книги из ГПНТБ / Рабинович А.Г. Технология производства гидроакустической аппаратуры учеб. для судостроит. техникумов

§12. Классификация пластических масс и методы их переработки

Взависимости от поведения смолы (связующего) при нагрева­ нии различают два вида пластмасс: термореактивные (необрати­

переходят в пластическое состояние и могут подвергаться фор­ мовке. Затем они затвердевают и становятся неплавкими и нерас­ творимыми. Термореактивные пластмассы могут содержать органи­ ческие, неорганические или комбинированные наполнители, которые оказывают влияние на основные свойства пластмасс.

Основным свойством т е р м о п л а с т и ч н ы х п л а с т м а с с является их способность размягчаться при нагревании и затверде­ вать при охлаждении. При этом цикл размягчения и затвердева­ ния может повторяться многократно. Термопластичные пластмассы либо вообще не содержат наполнителей, либо содержат только порошкообразные неорганические наполнители.

По методу переработки в изделия и виду в состоянии поставки пластмассы делятся на три группы: пресс-материалы (прессовоч­ ные) , литьевые и поделочные материалы.

Прессовочные материалы с порошкообразными, волокнистыми или комбинированными наполнителями поставляются в виде по­

скими, неорганическими и другими наполнителями, стабилизато­ рами и пластификаторами. Кроме того, в порошки добавляются смазывающие вещества и красители.

Наибольшее применение в гидроакустической аппаратуре нахо­ дят пресс-порошки марок К18-2, КП8-2; К21-22; К211-2, К214-2; ДСВ, АГ-4 и др.

А м и н о п л а с т ы выпускаются бесцветными просвечивающими (без наполнителя) — марки А или окрашенными в различные яркие цвета непрозрачными (с наполнителем)—марки Б. Аминопласты свето- и дугостойки, имеют высокие диэлектрические параметры, химически стойки.

На основе кремнийорганических смол и смеси неорганических наполнителей — асбестовых волокон и молотого кварца выпуска­ ются пресс-материалы КМК-218-А и КМК-218-Б, отличающиеся повышенной нагрево-, дуго- и кислотостойкостью.

Термопластичные прессовочные материалы обладают большой механической прочностью, исключительно высокими диэлектриче­ скими свойствами, химической стойкостью, достаточной морозо-, тепло- и водостойкостью. К числу термопластичных материалов, нашедших широкое применение в гидроакустической аппаратуре, следует отнести полиэтилен, полистирол, полихлорвинил, фторо- пласт-3, фторопласт-4, полиамиды (капрон) и др.

Пластмассовые детали для гидроакустической аппаратуры из­ готовляются с л е д у ю щ и м и м е т о д а м и :

прямым (компрессионным) прессованием и литьевым прессо­ ванием (пресс-литьем);

литьем под давлением (термопластичные и частично термо­ реактивные пластмассы);

Рис. 2. Схемы компрессионного (а) и литьевого (б) прессования.

прямым прессованием в ненагретых пресс-формах с после­ дующим спеканием изделий в термошкафах (фторопласт-4 и не­ которые другие материалы);

механической обработкой на металлорежущих станках, холод­

(матрицу) пресс-формы 3, предварительно нагретую до темпера­ туры прессования и установленную на плите гидравлического пресса. При смыкании пресс-формы под действием температуры и давления пресс-материал становится текучим и полностью запол­ няет полость пресс-формы. Деталь 1 выдерживается определен­ ное время под давлением в нагретой пресс-форме до окончания

ния и сообщается с загрузочной камерой через специальные от­ верстия — литники 2.

Пресс-материал 3, уложенный в загрузочную камеру 4 пред­ варительно нагретой пресс-формы, под действием температуры и давления пресса приобретает пластичность и через литники по­ ступает в оформляющую полость. В остальном процесс изготов­ ления детали не отличается от прессования компрессионным ме­ тодом.

Л и т ь е п о д д а в л е н и е м является наиболее прогрессивным методом изготовления пластмассовых изделий. Преимущества про­

благодаря который площадь соприкосновения материала с горя­ чими стенками увеличивается. Нагревательный цилиндр запирается соплом 8, которое регулирует скорость подачи расплавленного ма­ териала в пресс-форму. Рабочим ходом поршня 5 материал в пла­

Технологический процесс компрессионного и литьевого прес­ сования состоит из следующих операций: а) подготовки прессматериала; б) установки арматуры; в) загрузки нагретой прессформы пресс-материалом; г) непосредственно прессования; д) разъема пресс-формы и извлечения изделия; е) очистки прессформы.

Подготовка пресс-материала заключается в дозировке его взвешиванием или отмериванием необходимого количества для изготовления данной детали. Величина навески определяется по

п — число одновременно изготовляемых деталей;

Весовая дозировка может осуществляться взвешиванаем навес­ ки на весах или набором стандартных таблеток, вес которых отли­ чается друг от друга не более чем на 0,2 г. Таблетки изготовляются на специальных таблетировочных машинах.

При отсутствии таблетировочных машин и при условии не очень жестких требований к размерам детали часто применяется объем­ ная дозировка, осуществляемая специальными мерками.

