книги из ГПНТБ / Ухинов В.А. Пластмассы - материал для машиностроения

■пленки, листа, труб, стержней, уголка, свароч­ ного прутка.

Прекрасная химическая стойкость вини­ пласта к воздействию агрессивных сред, в том числе многих кислот, способность при нагре­ вании приобретать пластичность, а при охлаж­ дении восстанавливать первоначальные физи­ ко-механические свойства твердого тела соз­ дает возможность изготавливать из него всевозможные конструкции и детали. Вини­ пласт легко обрабатывается на станках при помощи обычных инструментов, применяемых при обработке металла и дерева, легко под­ дается сваріке и склеиванию. Малый удельный вес, сравнительно хорошая механическая проч­ ность, возможность применения его для за­ щитной футеровки аппаратов и труб — все эти свойства характеризуют винипласт как один из наиболее ценных материалов химиче­ ского машиностроения.

Винипласт выпускается в виде определен­ ного сортового материала. Основными спосо-

20

бами обработки его является механическая обработка и сварка. В настоящее время иссле­ дуются возможности переработки винипластов методами литья под давлением и экструзии. Внедрение этих способов позволит расширить область применения деталей из винипласта во всех областях машиностроения.

Фторопласты (табл. 6) представляют со­ бой полимеры производных этилена, в кото­ рых атомы водорода замещены фтором. На­ ибольшее применение имеют фторопласт-4 и фторопласт-3.

Фторопласт-4 является полимером тетрафторэтилена. Это наиболее химически стойкий материал из всех известных пластмасс и пре­ восходит в этом отношении золото, платину, специальные нержавеющие стали, фарфор и другие материалы, применяемые в агрессив­ ных средах.

Заготовки фторолласта-4 в виде таблеток изготовляются из рыхлого белого порошка в простейших прессформах при давлении 300— 400 кгісм2 и последующем спекании в специ­ альных печах при температуре 360—380° до наступления прозрачности.

Из фторопласта-4 изготовляются трубы, гибкие шланги, краны, вентили, клапаны, мем­ браны, прокладочные и уплотняющие мате­ риалы.

Фторопласт-3 является полимером трифторхлорэтилена. По химической стойкости он существенно уступает фторопласту-4. В отли­ чие от него фторопласт-3 может быть перера­ ботан в изделия почти всеми методами, извест­ ными для переработки термопластов, однако

21

переработка его усложнена вследствие того, что он имеет малую текучесть и высокую точ­ ку перехода в вязко-текучее состояние — она близка к температуре разложения.

Таблица 6

Физико-механические показатели фторопласта-4 и фторопласта-3

Стеклопластики (табл. 7) — искусственные материалы, получаемые усилением синтетиче­ ских смол стеклянными нитями или стеклянной тканью. Наполнителем в стеклопластиках слу­ жит стеклянное волокно различных марок в виде крученых, некрученых, штапельных ни­ тей, жгута, ленты, тканей. Связывающими мо­ гут служить различные смолы, основные из

22

них — фенолоформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные, кремнеорганические и др.

Стеклопластики изготовляются „ в виде стеклотекстолитов, получаемых методом горя­ чего прессования из уложенных правильными слоями полотнищ стеклянной ткани марки АСТТ (б), пропитанной фенолоформальдегид­ ной смолой . модифицированной — поливинилбутиралем (БФ-3, БФ-7, БФ-8).

Стеклотекстолиты вследствие высокой из­ носостойкости, прочности, малого удельного веса, устойчивости против коррозии находят применение для изготовления шаблонов, кон­ дукторов для сверления, емкостей аппаратуры, рам и плит фильтрпрессов ,и других деталей.

Среди прессовочных материалов наиболее прочным является АГ-4С, представляющий собой стеклоленту, пропитанную модифици­ рованной фенолоформальдегидной смолой.

Таблица 7

Физико-механические показатели стеклопластиков АГ-4С и АГ-4В

23

В настоящее время эти материалы получа­ ют все большее іраспространение для изготов­ ления деталей с повышенными механическими свойствами— .корпуса подшипников, каркасы катушек, контакторы, панели, пульты, шкивы, маховики, кулачки, стойки, корпуса крышек.

В Украинском научно-исследовательском институте пластических масс (г. Донецк) из материала АГ-4С изготовлен баллон для пе­ ревозки ртути, разрабатывается технология изготовления серийной партии баллонов для Никитовского ртутного комбината.

Слоистые пластики получили значительное распространение в машиностроении для изго­ товления подшипников и шестерен. Чаще все-

24

го для этого используются текстолит (табл. 8) и древеснослоистые пластики (ДСП) (табл. 9).

