18.5. Нанесение покрытий и изготовление деталей литьем под давлением

Технологический процесс переработки термопластичных поли­мерных материалов литьем под давлением включает следующие операции (рис. 18.6): предварительное размягчение полимерного материала в инжекционном цилиндре литьевой машины до состо­яния текучести; подача плунжером или червяком (шнеком) поли­мерного материала в гнезда литьевой пресс-формы; остывание по­лимерного материала в гнездах под определенным давлением; рас­крытие пресс-формы и выталкивание изделия из формующей полости; возврат плунжера или червяка (шнека) в исходное поло­жение инжекционным механизмом.

Процесс формирования материала в деталь протекает за 20... 30 с. В течение каждого хода плунжера полимерный материал про­ходит ряд зон нагревания с постепенно повышающейся темпера­турой и через мундштук инжекционного цилиндра впрыскивается в пресс-форму. Отверстие в мундштуке имеет диаметр 1 ...5 мм.

Т рудоемкость изготовления деталей машин из термопластич­ных полимерных материалов в среднем в 3...9 раз ниже, чем ме­таллических (вследствие резкого сокращения числа операций, на­пример механической обработки деталей после изготовления, про­должительности машинного и подготовительно-заключительного времени, контрольных, транспортных и других операций, дли­тельности производственного цикла).

Способом литья под давлением могут быть восстановлены дета­ли типа «вал» и «отверстие»; изготовлены различные втулки, колпа­ки, крышки, пробки, заглушки, ручки, шайбы и другие детали.

Восстановление изношенных деталей нанесением полиамидных по­крытий литьем под давлением (например, валов привода вентиля­тора, валиков водяного насоса, вилок выключения муфт сцепле­ния и др.). Литьем под давлением восстанавливают детали, износ по­верхности которых более 0,5 мм, при следующих условиях работы: без смазки — удельное давление до 5 МПа; скорость скольжения — до 1,0 м/с; рабочая температура — до 80 С; со смазкой — удельное дав­ление до 10 МПа; скорость сколь­жения — до 1,5 м/с; рабочая темпе­ратура—до 100°С.

Последовательность операций технологического процесса:

удаление следов износа с повер­хности деталей (точение или шли­фование);

обезжиривание поверхности деталей (капля воды должна р_а_ стекаться и смачивать поверхность. Попадание масла и грязи на обезжиренную поверхность не допускается);

фосфатирование деталей в 50 %-ном растворе суперфосфата. Время обработки 5... 10 мин. Цвет поверхностей фосфатированных деталей должен быть от светло-серого до темного. На воздухе при влажности 50...70% фосфатированные детали могут храниться не более 48 ч; длительное их хранение предусмотрено только в герметичной таре;

промывка деталей последовательно в холодной проточной воде 5 %-ном растворе кальцинированной соды и горячей воде;

сушка деталей в термошкафу при температуре 100... 120°С или лампами инфракрасного излучения;

приготовление полиамидного полимерного материала или отхо­дов полиамидных деталей к литью. Сушка при температуре 85... 95 С в течение 36... 48 ч в сушильном шкафу до влажности не более 0,25 % (высушенный материал хранят в герметически закрытой таре);

нагрев детали до температуры 240 °С (их температура в момент впрыска расплава полимера должна быть не менее 170°С);

нагрев пресс-формы до температуры 80... 110 С. Рабочие полос­ти пресс-форм периодически смазывают парафином. Нагревают пресс-форму только в начале работы при нанесении покрытий на первые 3...5 деталей;

подготовка литьевой машины: включение обогрева за 45... 60 мин до литья; загрузка высушенного полимерного материала. Темпера­тура расплава полиамидного материала 230...250°С;

установка в пресс-форму детали, сборка пресс-формы, установка на стол литьевой машины и поджим к соплу;

впрыскивание расплава полимера. Время выдержки расплава под давлением должно быть 20...35 с, удельное давление на расплав полимера — 30...35 МПа;

снятие давления, разборка пресс-формы, извлечение детали с нанесенным полимерным покрытием и удаление облоя и литни­ковой прибыли;

термообработка детали — выдержка в масле Дп-11 при темпе­ратуре 120... 130°С в течение 1,5...2 ч с последующим охлаждением в этой среде до 100 °С и далее — на открытом воздухе;

контроль качества поверхности и размеров — проводят через 24 ч после нанесения покрытия. Волнистость, раковины, трещины, поры, пузыри и утяжка на поверхности детали не допускаются, покрытие не должно отставать от металлической поверхности.