Особенности процесса переработки термопластов давлением

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности процесса переработки термопластов давлением

Литье под давлением является одним из основных методов переработки термопластов в изделия. Метод позволяет с высокой точностью изготавливать высококачественные изделия различной степени сложности. Переработка термопластов литьем под давлением заключается в нагреве материала до размягчения и последующего перехода в вязкотекучее состояние в нагревательном цилиндре и инжекции (впрыске) его в литьевую форму, где материал приобретает необходимую форму (формуется) и затвердевает. В каналах литьевой формы циркулирует охлаждающая вода заданной температуры. Метод характеризуется высокой производительностью, так как нагрев материала осуществляется вне формы. Литьевые изделия получаются с высокой точностью размеров и требуют минимальной механической обработки. Методом литья под давлением можно изготовить всевозможные детали сложной конфигурации, детали с арматурой, а также перерабатывать материалы, наполненные стекловолокном и другими наполнителями. Достоинством метода является также возможность полной автоматизации процесса, применения АСУТП, автоматических манипуляторов и т. д. Однако метод литья под давлением связан с большими затратами на оборудование и оснастку, не целесообразен при изготовлении изделий небольшими сериями и деталей, которые могут быть изготовлены другими методами.

Широкое развитие метода литья под давлением связано также с развитием производства новых термопластов с отличными физико-механическими свойствами, таких, как, например, полиформальдегид и его сополимеры, поликарбонат, полисульфон и др. В настоящее время имеется около 35 типов термопластов, перерабатываемых литьем под давлением. На основе того или иного термопласта выпускаются многочисленные марки мате риалов, отличающихся по физико-механическим свойствам и текучести и предназначенных для различных целей. В гл. 2 дана характеристика основных промышленных термопластов, в том числе перерабатываемых литьем под давлением.

Изделия, получаемые литі ем под давлением, разнообразны как по массе, так и по конфигурации и размерам. Литьевые изделия широко применяются в автомобильной промышленности, приборостроении, в строительстве, судостроении, самолетостроении, в медицине и в быту.

Литьевые машины

Процесс литья под давлением осуществляется на серийно выпускаемых промышленностью литьевых машинах, состоящих из двух основных частей: механизма пластикации -- впрыска и механизма запирания формы. Первая часть служит для дозирования материала, его пластикации и впрыска расплава в форму. Вторая часть предназначена для крепления литьевой формы, ее перемещения и удержания в сомкнутом состоянии.

Классификация литьевых машин

Машины для литья под давлением классифицируются по ряду параметров и признаков.

Основным классификационным параметром является мощность литьевой машины, или объем впрыска, который выражается числом кубических сантиметров материала, расходуемого на изготовление одной отливки.

Кроме того, литьевые машины подразделяются по принципу действия механизма пластикации и впрыска (поршневые, червячно-поршневые, червячные), по вид) привода (механические, гидравлические, гидромеханические), по числу пресс-узлов (одно- и многопозиционные), по типу перерабатываемых материалов и т. д.

По взаимному расположению осей механизмов пластикации -- впрыска и запирания формы литьевые машины подразделяются на горизонтальные, вертикальные и угловые.

Наибольшее распространение получили машины горизонтального типа, в которых оси механизмов пластикации -- впрыска и запирания формы расположены горизонтально.

Производство и применение литьевых машин вертикального типа вызвано необходимостью получения изделий с арматурой. Машинное время является паспортной характеристикой машины, а технологическое время (продолжительность выдержки под давлением и без давления) устанавливается опытным путем.

Технологический процесс литья под давлением

Качество изделий, изготавливаемых методом литья под давлением, в значительной степени зависит от выбора оптимальных режимов переработки, точного соблюдения установленного режима, качества оборудования и оснастки, качества и подготовки перерабатываемого сырья, последующей обработки полученных изделий. Технологическая схема производства литьевых изделий представляет собой систему взаимосвязанных процессов: подготовительных операций, основного процесса литья, процессов последующей обработки и упаковки изделий.

