5. Изготовление деталей из пластмасс в твердом состоянии

Из пластмасс в твердом состоянии различными способами получают листы, плиты, тру6ы, профили различного сечения.

1. Разделительная штамповка. Способ включает операции: вырубку, пробивку, обрезку, зачистку. Наибольшее применение из них получили вырубка и пробивка.

Вырубку и пробивку делают на вырубных штампах, аналогич­ных по конструкции штампам для металла. При штамповке из листовых пластиков можно получить детали сложного профиля.

Вырубку и пробивку отверстий рационально производить в ма­териалах толщиной до 3 мм и, как правило, без нагрева.

Обработка резанием. Пластмассы поддаются всем видам обработки резанием, которую выполняют на обычных металлоре­жущих или деревообрабатывающих станках. Однако особенности строения и физико-механические их свойства требуют соблюдения некоторых требований к технологии обработки и конструкции режу­щего инструмента.

Низкая теплопроводность пластмасс способствует концентра­ции тепла в зоне резания, что ведет к значительному нагреву ин­струмента, оплавлению термопластов и прижогу или обугливанию реактопластов. Под действием тепла смолистые составляющие пластмасс налипают на рабочие поверхности инструмента. Поэтому его необходимо тщательно затачивать, передние и задние поверхно­сти полировать, а иногда хромировать и доводить пастами.

При обработке пластмасс с абразивными наполнителями (кварц, асбест, стекловолокно и др.) инструмент обладает малой износо­стойкостью. Поэтому для обработки таких пластмасс применяют инструмент из твёpдыx сплавов или быстрорежущей стали.

Из-за возможного влагопоглощения и набухания при обработке реактопластов с волокнистыми и слоистыми наполнителями охла­ждающие жидкости не применяются.

При обработке пластмасс образуется много пыли, выделяются вредные газы, поэтому станки должны быть оснащены местной вен­тиляцией.

Для улучшения условий резания и повышения стойкости ин­струмента передний и задний углы выбирают несколько большими, чем при обработке металлов.

Резку листовых пластмасс толщиной до 3 мм осуществ­ляют с помощью гильотинных, параллельных или дисковых ножниц.

Материал толщиной более 3 мм разрезают ленточными и диско­выми пилами из быстрорежущей стали, твердосплавными фрезами или обрезными алмазными кругами. Ленточные пилы лучше прово­дят тепло, поэтому они более пригодны для распиливания плит большей толщины; узкие полотна применяют для фигурной резки, широкие  для прямой. Резка осуществляется ленточными и дисковыми пилами­, обычно при охлаждении сжатым воздухом.

Точение пластмассовых деталей производится на обычных металлорежущих станках. Для точения термопластов применяют резцы из инструментальной углеродистой и быстрорежущей стали, для точения реактопластов – резцы из быстрорежущей стали и твердых сплавов.

Термопласты (оргстекло, винипласт, полиамиды) обрабатывают с большой скоростью и глубиной резания, но малой подачей.

При точении термопластов обычно применяют охлаждение эмульсией или водой, при точении реактопластов (гетинакса, текстолитов, волокнитов) – сжатым воздухом.

Фрезерование выполняется на фрезерных металлообрабатыва­ющих станках.

Термопласты обрабатывают фрезами из быстроре­жущей стали, реактопласты  фрезами, оснащенными пластин­ками из твердых сплавов.

При фрезеровании пластмасс следует:

фрезеруемую деталь жестко закреплять на станке или в при­способлении;

для повышения плавности работы и улучшения отвода стружки применять фрезы с винтовыми зубьями с углом наклона 20...55º;

при фрезеровании пластмасс со слоистыми наполнителями при­менять попутное фрезерование;

для охлаждения инструмента применять сжатый воздух (не­которые термопласты допускают применение эмульсии).

Сверление отверстий, в особенности глубоких, в деталях из пластмасс представляет определенные трудности. Поэтому следует правильно выбирать конструкцию сверла, его материал и геометрические параметры, режимы обработки, смазки и охлаждения зоны резания, а по возможности опера­ции сверления желательно исключать. Необходимым условием качественного сверления являются: большая скорость резания, небольшие подачи и частый вывод сверла из отверстия для удаления стружки. Охлаждение обычно обеспечивается сжатым воздухом, а при сверлении фено­пластов и стеклопластиков возможно применение СОЖ (водный раствор эмульсола).

Для сверления отверстий в термопластах применяют спиральные сверла.

Для сверления отверстий в термореактивных пластмассах и ли­стовых пластиках используют сверла из быстрорежущих сталей или твердых сплавов.

Кроме спиральных сверл для сверления отверстий в пластмас­сах применяют перовые сверла, циркульные резцы, трубчатые сверла, алмазные сверла-коронки.

Нарезание резьбы на пластмассовых деталях затруднительно, поэтому требует строгого соблюдения режимов резания, охлаждения, выбора инструмента.

Наружные резьбы нарезают резцами, фрезами, плашками, внут­ренние - азотированными или хромированными метчиками.

Резьбу большого диаметра нарезают на токарно-винторезных станках с небольшой скоростью и глубиной резания с применением СОЖ из смеси парафинового масла и керосина.

Небольшие наружные и внутренние резьбы нарезают плашками и метчиками из быстрорежущей стали при очень низких скоростях резания и смазке маслом или мыльным раствором. У метчиков передний угол должен быть отрицательным (– 5... 10º), а канав­ки – хромированными и полированными.

Резьбу на деталях из пластмасс со слоистыми наполнителями (гетинакс, текстолит) следует нарезать только перпендикулярно слоям наполнителя, иначе возможно их расслаивание.

Шлифование деталей из термопластов проводят суконными и фланелевыми кругами с пастой из отмученной пемзы с водой или наждачной бумагой с абразивом зернистостью 150...250.

Термореактивные пластмассы шлифуют абразивными кругами с мягкой связкой, наждачными полотнами или бумагой.

Шлифование осуществляют с большими скоростями, при кратковременном контакте детали с кругом и усилии прижима в пределах 0,05...0,15 МПа.

Полирование пластмасс производят на полировальных станках суконными, хлопчатобумажными или байковыми кругами с нанесенными на них пастами (ГОИ, ВИАМ-2 и др.).

Мелкие детали полируют в галтовочных барабанах. При сухом способе полировальным составом служит смесь пемзы или опилок с мелом с машинным и вазелиновым маслом, а при мокром  бе­рется 100 г пемзы тонкого помола на 10 л воды.