3.5. Изготовление изделий из пластмасс
Одним из главных достоинств пластических масс является сравнительная легкость их переработки в изделия, благодаря чему изготовление деталей из пластмасс отличается, как правило, небольшой трудоемкостью. Например, на изготовление кожуха электросчетчика из тонкого листового металла нужно затратить 12-15 минут, в то время как прессование этой детали из пластмассы требует всего 1,5-2 минуты.
Способов переработки пластмасс много, применение того или иного из них зависит от химических и физических свойств пластиков. Рассмотри основные способы получения изделий из пластмасс.
3.5.1. Горячее прессование
Этим способом перерабатываются в основном термореактивные пластмассы: фенопласты, аминопласты, анилинопласты, силикопласты.
Горячее прессование пластмасс производится на гидравлических прессах, под большим давлением. Полимерная смола поступает на переработку обычно в виде порошка. Однако этот порошок, как правило, не сразу подается в прессы. Его обычно подготовляют. Иногда подготовка сводится к подогреванию порошка, но наиболее распространенный способ предварительной обработки – таблетирование.
Таблетирование осуществляется на специальных машинах, на которых методом холодного прессования получают из порошка таблетки. Применение таблеток вместо порошка имеет ряд преимуществ: облегчается и ускоряется загрузка пресс-формы, меньше потерь материала в виде пыли, легче подогревать прессматериал перед прессованием. Подогревание прессматериалов (порошков и таблеток) производится токами высокой частоты. Предварительный подогрев до 90-120° дает возможность сократить время выдержки на 40-50%.
В последнее время начали применять более совершенные генераторы токов высокой частоты, чем раньше. Новые аппараты имеют частоту колебания тока 40-100 млн. в секунду (старые 17-30 млн. в секунду). Такие генераторы позволяют сократить выдержку еще вдвое.
Холодный или подогретый прессовочный материал (таблетка или порошок) поступает в нагретую до 130-200° пресс-форму, состоящую из двух половинок: нижней – матрицы и верхней – пуансона. Внутренняя поверхность матрицы имеет очертания наружной поверхности изделия. Во время работы пресса пуансон входит в матрицу. Под действием температуры и давления (150-250 кг/см2) прессматериал размягчается и заполняет всю полость пресс-формы. Под давлением масса отвердевает, пресс-форма раскрывается и изделие выталкивается из пресс-формы. С него механическим путем удаляют заусенцы (грат), и оно готово к употреблению.
Прессы снабжены электронной схемой регулирования температуры и времени прессования. На них установлены защитная решетка, исключающая возможность несчастных случаев.
Пресс-формы, применяемые при горячем прессовании, разделяются на открытые, поршневые, литьевые, трансферные и пресс-формы с перетеканием. Из рисунка 3.15. видно, что отличие между пресс-формами заключается в характере оформления изделия и способа вытекания избытка пресспорошка (заусенцев).
Рис.3.15. Типы пресс-форм для горячего прессования:
а – открытая; б – поршневая; в – с перетеканием; г – литьевая; д – трансферная. 1 – пуансон; 2 – матрица; 3 – изделие; 4 – направляющие колонки; 5 – вкладыш; 6 – обойма; 7 – загрузочная камера; 8 – литниковый канал; 9 – выталкиватель; 10 – штырь, оформляющий отверстие в изделии.
Открытые пресс-формы, а не имеют загрузочной камеры, поэтому они применяются только для изготовления наиболее простых изделий (типа тарелки). Сложные изделия в таких формах отпрессовать невозможно.
Закрытые пресс-формы – поршневые , б и с перетеканием , в – имеют загрузочную камеру. Вытекание излишка прессматериала в поршневых пресс-формах идет по вертикали (получается вертикальный грат-заусенец), в пресс-формах с перетеканием образуется горизонтальный грат.
Закрытые пресс-формы имеют наибольшее распространение в промышленности. Они позволяют получать сложные изделия (типа коробок, стаканов и т.п.); при этом расход пресспорошка минимальный.
При использовании литьевых и трансферных прессформ получаются изделия с минимальным гратом (только в местах соединения литниковых каналов с изделием).