В настоящее время наиболее целесообразно применять технологические схемы производства литьевых изделий, осуществляемые в полуавтоматическом и автоматическом режимах работы оборудования, на автоматических линиях и на автоматизированных участках

Общая технологическая схема процесса

Наиболее распространенной является схема в полуавтоматическом режиме работы оборудования (рис. 5.20).

На перерабатывающее предприятие сырье поступает упакованным в мягкие контейнеры 3, размещенные в вагонах /. Посредством автокрана 2 происходит выгрузка сырья. При помощи подвесной кран-балки 4 сырье подается на растирочную установку 5 заводского склада. Пневмотранспортом сырье перемещается в емкости для хранения сырья 6 и 8.

Из цехового склада сырья гигроскопичные материалы поступают в сушильное отделение для подсушки в сушилках 9. Затем сырье пневмотранспортом подается в бункер литьевой машины 10, откуда он попадает в материальный цилиндр. Здесь материал нагревается и плавится, после чего впрыскивается в литьевую форму, где происходит формование изделий. Отформованные изделия могут подаваться по конвейеру // на станок 12 для механической обработки, подвергаться термической обработке в ванне (камере) 13 или без дополнительной обработки после предварительного осмотра и контроля поступать на стол упаковки 14.

Литники и забракованные изделия собирают в чистую тару и направляют на измельчение в дробилках' 15, а затем гранулируют в грануляторах 16. Вторичный материал добавляют к свежему в тех же количествах, в каких он получается в технологическом процессе; добавление вторичного материала допускается для получения менее ответственных деталей.

В приведенной технологической схеме можно выделить следующие этапы: подготовка сырья (прием, хранение, анализ окрашивание, подсушка); литье изделий; обработка (механическая, термическая); контроль и упаковка изделий. Рассмотрим подробнее отдельные этапы.

Подготовка сырья

Сырье следует хранить в сухом помещении без резких колебаний температуры. Его нужно укладывать партиями, к каждой партии должен быть легкий доступ. В целях облегчения погрузочно-разгрузочных работ необходимо применять автомобильные и железнодорожные цистерны, а также мягкие и жесткие контейнеры.

Перед подачей в производство сырье надлежит проверить на соответствие его требованиям технических условий.

Сырье, поступающее на переработку в изделия, как правило, не нуждается в дополнительной подготовке, но в отдельных случаях перед переработкой его необходимо окрашивать и подсушивать.

Наиболее простой способ окрашивания полимера--опудривание. Полимер и краситель в соответствии с рецептурой загружают в смеситель и перемешивают. Перемешанную композицию направляют на переработку. Окрашивание можно также проводить смешением сырья с концентратами красителей. В этом случае в смесителях получают концентрат (смесь полимера с большим количеством красителя), затем необходимую дозу концентрата вводят в бункер литьевой машины. В обоих случаях окрашивания лучшее качество изделий получается при литье изделий на червячных литьевых машинах.

Подсушка пластмасс перед литьем производится с целью уменьшении их влажности, а также для увеличения производительности оборудования и повышения качества литьевых изделий. Пластмассы подсушивают обычно при невысоких температурах (70--90 °С) в течение нескольких часов; при таких условиях Подсушивают, например, полиамиды, сополимеры стирола. Реже применяют высокие температуры подсушки (120-- 140°С) --например, для поликарбоната. Для литьевых машин с объемом впрыска 250 см³ и более возможна подсушка сырья непосредственно у машины за счет установки дополнительного бункера с вентилятором, электрическим нагревателем, распределителем воздуха и системы контроля и управления. Для машин с меньшим объемом впрыска рекомендуется централизованный способ подготовки сырья.

Материалы типа поликарбоната, полиуретана, полиамида, полиформальдегида, полиакрилата перед переработкой необходимо подвергать вакуумной сушке. Для этой цели рекомендуется использовать вакуум-гребковые сушилки с реверсивным ротором (тин СВГР), технические характеристики которых приведены ниже (остаточное давление в корпусе для всех трех сушилок составляет 5,33 кПа):

Размещено на http://www.allbest.ru/

Таблица 5.6. Параметры сушки некоторых термопластов

* Воздушная сушка или специальный бункер машины. ** Вакуумная сушка.

