Ротационное формование протекает без применения давления, а это значит, что формы чаще всего изготавливаются из листовой стали.

Требования к формам: внутренняя поверхность формы должна быть гладкой и не должна иметь пор; аккуратность выполнения обработки сварных швов, вы­полнение поднутрений и контуров; качественное и точное оформление поверхности, поскольку от этого в значительной степени зависит себестоимость изделия; герметиза­ция формы.

Для нагрева форм исполь­зуется масло. Каждая форма оборудована подводящей и отводящей линиями. Они обеспечивают поддержание равномерной температуры.

При конструктивном исполнении ротационных форм необходимо избегать острых кромок и углов, а также значительных различий в толщине стенок.

Изготовление изделий

Изготовление изделий начинается с загрузки холодной формы порошкообразным или молотым полимерным сырьем. Формовочная масса должна быть сухой и может быть окрашена. Количество взве­шенного полимерного сырья зависит от размеров формованного изделия и необходи­мой толщины стенки. Расчет ведется по плотности полимерного сырья. Затем форма смыкается. Для выравнивания давления существует отвод воздуха - вентиляционные каналы вводятся вглубь гнезда формы, чтобы исключить их закупоривание расплавом. С началом по­дачи тепла начинается вращение формы относительно двух осей, причем с различны­ми скоростями. Оба вида вращения регулируются неза­висимо друг от друга. Нагрев формы должен осуществляться равномерно и протекать через форму с достаточно высокой скоро­стью. Часто в этом качестве используется специальное термостабильное масло. Темпе­ратура теплоносителя зависит от перерабатываемого материала, а температура распла­ва должна согласовываться с рекомендациями производителей полимерного сырья.

Излишне продолжительный нагрев может привести к деструкции полимерной массы, окислительному рас­щеплению, противостоять которому можно с помощью азота, введенного в полость формы. После расплавления всех частиц начинается фаза ох­лаждения - контур нагрева отключается, а вместо него подключается контур охлаж­дения.

Охлаждение должно осуществляться равномерно. Процессом охлаждения можно управлять, регулируя время откачки теплоносителя и подключения охлаждающей среды. После охлаждения форма может быть разомкнута, а изделие извлечено из нее.

Дефекты, возникающие в процессе переработки

1. Прилипание формованных изделий к стенкам формы – это затрудняет извлечение изделия из формы, и его следует всячески избегать, с тем чтобы предотвратить как разрушение формы, так и повреждение самого изделия. Контрмеры: равномерное расплавление и предотвращение появления нерасплавленных час­тиц полимерного сырья; чистка и полировка внутренней рабочей поверхности формы; нанесение единообразного антиадгезионного слоя; при определенных обстоятельствах перенос разделительной поверхности формы.

2. Изменение окраски изделий. Термическая деструкция выражается в видимом изменении цвета внутри и снаружи готового изделия (цвет от желтоватого до коричневого). Это повреждение, которое кажется только внешним, также связано со снижением жестко­сти изделия. Контрмеры: сокращение времени нагрева; снижение температуры нагрева; конструктивные изменения изделия в целях снижения толщины его стенок.

3. Утяжины ухудшают не только внешний вид изделия; они приводят к недопусти­мым отклонениям от заданного размера. Причина - недостаточное выравнивание давления внутри формы. Контрмеры: Избыточное давление, возникающее за счет теплового расширения заключенного в форме воздуха или газообразных продуктов расщепления может быть предотвращено с помощью вентиляционных каналов.

4. Коробление (искривление) Причины: прерывание процесса вращения или слиш­ком продолжительное охлаждение. Контрмеры: снижение температуры расплава; оптимизация процесса охлаждения; увеличение времени вращения (формования); использование калибров для корректировки извлеченных из пресс-формы изделий.

5. Образование пузырей и шероховатость поверхности

Причины: влажность полимерного сырья, недостаточная длительность нагрева и излишне тол­стые стенки изделия. Контрмеры: предварительная сушка полимерного сырья; увеличение продолжительности нагрева; уменьшение количества загружаемого полимерного сырья.

6. Разнотолщинность стенок изделия. Причина: неправильный выбор передаточного отношения. Контрмеры: увеличение скорости вращения; изменение направления вращения.

7. Образование полос на внутренних полостях готового изделия объясняется неправильным выбором передаточного отношения.

Контрмеры: увеличение скорости вращения; изменение направления вращения.

8. Ломкость. Причина: переработка при слишком низкой температуре, либо недостаточно продолжительное время нагрева.

16.2. Нанесение пророшковых покрытий (общая информация). Вихревое и газопламенное напыление. Нанесение покрытий в электрическом поле.

Общая информация

Для изготовления коррозионностойких полимерных покрытий или декоративных поверхностей используются различные технологии нанесения порошковых покрытий.

Принцип основан на равномерном нанесении полимерного порошка на нагретые ме­таллические поверхности и его расплавлении. При этом образуется плотное покрытие.

Вихревое напыление

В агломерационную камеру загру­жается полимерный порошок. Для спекания в нижний отсек резервуара вдувается воздух, который, распределяясь проникает в агломерационную камеру и создает «кипящий» слой порошка. Завихренный порошок ведет себя подобно жидкости поэтому предметы, на которые требует­ся нанести покрытие, могут быть легко в него погружены.

Для расплавления порошка необходим предварительный нагрев металлических предметов, на которые предполагается нанести покрытие.

Для достижения хорошей адгезионной прочности поверхность металлических изде­лий до предварительного нафева следует очистить (обезжирить) и придать им шерохо­ватость

Подготовленные и нагретые металлические изделия опускаются в «кипящий» слой порошка на соответствующих, по возможности, точечных подвесках. При этом поли­мер прочно наплавляется на поверхность. Возникающая толщина слоев зависит от тем­пературы предварительного нагрева и времени погружения.

Процессы, как правило детали следует потряхивать, a при обработке больших горизонтальных поверх­ностей даже вращать.

Газопламенное напыление служит для нанесения покрытий на металлические из­делия, ввод которых в резервуар с полимером затруднен. Данная технология не полу­чила большого распространения. Полимерный порошок сжатым воздухом передается в пистолет-распылитель, откуда вместе с газовым пламенем выбрасывается на метал­лическую поверхность

Электростатическое нанесение покрытия в последнее время получает вес более широкое распространение. частицы поли­мера посредством сжатого воздуха подводятся к пистолету-распылителю и при выходе из него заряжаются в электрическом иоле от 50 до 100 кВ. Заземленные металлические поверхности, на которые предполагается нане­сти напыление, притягивают порошок, который образует равномерный слой; на опре­деленное время он прилипает к поверхности. При исполь­зовании такого метода плотность осаждения ниже. Затем изделие, на которое наносит­ся покрытие, нагревается и сухой полимерный слой расплавляется.