Пресування
Пряме (компресійне) гаряче пресування – найстаріший метод переробки реактопластів, який широко використовують сьогодні.
При компресійному пресуванні попередньо підігрітий матеріал завантажують безпосередньо в формуючу порожнину нагріту до високої температури прес-форми, після чого проводиться змикання прес-форми, витримка матеріалу під тиском і затвердіння.
Пресування застосовують для виготовлення фасонних виробів з реактопластів та отверждаємих термопластів.
Більшість шаруватих і композиційних пластиків виготовляють на основі термореактивних, переважно феіоло-або крезолоформальдегідних смол. Залежно від наповнювача і ступеня його подрібнення всі матеріали ділять на три типи: з порошкоподібною наповнювачем (прес-порошки); з волокнистих наповнювачем (волокінти, асбоволокніти тощо) і з листовим наповнювачем (шаруваті пластики).
Технологічний процес складається з наступних операцій:
1 Попереднє нагрівання матеріалу
2 Завантаження матеріалу
3 Змикання прес-форми
4 Підпресовка
5 Витримка під тиском і затвердіння
6 Розмикання прес-форми
7 Витяг вироби
8 Очищення прес-форми
Рисунок 2 - Схема гарячого (компресійного) пресування
а) завантаження прес-матеріалу б) змикання прес-форми в) розкриття прес-форми й витяг вироби
1 - пуансон; 2 - прес-матеріал; 3 - матриця; 4 - виштовхувач; 5 - виріб
У матрицю засипають мірну кількість попередньо підігрітого прес-матеріалу, після чого до пуансону прикладають механічне або гідравлічне зусилля і піддають виріб короткочасної витримці у формі під постійним тиском, в результаті чого відбувається затвердіння матеріалу. Потім пуансон відводять; а затверджений виріб з матриці віддаляється виштовхувачами. Якість поверхні деталей дуже високе.
Режими формувань (температура попереднього підігріву, температура і тиск пресування, тривалість витримки) залежать від рецептури прес-матеріалу, від розмірів і конфігурації вироби і підбираються дослідницьким шляхом. Зазвичай температура попереднього підігріву 130 – 180 ° С, температура пресування 200 – 220 °С, тиск пресування 25 – 100 МПа, тривалість витримки 3 – 30 хвилин.
Основні труднощі при використанні методів гарячого пресуванія - це вибір матеріалів для виготовлення прес-форм, які повинні володіти високою вогнетривкістю, жароміцністю, термічною стійкістю, хорошою тепло - і електропровідністю.
Вступ до спеціальності Завдання до практичного заняття 4 Варіант 1
|
|
|
2б |
2 Екструзія. Принципова схема екструдера. Опис процесу екструзії. Які вироби отримують методом екструзії? |
2б |
3 Лиття під тиском. Принципова схема литтевої машини. Опис процесу лиття під тиском. Які вироби отримують методом литтям під тиском? |
2б |
4 Компресійне пресування. Принципова схема компресійного пресування. Опис процесу компресійне пресування. Які вироби отримують методом пресування? |
2б |
5 Яка кількість мономера з вмістом основної речовини 97 % необхідна для отримання 300 кг полімеру, якщо ступінь конверсії складає 80 %.
|
2б |
Вступ до спеціальності Завдання до практичного заняття 4 Варіант 2
|
|
|
2б |
2 Екструзія. Принципова схема екструдера. Опис процесу екструзії. Які вироби отримують методом екструзії? |
2б |
3 Лиття під тиском. Принципова схема литтевої машини. Опис процесу лиття під тиском. Які вироби отримують методом литтям під тиском? |
2б |
4 Компресійне пресування. Принципова схема компресійного пресування. Опис процесу компресійне пресування. Які вироби отримують методом пресування? |
2б |
5 Визначити вміст домішок, якщо з 200 кг мономера отримано 155 кг полімеру, якщо ступень конверсії складає 80 %.
|
2б |
Вступ до спеціальності Завдання до практичного заняття 4 Варіант 3
|
|
|
2б |
2 Екструзія. Принципова схема екструдера. Опис процесу екструзії. Які вироби отримують методом екструзії? |
2б |
3 Лиття під тиском. Принципова схема литтевої машини. Опис процесу лиття під тиском. Які вироби отримують методом литтям під тиском? |
2б |
4 Компресійне пресування. Принципова схема компресійного пресування. Опис процесу компресійне пресування. Які вироби отримують методом пресування? |
2б |
5 Визначити ступінь конверсії, якщо зі 150 кг мономера, що містить 1 % домішок, отримано 120 кг полімеру.