Литье под давлением различных термопластов

Правильно выбранный и хорошо отработанный технологический режим, применение прогрессивного оборудования--основные условия получения качественных изделий и достижения высокой производительности труда.

При отработке технологических режимов опытным путем устанавливают зависимость между различными факторами, определяющими процесс литья, например текучестью материала, температурой литья, давлением литья, длительностью цикла и многими факторами, от которых зависит производительность процесса и качество изделий. Как правило, испытание проводят на трех и более партиях сырья с различной текучестью.

Рекомендуется начинать отработку режимов с определения интервала температур расплава и интервала давления литья. При нижних пределах этих параметров на отливке будут появляться недоливы, а при верхних пределах -- переливы или признаки перегрева массы, т. е. пузыри, потемнения. В пределах полученных интервалов температур и давлений устанавливают оптимальный режим температур, давлений и длительности циклов. На основе опытных данных на каждое изделие составляется технологическая карта.

При работе на литьевой машине необходимо строго соблюдать установленный режим, варьировать значения параметров процесса допускается только в установленных пределах в соответствии с технологической картой. Работу машины следует поддерживать в определенном ритме. Всякое изменение ритма вызывает нарушение режима, поэтому при регулировании работы машины нельзя быстро менять параметры процесса, а изменив тот или иной параметр, необходимо дать машине возможность войти в ритм. Лишь после этого можно приступить к изменению следующего параметра. Автоматический режим работы литьевой машины позволяет стабильно выдерживать установленные параметры литья.

При литье под давлением различных термопластов необходимо учитывать их особенности. Ниже приведены сведения о специфике литья под давлением некоторых термопластов.

Полиэтилен. Полиэтилен легко перерабатывается литьем под давлением. Структура полимера в изделиях зависит от режима переработки. Температура переработки полиэтилена низкой плотности (ПЭНП) колеблется в пределах 150--270°С. Температура переработки полиэтилена высокой плотности (ПЭВП) выше, она составляет 200--280 °С и даже до 300°С (рис. 5.21, в).

Для ПЭНП температура формы составляет 20--60°С (до-90°С), для ПЭВП -40-70 °С (до 100°С).

При. охлаждении полиэтилена в форме происходит его кристаллизация, степень кристалличности влияет на твердость, прочность изделий и характер их деформаций.

Для уменьшения внутренних напряжений в изделиях из полиэтилена не рекомендуется охлаждать их на воздухе, изделия погружают в горячую воду при температуре 70--80 °С (не выше 100°С) и выдерживают в течение 2 ч.

При конструировании форм для получения изделий из ПЭВП необходимо уделять особое внимание системе охлаждения. Неравномерное охлаждение вызывает деформацию отдельных участков изделия, особенно вблизи литниковых каналов. Места, входа воды в форму следует располагать рядом с литниковыми каналами, а места вывода -- как можно дальше от них. Система охлаждения форм больших размеров должна обеспечивать зональное регулирование температуры.

Литье термопластов. Сущность способа литья под давлением изделий из термопластичных материалов заключается в следующем (рис. 1.6). В бункер 5 засыпают гранулированный материал. Через дозирующее устройство 6 он поступает в цилиндр 8 с обогревательными элементами 9. Температура материала в цилиндре повышается от начальной на входе до заданной технологическим режимом на выходе. Цикл литья начинается с замыкания подвижной половины формы 12 с неподвижной. Сомкнутая форма сжимает пружины 4 и примыкает к соплу 10. В этот момент плунжер 7 под давлением (до 200 МПа) впрыскивает расплав в охлаждаемую форму.

