9.1.4. Эпоксипласт

Эпоксипласт — необратимый литейный пластик сложной компо- зиции, состоящий из эпоксидной смолы (марок Д-6, ЭД-5 или Э-40) (30%); дибутилфталата (6,5%), полиэтилен полиа­мина или гексаме- тилен диамина (2,5%) и железного сурика или гипса (61 %).

Эпоксидная смола является продуктом поликонденсации дифени- лолпропана с зпихлоргидрином в присутствии едкого натра и пред- ставляет собой прозрачную вязкую жидкость от желтого до корич- невого цвета.

Эпоксидная смола выполняет роль связующего вещества, определяющего основные физико-механические качества пла­стика. Дибутилфталат — жидкость, напоминающая вазелино­вое масло, вводится в состав в качестве пластификатора для снижения хрупкости и повышения эластичности пластика.

Количество дибутилфталата может колебаться в пределах от 5 до 30% по отношению к смоле. Эпокоипласт может применять­ся для облицовки как пуансонов, так и матриц. При этом для матриц композиция должна быть более твердая, т. е. с мень­шим содержанием дибутилфталата, а для пуансонов — наобо­рот.

Полиэтиленполиамин — маслянистая светло-желтая жид­кость с запахом аммиака. Полиэтиленполиамин получают из водного аммиака, он вводится в состав композиции в качестве отвердителя.

Железный сурик (или гипс) применяется в качестве напол­нителя. С этой же целью можно применять мелкий кварцевый песок, графит, маршалит, древесные опилки. Но эксплуатацион­ные качества пластика с такими наполнителями несколько ниже. В композицию можно добавить 25% алюминиевого по­рошка (пудра, опилки), что повысит механические свойства пластика.

Приготовляют эпоксипласт в вакуумсмесителе, позволяю­щем регулировать температуру смеси (нагревать и охлаждать), для чего через рубашку смесителя поочередно пропускают пере­гретый пар или холодную воду.

В смеситель вначале заливают смолу при температуре 30° С, затем вводят пластификатор, после чего медленно всыпают необходимое количество железного сурика или гипса. Послед­ним в смеситель вводят отвердитель, затем все тщательно пере­мешивают.

Следует иметь в виду, что механическая прочность состава понижается из-за присутствия пузырьков воздуха, поэтому вакуумирование и медленное перемешивание способствуют улучшению механических свойств эпоксипласта. Приготовлен­ный таким образом пластик должен быть использован в тече­ние 15—20 мин, так как после этого времени он загустеет и не сможет быть использован в качестве литейной композиции.

Процесс полимеризации эпоксидных смол сопровождается выделением значительного количества тепла, что может при­вести к перегреву массы, при котором она снижает свои меха­нические свойства.

Цельнопластмассовые штампы изготовлять не рекомендует­ся, поскольку количество пластмассы будет больше и тепло-отвод ограничен. Поэтому эпоксидные смолы применяют в штампах как облицовочный материал, наносимый на каркас матрицы или пуансона. Каркас изготовляют из вторичного алюминия или стали. Толщину облицовочного слоя принимают равной 10 20 мм; большая толщина облицовки не рекомен­дуется по условиям теплоотвода.

Эпоксипласт пока не получил достаточного применения из-за высокой стоимости эпоксидных смол, что является след­ствием их ограниченного выпуска.

Основные достоинства эпоксипласта:

1) высокие физико-механические свойства, обеспечивающие высокую стойкость штампа;

2) простота приготовления;

3) возможность накладывания облицовки непосредственно на каркас без специальных удерживающих устройств;

4) эпоксипласт прочно сцепляется с металлом;

5) ремонт штампов из эпоксипласта не представляет затруднений, поскольку новый слой массы хорошо соединяется с облицовкой, бывшей в работе;

6) эпоксипласт почти не даёт усадки;

7) хорошие эксплуатационные свойства- разглаживание складок, плотное прилегание к штампуемому материалу;

8) возможность штамповки чёрных и цветных металлов;

9) отсутствие необходимости запрессовки массы при облицовке каркасов.

Рис. 151. Технологическая схема изготовле­ния штампов:

а — изготовление матрицы; б — изготовление пуансона;

1 — деревянная модель детали; 2 — гипсовая модель матрицы;

3 — заформованная опока; 4 — опока после заливки;

5 — гото­вая матрица; 6 — опока с матрицей;

7 — опока с залитым пуансоном; 8 — готовый пуансон; 9 — штамп

Рис. 152. Схема отливки матрицы:

1— крышка; 2 — опока; 3 — крышка; 4 — лит­ник; 5 — матрица

Основные недостатки эпоксипласта: 1) необратимость композиции; 2) высокая стоимость; 3) необходимость изготовления пуансонов за короткий промежуток времени вследствие быстрого затвердевания пластика.