Вопрос 81 Литьевое прессование пластмасс

Литьевое прессование отличается от прямого тем, что прессуемый материал загружается не в полость пресс формы, а в специальную загрузочную камеру 2. Под действием теплоты от пресс формы прессуемый материал переходит в вязкотекучее состояние и под действием пуасона 1 выжимается из загрузочной камеры 2 в полость пресс формы через специальное отверстие в литниковой плите 3. После отвердения материала пресс форму разъединяют и готовые детали 4 извлекают из матрицы 5. Литьевое прессование с глубокими отверстиями и сразу с резбовыми отверстиями. За счет равномерного подогрева структура материала имеет равномерные свойства во всех точках детали. При литьевом прессовании отпадает необходимость подпрессовке, так какгазы и влажность удаляются через зазор между литниковой плитой и матрицей.

Отрицательные моменты: 1) Повышенный расход прессуемого материала, т.к. отходы остаются в загрузочной камере и в литниковых каналах; 2) Пресс формы более дорогие, т.к. имеют сложную конструкцию.

При данном способе получения детали из пластмассы зачастую используют многогнездные пресс формы. Зависит от размеров и сложности детали.

Требования к пресс формам:

1. Изготавливаются из высоколегированных или инструментальных сталей, в последующем обязательно подвергаются закалке до высокой твердости.

2. Для улучшения внешнего вида пластмассовой детали внутренние полости пресс формы полируют и хромируют.

82. Литье пластмасс под давлением.

Литье пластмасс под давлением характеризуется высокой производительностью, а получаемые изделия - высокой точностью и повышенной чистотой поверхности. Этот метод, которым обычно перерабатывают термопластичные материалы, основан на нагреве полимера до вязкотекучего состояния и последующем в пресс – формах литейных машин. Технология позволяет получать детали массой от нескольких десятков граммов до 100 кг. Методом спекания изготавливают температурой плавления и большой вязкостью расплава.

Для получения композитов используют технологию формования ручной кладкой с применением оборудования для напыления, в которое входят устройства для подачи смолы, катализатора, рубленого волокна и распылительные устройства с различными видами смешивания компонентов (наружным, внутренним и безвоздушным).

84) Резиновые материалы

Резины представляют собой продукт вулканизации каучука в смеси с добавками и наполнителями. Под вулканизацией понимают процесс сшивки макромолекул каучука в пространственно-сетчатую структу­ру с целью получения высокоэластичного материала. Основой рези­ны является каучук натуральный или синтетический. Подавляющее большинство резиновых материалов производится на основе синте­тических каучуков (известно около 250 видов). Наиболее важное практическое применение имеют каучуки бутадиеновые, бутадиенстирольные, бутадиеннитрильные, хлоропреновые, бутиловые, этилен-пропиленовые, кремнийорганические, полиуретановые и др. Помимо каучуковой основы в состав вулканизируемой смеси вхо­дят следующие ингредиенты. Вулканизирующие вещества (агенты). Для большинства каучуков вул­канизирующим агентом номер один является сера, сшивающая макро­молекулы каучука за счет образования поперечных связей между ними. При небольших добавках серы (массовая доля до 5 %) образуется ред-косетчатый полимер, обладающий высокой эластичностью. По мере увеличения содержания серы твердость полимера возрастает и при массовой доле серы свыше 30 % образуется твердый материал — эбо­нит. Кроме серы в качестве вулканизирующих агентов могут исполь­зоваться селен, оксиды некоторых металлов и другие вещества. Наполнители вводят для улучшения механических свойств (сажа, оксид цинка) и снижения стоимости (мел, барит, тальк) резины. Ино­гда в качестве наполнителей используются измельченные производ­ственные отходы резины и старые резиновые изделия. Антиоксиданты (противостарители) замедляют процесс старения резины в результате окисления. К ним относятся альдоль и неозон Д. Мягчители (пластификаторы) составляют 8...30 % от массы каучу­ковой основы. Мягчителями служат вазелин, парафин, растительные масла, битумы и другие вещества. Красители обеспечивают резине необходимую окраску, а в ряде случаев — замедляют старение резины под воздействием солнечного света. Резиновые смеси перед вулканизацией подвергают специальной механической или термической обработке с целью их пластификации. Сам процесс вулканизации проводят при температуре 140...180°С с использованием различного технологического оборудования. На­пример, трубки, стержни и профили получают экструзией исходной резиновой смеси и последующей вулканизацией «сырых» заготовок в котлах. Важнейшим параметром процесса вулканизации является его длительность. Наилучшие свойства резины обеспечиваются толь­ко при оптимальном времени вулканизации (рис. 9.13). При недовул-канизации еще не достигается требуемая степень сшивки молекул, а при перевулканизации степень сшивки молекул снижается под влия­нием процесса деструкции (разрыва молекул), носящего название ре­версии вулканизации. Резины обладают уникальными эластическими свойствами. При нормальных температурах резины могут подвергаться большим упру­гим деформациям. Модуль упругости резин (1...10 МПа) на несколько порядков ниже модуля упругости стали. Для резин свойственна релак­сация напряжений при их механическом нагружении. В зависимости от природы каучуковой основы резины обладают следующими механи­ческими свойствами: временное сопротивление 1...50 МПа; относи­тельное удлинение при разрыве 100...800 %; твердость по Шору 30...95. Механические свойства резин сильно зависят от температуры, повы­шение которой вызывает снижение их прочности и твердости. Резины, поставляемые потребителю в вулканизированном состоя­нии, в соответствии с их назначением делят на две основные группы: резины общего назначения и резины специального назначения. К резинам общего назначения относятся материалы на основе нату­рального, бутадиенового, изопренового, бутадиенстирольного, хлоро-пренового, бутилового каучуков. Из этих резин изготавливают шины, конвейерные ленты, приводные ремни, кабельную изоляцию и фасон­ные резинотехнические изделия. Изделия из резин общего назначения могут работать при температурах в интервале —35... 150 °С, их отличает стойкость в воздухе, воде и слабых растворах кислот и щелочей. К резинам специального назначения относятся теплостойкие, мо­розостойкие, маслобензостойкие, износостойкие, электропроводящие, магнитные, диэлектрические, стойкие к действию агрессив­ных сред и др. Основой теплостойких резин являются этилен пропиле но вые и по-лисилоксановые каучуки, которые обеспечивают возможность рабо­ты при температурах 150...200 °С, а в отдельных случаях даже при 350...400 °С. Морозостойкие резины получают на основе каучуков с низкой тем­пературой стеклования, преимущественно кремкийорганических, ли­бо с обычной температурой стеклования, например бутадиеннитриль-ных, но со специальными пластификаторами. Рабочие температуры достигают-76 °С. Маслобензостойкиерезины на основе хлоропреновых, уретановых, полисульфидных, бутадиеннитрильных и других каучуков могут ра­ботать в условиях длительного контакта с нефтепродуктами и расти­тельными маслами.

На основе пол иуретановых каучуков получают износостойкие рези­ны, а на основе бутадиеннитрильных, кремкийорганических, хлоро­преновых, акрил атных каучуков — резины, стойкие к действию агрес­сивных сред.

Электропроводящие и магнитные резины изготавливают путем вве­дения электропроводящих и магнитных наполнителей в полярные бутадиеннитр ильные каучуки. Основой диэлектрических резин являются кремнийорганические, этиленпропиленовые, изопреновые и некоторые другие каучуки. Поми­мо рассмотренных, существуют и другие виды специальных резин: пищевые, медицинские, вакуумные» огнестойкие, радиационно стой­кие и т. д.