Изготовление изделий из термопластов способом литья под давлением значительно ниже температуры расплава, поэтому масса быстро охлаждается и затвердевает, уменьшаясь в объеме. В результате в форме образуется незначительное пространство. Для заполнения его пластмассой, а также для предотвращения вытекания расплава из формы плунжером 7 .в течение непродолжительного времени поддерживается давление. Этот период времени принято называть выдержкой под давлением. Затем плунжер 7 отходит вправо, и из загрузочного бункера 5 в материальный цилиндр поступает новая порция материала, Расплав в форме охлаждается до полного затвердевания, продолжительность которого зависит от вязкости расплава и толщины стенки отливки. Потом подвижная половина формы 12 отходит влево. Форма размыкается. Неподвижная половина под действием сжатых пружин 4 тоже перемещается влево до упора 11, и литник 2 отрывается от сопла 10. При дальнейшем перемещении подвижной половины формы влево до упора 1 форма полностью открывается и отливка выталкивается.

Литье реактопластов. Литье под давлением изделий из реактопластов осуществляется по аналогичной схеме, но существенно отличается технологическими режимами, обусловленными свойствами реактопластов. Реактопласти при нагревании переходят в вязкотекучее состояние. В отличие от термопластов в них одновременно протекает химическая реакция с образованием структуры, соответствующей переходу материала из вязкотекучего в твердое состояние. Изменяются все свойства материала, в том числе вязкость, которая по истечении определенного времени (т. е. по достижении определенной степени протекания реакции) начинает интенсивно возрастать. Этот период времени принято называть временем плато вязкости, временем жизнеспособности [5].

Время плато вязкости существенно зависит от температуры материала, уменьшаясь с ее ростом. Только в течение этого времени можно осуществлять пластическое деформирование материала и формообразование изделий.

Исходя из свойств реактопластов все существующие разновидности технологических схем способа литья под давлением. Включают в себя следующие операции: переход материала в вязко-текучее состояние посредством нагрева (пластикация), деформирование материала для формования изделий в течение времени, меньшего времени плато вязкости (впрыск -- заполнение формы) ІІ выдержку отформованного изделия при повышенной температуре в течение практически полного протекания реакции отвердения (выдержку под давлением и выдержку на отвердение).

В настоящее время в промышленности распространены несколько разновидностей технологических схем литья под давлением реактопластов, которые различаются между собой способами и степенью нагрева материала, а также способами ввода материала в форму и последующим его формованием.

В отечественной промышленности способ литья под давлением первоначально был освоен на оборудовании, применявшемся при прессовании. Впоследствии было создано специализированное прессовое оборудование для литья под давлением, а в послевоенные годы появился новый вид оборудования -- одно- и многосекционные машины, существенно отличающиеся по своей конструкции от прессового оборудования. Однако сущность первоначального способа литья под давлением сохранилась по настоящее время.

На рис. 1. показаны разновидности технологических схем литья под давлением реактопластов [5]. Изготовление изделий по схеме, изображенной на рис. 1.6, а, заключается в следующем. Порция порошкообразного материала, находящаяся при комнатной температуре Т₀, после подъема поршня 3 механизма дозировки стекает в камеру нагретого электрообогревателем 9 до температуры Т_цл литьевого (материального) цилиндра 1. При движении литьевого поршня 2 вперед (позиция //) материал уплотняется, затем поршень 2 останавливается, продолжая оказывать давление на материал. Материал нагревается за счет теплопередачи от стенок цилиндра и переходит из твердого в вязкотекучее состояние. Под давлением поршня 2, который вновь начинает перемещаться, расплав из камеры литьевого цилиндра 1 через литник 8 выдавливается в оформляющую полость 7 формы, нагретой электрообогревателем 6 до соответствующей температуры формования расплава Т_фр, причем после окончательного заполнения полости 7 небольшая часть материала (до 3--7% от массы порции) остается в камере. Эту операцию называют впрыском, или заполнением формы.

Рис. 1. Изготовление изделий из реактопластов литьем под давлением

технологический литье давление термический

а -- без предварительного подогрева материала с удалением пресс-остатка после каждого цикла формования; б -- с предварительным подогревом материала и удалением пресс-остатка после каждого цикла прессования; в -- без удаления пресс-остатка; г -- при смешении отвердителя в литниковой системе форма

Следующая операция -- выдержка под давлением, во время которой литьевой поршень 2 продолжает оказывать на расплав в камере давление, передающееся в оформляющую полость 7. В течение этого времени расплав продолжает нагреваться, и вследствие нагрева в нем начинает интенсивно протекать реакция отвердения. Так как температуры цилиндра и формы примерно одинаковы, то скорость протекания реакции как в отформованном изделии 11, так ив остатке материала 10 практически одинакова.