Текстолит получают прессованием пропи­ танных фенолоили крезолоальдегидными смолами полотнищ тканей, уложенных ровны­ ми слоями. Из разных марок текстолита (ПТ, ПТК, 2, 3, 2Б, Ф, СТУ, Г и др.) изготовляются детали типа шестерен, вкладышей, подшипни­ ков, роликов, червячных колес, амортизацион­ ных прокладок, шкивов и т. д.

Древесно-слоистые пластики получаются оклеиванием тонких деревянных пластин (шпона), пропитанных бакелитом или водной эмульсией фенолоили крезолоформальдегид-

Таблица 9

Физико-механические свойства ДСП

25

ной смолы. В зависимости от назначения ДСП изготовляются с 'различным расположением волокон древесины в соседних листах шпона и разделяются на три типа: Б, В и Г.

Применяются древесно-слоистые пластики в основном для изготовления вкладышей и втулок подшипников в прокатных станах, сель­ скохозяйственных машинах, машинах пищевой, бумажной, текстильной и других отраслей про­ мышленности. По своим качествам эти детали не уступают изготовленным из бронзы и баб­ бита, а часто и превосходят их.

Пресспорошки изготовляются из новолачных и резольных фенолоформальдегидных, карбамидных, меламиноформальдег и д н ы х смол.

Пресспорошки, изготовленные из двух пер­ вых смол, называются фенопластами, из двух последующих — аминопластами.

Наполнителями обоих типов пластмасс служат древесная мука, мелкозернистые мине­ ральные вещества, лигнин, целлюлоза и др.

Перерабатываются пресспорошки методом прессования в прессформах компрессионно­ го типа.

Применяются пресспорошки для изготовле­ ния конструкционных малонагруженных дета­ лей, к которым не предъявляется высоких тре­ бований: панели, маховички, рукоятки, диски, крышки, пробки, кольца, пульты, корпуса при­ боров и огромное количество деталей электро­ технического назначения.

В зависимости от поведения пластмасс при нагревании они подразделяются на термопла-

26

стачные (обратимые) и термореактивные (не­ обратимые).

Термопластичными называют такие пласт­ массы, которые, будучи твердыми при обычной температуре, размягчаются при нагревании, при охлаждении затвердевают и вновь размяг­ чаются при последующих нагреваниях. Они способны растворяться после вторичного на­ гревания в тех же растворителях, в .каких они растворялись до него. К таким пластмассам относятся: полиэтилен, полипропилен, вини­ пласт, полиамиды и многие другие.

Термореактивными (табл. 10) называют пластмассы, которые при первом нагревании переходят в неплавкое и нерастворимое состо­ яние, при охлаждении затвердевают и после затвердевания при новом нагревании больше уже не плавятся. Вместе с плавкостью они теряют и растворимость. К термореактивным пластмассам относятся фенопласты, амино­ пласты, полиэфиры и на их основе стеклопла­ стики, слоистые пластики и др.

Термопластичные материалы в значитель­ ном большинстве своем перерабатываются наиболее экономичными методами — литьем под давлением и экструзией.

Многие термопластичные материалы как полиэтилен, полиамиды и другие, изготовляю­ щиеся в виде порошка, могут наноситься на металлические поверхности методами вихре­ вого и пламенного напыления.

Термореактивные пластмассы в преоблада­ ющем количестве перерабатываются методом горячего прессования и реже методом ком­ прессионного литья. Таким образом, доста­

28

точно знать, является пластмасса термопла­ стичной или термореактивной, для того чтоб определить, каким способом она может быть переработана.

СПОСОБЫ ПЕРЕРАБОТКИ ПЛАСТМАСС

Большинство термопластичных пластмасс перерабатывается всеми известными способа­ ми. Способность термореактивных пластмасс к переработке ограничена, однако все пластмас­ сы могут обрабатываться на станках для хо­ лодной обработки металлов. Как правило, прибегать к механической обработке пластмасс неэкономично, так как детали в пределах до­ пусков по 4—5-му классу точности и с чисто­ той 7—8-го класса могут изготовляться непо­ средственно в формах.

Способы переработки пластмасс — разные. Назовем главные.

Экструзия (выдавливание)—наиболее про­ грессивный способ получения длинномерных изделий различных профилей, из которых наи­ более распространены: трубы, угольники, тавр, полоса, пленки, листы, пруток цилиндрической, квадратной и прочих форм, лестничный .про­ филь, зетообразный и многие другие профили. Экструзия производится на специальных ма­ шинах, работающих по принципу шнека.

На конце шнек-машины (рис. 1) устанав­ ливается специальная головка, выходное от­ верстие которой имеет форму выпускаемого изделия в сечении.

29