Глава 16. Методы изготовления деталей из пластмасс

16.1. Свойства и виды пластмасс

Пластические массы (пластмассы) — неметаллические материалы, которые получают на основе высокомолекулярных соединений — полимеров.

Пластмассы, полученные из искусственных и естественных смол и их смесей с различными веществами, можно формировать прессованием, литьем и выдавливанием. Они обладают ценными физико-механическими свойствами, из них легко изготовить детали сложной конструкции. Пластмассы широко применяют в машиностроении. Из пластмасс изготовляют широкую номенкла­туру различных деталей — от пробок, заглушек, прокладок, вкладышей для подшипников, сепараторов, бесшумных зубчатых колес, лопастей вентиляторов, радио- и электроаппаратуры до крупных изделий в автомобилестроении и электротехнике (шкивы, бамперы, рычаги и т. п.).

Пластические массы различают по свойствам и методам обра­ботки. В зависимости от свойств различают следующие пласт­массы:

термореактивные (термонеобратимые); эти пластмассы при нагревании размягчаются и плавятся (претерпевают внутренние химические изменения — полимеризацию) и переходят в твердое неплавкое и нерастворимое состояние; после отвердения в горя­чей пресс-форме они становятся непригодными для последующего прессования, и поэтому их называют необратимыми. К ним от­носятся фенопласты и аминопласты различных марок (стеклово-локниты, пресс-материалы, текстолиты и др.);

термопластические (термообратимые); такие пластмассы при нагревании размягчаются или плавятся и под влиянием внешнего давления заполняют полость пресс-формы; при этом внутренних химических изменений пластмассы не претерпевают, так как они не полимеризуются; эти пластмассы после отвердения в пресс-форме не переходят в неплавкое и нерастворимое состояние и могут быть снова использованы для прессования, поэтому их на­зывают обратимыми. К ним относятся: полиэтилен, полипропилен, полистирол, фторопласт, целлулоид, капрон А, Б, В, поликар­бонат, полихлорвинил и др.

По методам обработки пластмассы можно подразделить на четыре группы:

для прессования: термореактивные прессовочные порошки различных марок, пропитанные смолой слоистые пресс-материалы, пресс-материалы на основе минеральных наполнителей и др.? термопластические материалы — этрол (на основе простых и сложных эфиров целлюлозы), полистирол, полихлорвинил ас-фальтобитумные прессовочные композиции и др.);

для литья без применения давления: термореактивные и фе-нольно-формальдегидные и мочевино-формальдегидные литые смолы;

для штамповки, дутьевого и вакуумного формования: органи­ческое стекло, эфиры целлюлозы и др.

16.2. Методы изготовления деталей из пластмасс прессованием и литьем

Детали из пластмасс производят в основном в специ­альных металлических пресс-формах. Различают пресс-формы для компрессионного и литьевого прессования и для литья под дав­лением.

Для компрессионного и литьевого прессования применяют гидравлические прессы усилием 245—10 ООО кН.

Компрессионное прессование (рис. 16.1) заключается в следую­щем. В рабочую полость нагретой пресс-формы загружают опре­деленное количество пластмассы, которая под воздействием на­гревания и давления заполняет рабочую полость пресс-формы; после выдержки при определенной температуре в течение опреде­ленного времени пресс-форму раскрывают и готовая деталь вы­талкивается из пресс-формы.

Литьевое прессование осуществляется на обычных гидравли­ческих прессах, в которых загрузочная камера пресс-формы нахо­дится вне формующей рабочей полости; в этой камере пресс-ма­териал нагревается и в полужидком состоянии под давлением прессующего пуансона протекает по литникам в рабочую полость пресс-формы. Таким методом достигают более высокой точности деталей, чем компрессионным прессованием.

Литье под давлением применяют для получения деталей глав­ным образом из термопластических масс. Литье под давлением производят на специальных автоматических и полуавтоматических машинах. На рис. 16.2 показана схема дозирующего прессующего устройства литьевых машин. Литье под давлением — процесс более производительный по сравнению с предыдущими компрес­сионным и литьевым процессами, оно позволяет получать детали самой сложной конфигурации. Литье под давлением происходит следующим образом. Материал поступает в специальный бункер 7,

из которого через дозирующее устройство 6 подается в литьевой цилиндр 5 с обогревательными устройствами 4 (электрическими). Материал переходит в полужидкое состояние и под давлением поршня 8 впрыскивается через сопло 3 и литники в рабочую полость пресс-формы /. Пресс-форма имеет относительно более низкую температуру, чем литьевой цилиндр, и поэтому пресс-материал быстро затвердевает, образуя деталь 2. Литье под давле­нием применяют в крупносерийном и массовом производстве.