По истечении времени выдержки под давлением, когда материал уже потерял свойство текучести, начинается следующая операция -- выдержка на отвердение. При этом литьевой поршень 2 уже не оказывает давления на материал. После завершения реакции отвердения начинается операция извлечения изделия 11. При этом литьевой поршень 2 начинает перемещаться в исходное положение, увлекая с собой остаток отвердевшего материала 10 с литником. В конце хода поршня 2 остаток материала 10 снимается с лаза, выполненного в поршне, и удаляется через окно 12 в цилиндре / механизмом сброса 13. После этого (или одновременно с этим) полуформы 4 и 5 раскрываются и готовое изделие 11 выталкивается из оформляющей полости формы.

Вариант литья под давлением реактопластов, осуществляемый по технологической схеме, показанной на рис. 1.6, б, отличается от предыдущей схемы тем, что материал перед подачей в цилиндр предварительно подогревается токами высокой частоты до температуры, меньшей температуры формования (Т_п. < Т_фр).

Вследствие этого производительность процесса увеличивается, так как из цикла исключается время прогрева материала до вязкотекучего состояния. При этом чем ближе Т_п к Т_фр, тем большее обращение цикла обеспечивает эта операция, по времени совмещенная с рассмотренными в схеме 1., а последовательными операциями. Предварительный подогрев материала обеспечивает также снижение требуемого давления в камере на стадии впрыска и улучшение воспроизводимости контуров и фактуры поверхности изделий сложной конфигурации.

Для предварительного подогрева материала кроме ТВЧ используются термошкафы и другие средства. На ранней стадии промышленного освоения предварительный подогрев производился вне литьевой машины.

Работа по технологической схеме, показанной на рис. 1, б, заключается в следующем. Порция реактопласта в виде цилиндрической таблетки 16 помещается на два ролика 15, являющиеся электродами генератора ТВЧ. Одновременно с подачей напряжения ролики начинают вращаться, приводя во вращение и таблетку 16, что обеспечивает равномерность ее прогрева. По окончании подогрева расстояние между роликами 15 увеличивается и таблетка падает в загрузочное отверстие цилиндра 14.

Объем материала, находящегося, в цилиндре, превышает объем отливки только на незначительную величину (остаток). В соответствии с этим максимальная продолжительность пребывания материала (остатка) в цилиндре практически равна продолжительности цикла изготовления изделия.

Нагрев материала осуществлялся вне цикла. Технологическая схема литья под давлением, изображенная на рис. 1, в, обеспечивает шнековую пластикацию материала и отличается от двух предыдущих тем, что остаток материала не извлекается из цилиндра, а продавливается в литниковые каналы и оформляющую полость формы в следующем цикле вместе с новой поданной в цилиндр порцией. В этом случае Т_ап и Т_цл должны быть существенно ниже Т_фр, чтобы остаток от порции предыдущего цикла сохранял текучесть вплоть до завершения операции впрыска в последующем цикле. Для того чтобы достичь значительного различия Т_цл и Тф, необходимо теплоизолировать цилиндр от формы во избежание преждевременного отвердения остатка в камере цилиндра. Необходимая разность между Т_цл и Т_ф обеспечивается тем, что цилиндр и одна из полуформ контактируют только во время операций впрыска и выдержки под давлением. Благодаря этому появляется возможность создания много позиционных машин. В этом случае один цилиндр обслуживает несколько форм и не простаивает во время операций выдержки на отвердение, раскрытия формы, извлечения изделия, чистки и смыкания форм.

Для этой технологической схемы характерно то, что материал нагревается перед впрыском в форму непосредственно в цилиндре за время, гораздо большее, чем время одного цикла. В соответствии с этим объем материала, находящегося в цилиндре, в 3-- 5 раз превышает объем отливаемого изделия. Вместе с тем Т_пп и Т_цл должны быть такими, чтобы время плато вязкости материала было больше, чем суммарное время трех -- пяти циклов.

