книги из ГПНТБ / Пластмассы заменяют металлы

Технология

производства изделий

из пласт масс

Методы переработки пластмасс в изделия весьма разнообразны. Компрессионное и литьевое прессова­ ние, литье без давления и под давлением, контактное формование, вакуум-формование, экструзия, выдува­ ние, вырубка, штамповка, намотка, механическая об­ работка, флюодизация, формование напылением, прес­ сование с предварительным формованием, сварка и склеивание — вот неполный перечень технологических процессов, применяемых в производстве изделий из пластмасс.

Особенности и преимущества этих процессов дают возможность по-новому решать вопросы технологии и конструкции машин и аппаратов, сокращать сроки под-, готовки производства, улучшать качество, снижать трудоемкость их изготовления.

Технология производства выбирается в зависимо­ сти от марки материала, конструктивных особенно­ стей габаритных размеров изделий и многих других технико-экономических требований. При этом следует помнить, что одни и те же марки полимерных материа­ лов могут перерабатываться различными методами. На специализированных предприятиях химический про­ мышленности и ряде машиностроительных заводов Средне-Уральского совнархоза применяются как ос­ новные методы переработки пластмасс в изделия—. компрессионное прессование, литье под давлением, экс-

60

трузия, так и специальные — вихревое напыление, блоч­ ная полимеризация и другие.

На некоторых нз них остановимся более подробно. Прессование — одно из наиболее распространен-' ных способов переработки пластмасс. Прессование мо­

жет быть компрессионное и литьевое.

При компрессионном прессовании пластмассовая композиция загружается непосредственно в прессформу, где под действием температуры и давления, происходит процесс формования (отвердения). При литьевом прессовании пластмасса загружается в за-- грузочную камеру, откуда под воздействием давления и температуры поступает через литниковый канал в оформляющую полость прессформы. Литьевое прессо­ вание применяется для изделий сложной конфигура­ ции с металлической арматурой.

На специализированных предприятиях химиче­ ской промышленности совнархоза изделия из пластш ческих масс прессуются на гидравлических прессах. Технология прессования состоит из операций: т аб-' летнровання, предварительного подогрева пресспорошков и прессования.

Каждая из этих операций оказывает большое влия­ ние на производительность и качество изделий. Таблетирование обеспечивает более равномерный прогрев материала при предварительном подогреве и в прессформе, а также ускоряет весовую дозировку прессматериалов при прессовании изделий. Кроме того, таблетирование. позволяет уменьшить объем за­ грузочной камеры прессформы и сократить потери прессматериала.

Один из самых производительных способов пред­

62

дарительного подогрева — это подогрев при помощи генераторов тока высокой частоты. Предварительный подогрев позволяет получать годные изделия при меньшем удельном давлении, чем без подогрева; про­ должительность выдержки сокращается на 50— 80 проц., и производительность пресса, таким обра­ зом, резко возрастает. Кроме того, уменьшается износ прессформ и улучшается качество изделий.

Таблетирование и предварительный подогрев по­ вышают производительность труда, снижают себе­ стоимость изготовления изделий из пластических масс и повышают их качество.

За последние годы в промышленности все шире применяются высокопроизводительные методы произ­ водства изделий из термореактивных прессматериалов на пресс-полуавтоматах, пресс-автоматах, ротор­ ных машинах и автоматических линиях с выносной прессформой.

Перспективно также применение более совершен­ ных конструкций прессформ, переработка прессматериалов при повышенных (до 210° С) температурах, автоматизация управления и контроля прессами. Так, на Нижне-Тагильском заводе пластмасс успешно дей­ ствует электронная установка МАРС-200, которая ав­ томатически контролирует температурный режим, мгновенно регистрируя малейшие неполадки и пере­ бои в технологии. Данная установка контролирует температуру в двухстах точках и обслуживает сто прессов.

Возможные виды брака при прессовании изделий из пластмасс, причины и способы его устранения при­ ведены в таблице 1.

63

Таблица I

ВиДы брака при прессовании Изделий из пластмасс^ причины и способы его устранения

Продолжение таблицы 1

Литье под давлением является одним из передовых, современных методов переработки пластических масс в изделия.

Этим методом перерабатываются главным образом термопластичные материалы на полуавтоматических или автоматических литьевых машинах', выпускаемых отечественными заводам«. Основные типы литьевых машин с гидравлическим, механическим и комбиниро­ ванным приводом имеют производительность от 16 до 1000 граммов за один цикл и работают на гранулиро­ ванном сырье.

Сущность процесса заключается в том, что пред­ варительно подготовленный, гранулированный мате­ риал загружается в бункер машины, откуда через

дозатор поступает в литьевой цилиндр, где нагревает­ ся. За один и тот же цикл подогретый и пластифи­ цированный материал посредством поршня через сопло, литниковую систему впрыскивается в прессформу. Разъем прессформы и съем готового изделия производятся автоматически.

Метод литья под давлением по сравнению с прес­ сованием имеет следующие преимущества: возмож­ ность изготовления тонкостенных изделий сложной конфигурации с арматурой, оформляющими знаками и более высокая интенсивность процессов, автомати­ зация и непрерывное охлаждение формы.

В связи с этими преимуществами компрессионное и литьевое прессование, где это возможно, заменяется на процесс литья под давлением. Этот метод успешно применяется на ряде предприятий Средне-Уральского совнархоза. (Свердловский и Нижне-Тагильский заво­ ды пластмасс), где перерабатываются в изделия по­ лиэтилен низкого и высокого давления, различные марки полиамидов — капрон, АК-7, П-68, АК-80/20, АК-85/15, полистирол и его сополимеры, нитроцеллю­ лозный и ацетилцеллюлозный этрол и другие.

Литье под давлением довольно сложный процесс, так как необходимо учитывать свойства исходного сырья, конфигурацию изделия, работу литьевой ма­

шины и т. д.

Многие вопросы,- связанные с рациональным кон­ струированием изделий, прессформ, изучены недоста­ точно, не разработаны типовые технологические про­ цессы переработки полимерных материалов в изде­ лия. В связи с этим для предприятий Средне-Ураль­ ского совнархоза представляет значительный интерес

66

процесс точечного литья термопластов, освоенный на передовых предприятиях Союза.

Известно, что качество готовых изделий зависит не только от оборудования, материалов и производствен­ ного режима, но в значительной степени и от конст­ рукции прессформы, расположения и размеров ее лит­ никовой системы. Недостатком применяемых литни­ ковых систем прямолинейного и радиального располо­ жения с пальцевыми литниками является сравнитель­ но большой расход материалов, неэффективное ис­ пользование производительности литьевой машины и наличие трудоемкой механической обработки для сня­ тия литников.

Формы с точечным отрывным литником (рис. 29) не требуют механической обработки по снятию литни­ ков. улучшают каче­

6 7

больше вязкость полимерного материала, тем больше диаметр впускного канала и меньше его длина.

Немалое значение имеет отработка технологиче­ ских процессов с целью получения высококачествен­ ных изделий и снижения брака. В таблице 3 приво­ дятся способы устранения возможного брака при литье под давлением изделий из пластмасс, разрабо­ танные на основе опыта Уралхиммашзавода.

В условиях индивидуального производства, осо­ бенно в химическом машиностроении, растет потреб­ ность в крупных полиамидных деталях различной конфигурации при малой партиониости.

На Уралхиммашзаводе создана установка для по­ лучения крупногабаритных отливок из полиамидакапролона методом блочной полимеризации непосред­ ственно в формах.

Этот метод имеет следующие преимущества перед литьем полиамидов под давлением:

отливка получается непосредственно из мономера-

68