Для сокращения технологического цикла прессования произво­ дится предварительный подогрев пресс-материала, благодаря ко­ торому время выдержки в пресс-формах сокращается на 40—50% и улучшаются условия растекания материала в пресс-форме. По­ догрев пресс-материала осуществляется в термостатах, на плитах пресса или в специальных установках токами высокой частоты.. По­ следний способ является наиболее производительным и прогрес­ сивным.

В предварительно нагретую пресс-форму загружается отмерен­ ное количество пресс-материала, после чего он немедленно подвер­ гается действию давления. Давление следует повышать до полного постепенно во избежание чрезмерно быстрого растекания мате­ риала, которое может привести к поломке арматуры и прессформы. Полное давление, необходимое для оформления детали, рассчитывается по формуле

держивать температуру прессования, давление на пресс-материал и время выдержки под давлением. Температура пресс-формы регу­ лируется автоматически терморегуляторами, давление контроли­ руется по манометру пресса, а время выдержки — по песочным или обычным часам. В настоящее время многие прессы обору­ дуются реле времени, которые обеспечивают автоматическое сня­ тие давления по истечении установленного времени. Для большин­ ства термореактивных пресс-материалов время выдержки при тем­

с помощью специальных приспособлений: гидравлических или ме­ ханических разъемников.

После извлечения детали пресс-форму необходимо тщательно очистить от остатков пластмассы и подготовить к следующей за­ грузке.

Технологический процесс литья под давлением на термопласт-

гося материала. В наладку автомата входит установка необходи­

шинах. В качестве вспомогательного оборудования используют

изготовлении изделий из пластмасс методом компрессионного и литьевого прессования. Главной характеристикой гидравлического пресса является максимальное усилие рабочего плунжера в ньюто-

нах. В Советском Союзе изготовляются гидравлические прессы с усилием прессования от 250 до 20 ООО кн.

Выбор гидравлического пресса производится по расчету макси­ мального усилия прессования, рабочему ходу подвижной плиты и размеру плит.

На рис. 4 показан вертикальный гидравлический пресс с верх­ ним давлением. Станина / пресса — сварная, рамного типа. В верх­

ческие, гидромеханические, пневматические; по способу управле­ ния — на ручные, полуавтоматические, автоматические.

При выборе марки литьевой машины определяющим фактором является ее производительность.

Машины с автоматическим и полуавтоматическим управлением применяются в крупносерийном производстве. При этом литье из­ делий без арматуры может осуществляться на машинах с автома­ тическим управлением, а для литья изделий с арматурой исполь­ зуются машины с полуавтоматическим управлением. Машины с ручным управлением находят применение в индивидуальном или мелкосерийном производстве.

Л и т е й н о - п р е с с о в о ч н ы е а г р е г а т ы , применяемые в опытном и мелкосерийном производстве, могут быть оборудованы механическим, гидравлическим и гидромеханическим приводом. Наибольшее распространение получили литейно-прессовочные агре­ гаты с гидравлическим приводом типа Л П Г (рис. 5). Различные

модели литьевых прессов этой серии отличаются объемом отливки за один рабочий ход, удельным давлением на материал, усилием смыкания формы и другими техническими характеристиками.

Для оформления и отверждения изделий из пресс-материалов любым из ранее описанных способов необходимо поместить мате­ риал в замкнутый объем и подвергнуть его действию давления и

ЩЩЩЩЩШ

©

G\

температуры. Эти процессы осуществляются в специальных при­ способлениях, называемых п р е с с - ф о р м а м и .

По способу использования пресс-формы подразделяются на ста­ ционарные и съемные.

С т а ц и о н а р н ы е пресс-формы (рис. 6, а) крепятся к плитам пресса и в процессе работы не снимаются. Замыкание прессформы, ее открывание и выталкивание готовых изделий произво­ дится соответствующими механизмами пресса.

С ъ е м н ы е пресс-формы (рис. 6, б, в) после окончания цикла прессования снимаются с плиты пресса для распрессовки, извлече­ ния изделия, очистки и загрузки пресс-материалом. Съемные пресс-

формы не имеют собственного нагревателя. Их обогрев осущест­

По методу прессования пресс-формы делятся на компрессион­ ные, литьевые и инжекционные.

В к о м п р е с с и о н н ы х пресс-формах (рис. 6, б) пресс-мате­ риал загружается непосредственно в оформляющую полость мат­ рицы, и давление во время прессова­ ния передается непосредственно на из­ делие.

Если необходимо получить сложное изделие с размерами высокой точно­ сти, то применяют л и т ь е в ы е прессформы (рис. 6,в). Загрузка пресс-ма­ териала в них производится в бункер, из которого он под давлением пуан­ сона через литники перетекает в офор­ мляющую полость.

Для прессования изделий на литье­

способность к большим обратимым де­ формациям (эластичность), сохране­ ние прочности при деформациях (ус­ талостная прочность), большая стой­ кость к действию активных химиче­

ских веществ и масел, малая водо- и газопроницаемость, высокие

каучуконосных растений и состоит из молекул изопрена CsH8, ко­ торые образуют длинные молекулярные цепочки.

В настоящее время основным сырьем для изготовления резино­ вых смесей служат с и н т е т и ч е с к и е к а у ч у к и . Число синтети­ ческих каучуков весьма велико, по химическому составу они иногда значительно отличаются от натурального каучука. На основе не­ которых синтетических каучуков получают резины более тепло-