Пластикация реактопласта, осуществляемая в цилиндре посредством шнека, заключается в следующем. Материал, поступающий из бункера 18 в цилиндр 17 в виде порошка или гранулята, попадает в канал 19 шнека и транспортируется в переднюю сопловую часть цилиндра. Материал прогревается как за счет теплопроводности от стенок цилиндра (электро- или жидкостный обогрев), так и за счет диссипативных тепловыделений (превращение механической работы деформирования материала в канале шнека в тепло). До 75% общего тепла, подводимого к материалу, получается за счет диссипации механической энергии.

Кроме пластикации и впрыска шнек выполняет функции давления на материал, находящийся в формообразующей полости формы. Цикл начинается смыканием подвижной полуформы с неподвижной (поз. /). Затем пластикационный цилиндр со шнеком. Перемещается вправо до контакта сопла с литниковой частью формы (поз. II). При движении шнека вперед перед ним развивается давление, обеспечивающее заполнение оформляющей полости формы. Это же давление вызывает обратное течение материала: из сопловой части по винтовому каналу шнека в направлении загрузочного отверстия цилиндра. Поэтому только часть подготовленного к впрыску материала попадает в форму. Небольшое количество материала, оставшееся перед шнеком после заполнения формы, обеспечивает передачу давления в оформляющую полость формы в течение последующей операции -- выдержки под давлением. После этой операции давление шнека на материал прекращается и начинается выдержка на отвердение. В течение операции выдержки и последующих операций -- раскрытия формы и выталкивания из нее готового изделия -- механизм пластикации и впрыска отводится от формы (поз. ///). Момент отвода механизма пластикации впрыска устанавливается таким образом, чтобы свести к минимуму нагрев сопла от формы, который может привести к преждевременному отвердению материала и выходном канале сопла. С выдержкой на отвердение совмещена операция пластикации: после разобщения сопла и формы шнек приводит во вращение и начинает транспортировать прогревающийся материал в сопловую часть камеры цилиндра, т,е. развивается давление, достаточное для создания осевого усилия, перемещающего шнек влево. После накоплений порции требуемого объема вращение шнека прекращается. Если время пластификации оказывается намного меньше выдержки на отвердение, то для сведения к минимуму пребывания материала в сопловой части цилиндра при повышенной Т_ш пластикацию начинают с запаздыванием по отношению к концу выдержки под давлением, так, чтобы конец пластикации совпадал с концом выдержки на отверждение.

Так как объем канала нарезки шнека составляет обычно от 2 до 5 объемов отливки, то соотношение между Т_ад и Т_фр определяется теми же параметрами, что и раньше.

Максимальный объем отливки в данной схеме ограничен максимально возможным осевым перемещением шнека, которое, как правило, не превышает его утроенного диаметра. Разновидность метода литья под давлением, так называемая интрузия, позволяет изготавливать отливки объемом в 10--22 раза большим, чем в предыдущей схеме, при тех же размерах шнека. При интрузии основной объем полости формы заполняется не за счет осевого перемещения, а за счет вращения шнека.

Процесс интрузии заключается в следующем. В конце цикла шнек находится в крайнем переднем положении. После смыкания формы и установления контакта между механизмом впрыска и формой начинается вращение шнека. Транспортируемый шнеком и пластифицирующийся материал через литник заполняет полость формы. По мере ее заполнения растет Гидравлическое сопротивление и соответственно давление перед шнеком. При некотором (регулируемом) давлении вращающийся шнек 'под действием давления начинает отходить назад, а транспортируемый шнеком материал скапливается в освобожденном им объеме камеры цилиндра. Началу отхода шнека назад соответствует степень заполнения полости формы 85--93%. Объем материала, накапливаемого перед шнеком, должен быть больше объема оставшейся незаполненной части формы. Набрав в сопловую часть порцию материала, шнек прекращает вращение и перемещается вперед, завершая впрыск. После заполнения следуют операции выдержки под давлением и выдержки на отвердение с последующим размыканием формы. Так как давление, развиваемое шнеком при его вращении, много меньше того, которое он может создать при осевом перемещении, по этой схеме можно изготовлять только толстостенные изделия, полость формы которых не оказывает значительного гидравлического сопротивления».

