- •ТЕХНОЛОГИЧНОСТЬ
- •ПЛАСТИКИ И КОМПОЗИТЫ
- •Человечество «доигралось» до изобретения пластика.
- •Похожую технологию использовали жители островов Океании и Юго-восточной Азии.
- •Сперва Паркес изобрел нитроцеллюлозу. Однако
- •Паркезин являлся торговой маркой первого искусственного пластика и был сделан из целлюлозы, обработанной
- •Виды пластика
- •Свойства пластмасс
- •Твёрдость пластмасс определяется по Бринеллю при нагрузках 50 - 250 кгс на шарик
- •Для придания особых свойств пластмассе в нее добавляют пластификаторы (силикон, дибутилфталат, и т.п.),
- •Методы обработки
- •Механическая обработка
- •Сварка
- •На прочность сварных соединений пластмасс большое влияние оказывают химический состав, ориентация макромолекул, температура
- •Как и при сварке металлов, при сварке пластмасс следует стремиться к тому, чтобы
- •1 - Присадочный пруток; 2 - Ролик; 3
- •Наиболее распространенные
- •Экструзия
- •Экструзия с последующим
- •Вакуумная формовка
- •Литье пластмасс под давлением
- •ЭКСТРУЗИЯ
- •Как правило для экструзии пластиков применяются различные виды экструдеров. Это могут быть шнековые,
- •Схема установки для термоэкструзии: гранулы пластика
- •Вакуумная формовка
- •Литьё пластмасс под давлением
- •Для начала производства деталей с использованием данной технологии необходимо изготовление пресс-формы. Эта оснастка
- •В основе технологического процесса лежит подача пластика (в вязко-текучем состоянии) под высоким давлением
- •Сырьем для литья пластмасс служат гранулы термопластичного полимера. Перед производством гранулы просушиваются для
- •Схема термопластавтомата: 1 Узел смыкания. 2 Пресс-форма. 3 Блок ЧПУ. 4 Узел пластикации.
- •Схема узла пластикации: 1 Сопло. 2 Шнековая камера. 3 Обратный клапан. 4 Шнек.
- •Смыкание и впрыск: 1 Хвостовик. 2 Приводной цилиндр. 3 Плита толкателей. 4 Подвижная
- •Выдержка под давлением
- •Открытие формы
- •КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
- •Механическое поведение композиции определяется соотношением свойств армирующих элементов и матрицы, а также прочностью
- •Для создания композиции используются разные армирующие наполнители и матрицы:
- •КЛАССИФИКАЦИЯ КОМПОЗИТОВ
- •ПРЕИМУЩЕСТВА КОМПОЗИТОВ
- •Высокая удельная прочность (прочность 3500 МПа)
- •НЕДОСТАТКИ КОМПОЗИЦИОННЫХ
- •анизотропия свойств.
- •низкая ударная вязкость.
- •- гигроскопичность.
- •токсичность.
- •низкая эксплуатационная технологичность.
- •ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ:
- •СПОРТИВНЫЕ ТОВАРЫ
В основе технологического процесса лежит подача пластика (в вязко-текучем состоянии) под высоким давлением в специальные пресс- формы, где происходит окончательное оформление изделия. Сам механизм, в котором происходит литье пластика под давлением, называется инжекционно-литьевая машина или «термопластоавтомат».
Помимо соблюдения технологического процесса литья пластмассовых изделий, ключевую роль играет именно пресс-форма. Изготовление пресс-форм производится на специализированных предприятиях. От качества и точности исполнения пресс-формы будет напрямую зависеть качество получаемых в производстве пластмассовых изделий. Идеальный вариант – заказ пресс-форм индивидуально под свой проект.
Сырьем для литья пластмасс служат гранулы термопластичного полимера. Перед производством гранулы просушиваются для удаления излишков влаги, а затем засыпаются в приемный бункер термопластавтомата. Оттуда пластик ссыпается непосредственно в шнек машины, где расплавляется и под действием поршня подается с высоким давлением в пресс-форму. Расплав проходит через литниковые каналы, и с большой скоростью заполняет полость пресс- формы, после чего форма охлаждается и материал застывает, образуя пластиковую деталь. Пресс-форма раскрывается, деталь выпадает, и цикл повторяется вновь.
Устройство термопластавтомата
Весь цикл литья осуществляется на термопластавтомате, в который монтируется пресс-форма. Собственно термопластавтомат состоит из двух основных частей: узла пластикации и узла смыкания. Все движения этих узлов осуществляются гидроприводами, а давление в гидросистеме обеспечивает электродвигатель. Процессами управляет блок ЧПУ – центральный контроллер, который не только задает все параметры цикла литья, но и может управлять внешними устройствами
– электро- и гидро- приводами, нагревателями и т. п.
Схема термопластавтомата: 1 Узел смыкания. 2 Пресс-форма. 3 Блок ЧПУ. 4 Узел пластикации. 5 Загрузочный бункер. 6 Двигатель. 7 Гидравлическая система.
Схема узла пластикации: 1 Сопло. 2 Шнековая камера. 3 Обратный клапан. 4 Шнек. 5 Бункер
Смыкание и впрыск: 1 Хвостовик. 2 Приводной цилиндр. 3 Плита толкателей. 4 Подвижная плита(плита пуансона). 5
Неподвижная плита (плита матрицы). 6 Материальный цилиндр. 7 Обратный клапан. 8 Шнек. 9 Направляющие колонки. 10 Толкатели. 11 Полость формы. 12 Сопло.
Выдержка под давлением
Пластификация
Открытие формы
КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Композиционный материал (композит, КМ) - искусственно созданный неоднородный сплошной материал, состоящий из двух или более компонентов с четкой границей раздела между ними.
В большинстве композитов (за исключением слоистых) компоненты можно разделить на
матрицу и включенные в нее армирующие элементы.
В композитах конструкционного назначения:
армирующие элементы обычно обеспечивают необходимые механические характеристики материала (прочность, жесткость и т.д.),
матрица (или связующее) обеспечивает совместную работу армирующих элементов и защиту их от механических повреждений и агрессивной химической среды.
Механическое поведение композиции определяется соотношением свойств армирующих элементов и матрицы, а также прочностью связи между ними.
Эффективность и работоспособность материала зависят от
правильного выбора исходных компонентов и технологии их совмещения, призванной обеспечить прочную связь
между компонентами при сохранении их первоначальных характеристик.
В результате совмещения армирующих элементов и матрицы
образуется комплекс свойств композиции, не только
отражающий исходные характеристики его компонентов, но и включающий свойства, которыми изолированные
компоненты не обладают.
Наличие границ раздела между армирующими элементами и матрицей существенно повышает трещиностойкость
материала, в отличие от однородных металлов,
повышение статической прочности приводит не к снижению, а к повышению характеристик вязкости разрушения.
Для создания композиции используются разные армирующие наполнители и матрицы:
гетинакс и текстолит (слоистые пластики из бумаги или ткани, склеенной термореактивным клеем),
стекло- и графитопласт (ткань или намотанное волокно из стекла или графита, пропитанные эпоксидными клеями),
фанера
материалы, в которых тонкое волокно из высокопрочных сплавов залито алюминиевой массой
булат - один из древнейших композиционных материалов. В нем тончайшие слои (иногда нити) высокоуглеродистой стали «склеены» мягким низкоуглеродным железом.
Исследуются саморастущие кристаллические структуры, склеенные в единую массу полимерным
клеем (цементы с добавками водорастворимых клеев), композиции из термопласта с короткими армирующими волоконцами и пр.