13

Пермский государственный технический университет

Кафедра «Сварочного производства и технологии конструкционных материалов»

УТВЕРЖДАЮ

Заведующий кафедрой

д.т.н., профессор

_______________ Ю.Д. Щицын

_____ ______________ 20__ г

Лекция № 6

По дисциплине

Материаловедение и технология конструкционных материалов

Аэрокосмический факультет

(для специальности ИВК)

Тема: «Способы производства изделий из конструкционных пластиков»

(наименование темы лекции)

Кандидат технических наук, доцент

(фамилия и инициалы автора)

Долинов Д.Л.

Обсуждены

на заседании кафедры

  ________20 ___ г

Протокол №

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Приветствие, проверка наличия и готовности студентов к занятию, соблюдения порядка в аудитории. Обоснование актуальности, объявление темы, цели, учебных вопросов лекции, и ее значимости для выбранной профессии Доведение списка литературы по материалу лекции.

УЧЕБНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Общие сведения о пластмассах.

2. Производство изделий из пластмасс.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Доведение основных выводов по теме лекции и ее значение для будущей профессиональной деятельности. Доведение задания на самоподготовку, ответы на вопросы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Фетисов Г.П. и др. Материаловедение и технология металлов. – М.: «Высшая школа», 2001. – 638 с.

2. Солнцев Ю.П. и др. Материаловедение и технология конструкционных материалов. – М.: МИСиС, 1996. – 576 с.

3. Губарева Э.М. Основы технологических процессов получения изделий (заготовок) различными способами : учеб. Пособие. – Пермь, ПГТУ, 2007. – 214 с.

УЧЕБНО-МАТЕРИАЛЬНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ:

1. Наглядные пособия:

- Комплект слайдов по теме лекции, плакаты.

2. Технические средства обучения:

- Графопроектор.

3. Приложения:

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

(при необходимости)

ТЕКСТ ЛЕКЦИИ

Первый учебный вопрос. Общие сведения о пластмассах

Пластмассами называются высокомолекулярные материалы, получаемые на осно­ве природных или синтетических полимеров (смол).

Различают два основных способа получения синтетических полимеров:

- полимеризация (соединений мономеров в макромолекулу с линейной или разветвленной структурой). Называют по названию мономера плюс приставка поли- (полиэтилен, ПВХ, полистирол).

- поликонденсация («сшивание» мономеров в макромолекулу с сетчатой или пространственной структурой с выделением побочного продукта – конденсата – спирт, аммиак). Называют мономер плюс слово «смола». (эпоксидная, ФФ).

Свойства пластмасс определяются физико-механическими характеристиками их основы – полимера, смолы и добавок. Пластмассы, состоящие из одного полимера, называются простыми (полиэтилен), пластмассы, состоящие из нескольких веществ, называются сложными или композиционными. (текстолит, стеклотекстолит и т.д.)

В зависимости от поведения при нагреве полимеры (и соответственно пластмассы) подразделяют на термопластичные и термореактивные.

Термопластичные пластмассы (термопласты) при каждом нагре­ве размягчаются, переходят в вязкотекучее состояние, а при охла­ждении отвердевают и их свойства не изменяются. К термопластам относятся: органическое стекло, полистирол, полиэтилен, полипропилен, винипласт, капрон, т.е. пластмассы, изготовленные на основе полимеров, полученных полимеризацией.

Термореактивные пластмассы (реактопласты) при нагреве вна­чале размягчаются, а затем при определенной температуре (полимеризации) пере­ходят в твердое, неплавкое и нерастворимое состояние, поэтому они не могут повторно перерабатываться. К реактопластам относятся пластики на основе фенолоформальдегидной, полиэфирной и дру­гих смол, т.е. полимеров, полученных поликонденсацией.

Для придания пластмассе различных свойств в ее состав вводят разные компоненты: наполнители, пластификаторы, а также раз­личные добавки.

Нaполнитeлями служат органические или неорганические ве­щества в виде порошков (древесной или кварцевой муки, графита), волокон (бумажных, хлопчатобумажных, асбестовых, стеклянных) или листов (ткани, слюды, древесного шпона). Наполнители повыша­ют прочность, износостойкость, теплостойкость или другие свой­ства пластмасс и могут составлять 40...80 % их объема.

Пластификаторами называют малолетучие вещества (глицерин, касторовое или парафиновое масло и др.), вводимые в состав пласт­масс с целью повышения их пластичности и эластичности.

К добавкам относятся:

стабилизаторы  вещества, замедляющие разрушение пласт­массы при воздействии тепла, света и других факторов (сажа, сер­нистые соединения, фенолы);

смазки (пластификаторы) облегчающие прессование пластмасс (воск, стеарин);

красители  охра, крон, родамин.

При изготовлении поро- и пенопластов добавляют газообразователи – вещества, которые при нагреве разлагаются, выделяют большое количество газов, вспенивающих смолу. Газообразователи уменьшают плотность пластмасс, придают тепло- и электроизоляционные свойства.

Свойства пластмасс. Широкое применение пластмасс в машиностроении стало возможным благодаря их специфическим свойствам. К ним относятся: малая плотность (для большинства пластмасс  0,9...1,8 г/см^З), позволяющая значительно уменьшать массу деталей и оборудо­вания; высокая коррозионная стойкость; высокие электроизоляционные характеристики; хорошие антифрикционные свойства (для изготовления подшипников сколь­жения); ряд пластмасс обладает высоким коэффициентом трения для изготовления деталей тормозных устройств; высокая прозрачность и другие оптические свойства некоторых пластмасс; большой диапазон твердости и эластичности; возможность переработки в изделия самыми производительными способами  (литьем, выдавливанием) с коэффициентом ис­пользования материала 0,90...0,95.

Вместе с тем, при выборе пластмасс необходимо учитывать, что им присущи:

- малая прочность, жесткость и твердость; большая ползучесть, особенно у термопластов; низкая теплостойкость: для большинства рабочая температура составляет от 60 до +200 ºС; низкая теплопроводность (в 500...600 раз меньше, чем у метал­лов), затрудняющая отвод тепла в узлах трения; старение  потеря свойств под действием тепла, света, воды и других факторов.

Вывод: Пластмассы являются важнейшими конструкционными материалами, обладают широким спектром свойств, которые определяются строением полимера, применением добавок и способами производства деталей, которые рассмотрим во втором вопросе.