По схеме процесса интрузии операция пластикации совмещена не с выдержкой под давлением, а с впрыском в форму, и поэтому время пребывания в цилиндре основной массы впрыскиваемого материала намного меньше времени цикла. Это позволяет нагревать расплав в цилиндре до Т_ап более высокой, чем в технологической схеме, показанной на рис. 1, в. Схема процесса интрузии особенно выгодно отличается с точки зрения сокращения цикла при литье толстостенных изделий с длительным временем прогрева материала в форме.

Ни в одной из рассмотренных схем невозможно осуществить температурный режим из-за неизбежного преждевременного отвердения материала. Однако этот тепловой режим является самым рациональным, который может быть обеспечен применением новых технологических схем, отличающихся от рассмотренных выше. Принципиальное отличие одной из таких схем состоит в том, что при впрыске материал продавливается через отверстие литника малого диаметра (0,1--0,3 мм.) длиной до 30 мм под большим давлением (до 350 МПа). Значительная работа продавливания через литник, превращаясь в тепло, приводит к дополнительному быстрому прогреву материала непосредственно перед входом в оформляющую полость.

Другая схема заключается в том, что на переработку поступает материал, не содержащий отверждающего агента. Отверждающий агент подается в уже нагретый материал и смешивается с ним непосредственно на входе в форму. Принципиальное осуществление этой технологической схемы показано на рис. 1.6, г. Работа по этой схеме заключается в следующем. Материал, пластицируемый шнеком 27, доводится до температуры Тпл и подается в сопловую часть. Здесь он может пребывать сколь угодно долгое время без опасности отвердения. На стадии впрыска шнек 27 начинает движение вперед и развивает давление, воздействующее на часть конической поверхности клапана 23, представляющего собой единое целое с кольцевой тарелкой 25 пружины 26. Когда создаваемое этим давлением осевое усилие на клапане 23 превосходит установленное начальное усилие сжатия пружины 26, клапан перемещается влево и материал из сопловой камеры через открывшееся отверстие 28 подается в смесительную камеру 22. Одновременно с началом движения шнека 27 вперед через канал 24 в тарелке и клапане начинает поступать жидкий отвердитель, смешивающийся с материалом в камере 22. Смесь этих компонентов через литник 21 поступает в оформляющую полость формы 20. Эта разновидность рассматриваемой технологической схемы не обеспечивает нужного смешения компонентов, что приводит к неоднородности степени отвердения. Вследствие этого промышленное внедрение процесса по указанной схеме сдерживается.

Таблица 1. Эффективность литья под давлением реактопластов прессованием

Способ литья под давлением реактопластов, освоенный отечественной промышленностью, широко применяется за рубежом. Наибольшее развитие литье под давлением реактопластов получил в Японии. Здесь этим способом перерабатывается 65--70% фенопластов. Многочисленные преимущества литья под давлением в конечном счете позволяют еще шире его использовать благодаря большей возможности автоматизировать процесс, строгому контролю каждой операции в технологическом цикле, отказу от применения дорогостоящего дополнительного оборудования (таблеточных машин, установок предварительного подогрева и т. д.), сокращению продолжительности цикла формования в три -- пять раз и увеличению за счет этого часовой производительности. В качестве примера в табл. 1 приведено соотношение времени формования двух типичных изделий способами прямого прессования на гидравлическом прессе и литья под давлением на реактопластавтомате.

Литература

1. Мозберг Р.К. Материаловедение.М.: В.ш., 1991. - 448с.

2.Лахтин Ю.М., Леонтьева В.П. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1972. - 510с.

3. Технология металлов и других конструкционных материалов. Скобников К.М. и др. М.: Машиностроение, 1972. - 520с.

Размещено на Allbest.ru