|
2б |
Вступ до спеціальності Завдання до практичного заняття 4 Варіант 4
|
|
|
2б |
2 Екструзія. Принципова схема екструдера. Опис процесу екструзії. Які вироби отримують методом екструзії? |
2б |
3 Лиття під тиском. Принципова схема литтевої машини. Опис процесу лиття під тиском. Які вироби отримують методом литтям під тиском? |
2б |
4 Компресійне пресування. Принципова схема компресійного пресування. Опис процесу компресійне пресування. Які вироби отримують методом пресування? |
2б |
5 Визначити кількість полімеру, яку можна отримати з 200 кг мономеру, що містить 2 % домішок, а ступінь конверсії складає 90 %.
|
2б |
Завдання до практичного заняття 4 Варіант 1
|
|
2 Екструзія. Принципова схема екструдера. Опис процесу екструзії. Які вироби отримують методом екструзії? |
3 Лиття під тиском. Принципова схема литтевої машини. Опис процесу лиття під тиском. Які вироби отримують методом литтям під тиском? |
4 Компресійне пресування. Принципова схема компресійного пресування. Опис процесу компресійне пресування. Які вироби отримують методом пресування? |
5 Визначити вміст домішок, якщо з 220 кг мономера отримано 150 кг полімеру, якщо ступень конверсії складає 80 %.
|
Завдання до практичного заняття 4 Варіант 2
|
|
2 Екструзія. Принципова схема екструдера. Опис процесу екструзії. Які вироби отримують методом екструзії? |
3 Лиття під тиском. Принципова схема литтевої машини. Опис процесу лиття під тиском. Які вироби отримують методом литтям під тиском? |
4 Компресійне пресування. Принципова схема компресійного пресування. Опис процесу компресійне пресування. Які вироби отримують методом пресування? |
5 Яка кількість мономера з вмістом основної речовини 97 % необхідна для отримання 320 кг полімеру, якщо ступінь конверсії складає 85 %.
|
Завдання до практичного заняття 4 Варіант 3
|
|
2 Екструзія. Принципова схема екструдера. Опис процесу екструзії. Які вироби отримують методом екструзії? |
3 Лиття під тиском. Принципова схема литтевої машини. Опис процесу лиття під тиском. Які вироби отримують методом литтям під тиском? |
4 Компресійне пресування. Принципова схема компресійного пресування. Опис процесу компресійне пресування. Які вироби отримують методом пресування? |
5 Визначити кількість полімеру, яку можна отримати з 220 кг мономеру, що містить 2 % домішок, а ступінь конверсії складає 85 %. |
Завдання до практичного заняття 4 Варіант 4
|
|
2 Екструзія. Принципова схема екструдера. Опис процесу екструзії. Які вироби отримують методом екструзії? |
3 Лиття під тиском. Принципова схема литтевої машини. Опис процесу лиття під тиском. Які вироби отримують методом литтям під тиском? |
4 Компресійне пресування. Принципова схема компресійного пресування. Опис процесу компресійне пресування. Які вироби отримують методом пресування? |
5 Визначити ступінь конверсії, якщо зі 160 кг мономера, що містить 2 % домішок, отримано 130 кг полімеру.
|
Рисунок
2 - Принципова
схема машини з черв'ячною пластикацией
розплаву:
1 - бункер; 2 - привід; 3 - гідроциліндр упорскування; 4 - поршень гідроциліндра; 5 - корпус, 6 - черв'як; 7 - нагрівальний циліндр; 8 - нерухома плита; 9 - рухлива плита; 10,11 - поршень гідроциліндра механізму змикання форми; 12 - півформи; 13 - литниковая втулка.
У циліндрі в залежності від відбуваються фізичних процесів розрізняють 3 зони: зона завантаження; зона плавлення; зона дозування.
У зоні завантаження тверді частинки полімеру захоплюються гребенями черв'яка і по його гвинтовим каналам транспортуються вперед. Черв'як має ідеально гладку поліровану поверхню, а матеріальний циліндр - більш шорстку (іноді на ньому наноситься спеціальна насічка). Для запобігання термоокислительной деструкції і щоб уникнути утворення пробки на поверхні якої виявиться шар розплаву, зона завантаження охолоджується холодоагентом (водою). На певному витку черв'яка відбувається плавлення матеріалу, зона в якій полімер переходить у в'язкотекучий стан називають зоною плавлення.
У зоні плавлення матеріал змінює свій об'єм, тому що виходить повітря яке раніше знаходилося між частинками матеріалу. Технологічно в цій зоні необхідно проводити стиснення матеріалу, що успішно реалізується зменшенням кроку черв'яка або глибини його нарізки. Тому другу зону матеріального циліндра ще називають - зоною стиснення.
У зоні дозування - відбувається вирівнювання температури, щільності і однорідності матеріалу, відбувається його остаточна пластикація і гомогенізація.
Процес формування самого виробу починається з моменту уприскування, і закінчується охолодженням вироби та розмиканням форми.