БІЛОРУСЬКИЙ ГОСУДРАСТВЕННИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІНФОРМАТИКИ І РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ
Кафедра ЕТТ
РЕФЕРАТ
На тему:
В«Виготовлення деталей РЕЗ з пластмас В»
МІНСЬК, 2008
Технічні властивості пластмас
Пластмасами називаються матеріали, отримані на основі природних і синтетичних високомолекулярних з'єднань (полімерів), здатні внаслідок своєї пластичності приймати необхідну форму під впливом тепла і тиску.
За технологічної класифікації пластмаси підрозділяються на термореактивні пластмаси та термопластичні пластмаси.
Термореактивні пластмаси під дією тепла і тиску розм'якшуються, заповнюють прес-форму та переходять в неплавкое і нерозчинний стан. Матеріал виробу стає незворотнім, тобто при повторному нагріві він в пластичне стан не повертається. Допускають розвантаження прес-форм в нагрітому стані. До них відносяться: фенолформальдегід, селіконопласти, і т.д.
Термопластичні пластмаси під дією тепла і тиску набувають плинність, заповнюючи прес-форму, після охолодження тверднуть, але не переходять у неплавкое і нерозчинний стан.
При повторному нагріві вони повертаються в пластичний стан (полістирол, поліетилен, поліуретан і т.д.) розвантаження прес-форм може проводитися тільки після охолодження. За способом переробки пластмаси можуть бути розділені на наступні групи:
1. Термореактивні прес-порошки та прес-матеріали гарячого пресування;
2. Термораеактівние прес-порошки та прес-матеріали холодного пресування;
3. Термопластичні порошки;
-->p>
4. Рідкі литьевие термореактивні смоли;
5. Листові і фасонні шаруваті матеріали;
6. Плівкові матеріали - стірофлекс, ефіроцеллюлозние плівки та ін
Для вибору раціонально способу виготовлення виробів із пластмас, необхідне знання їх технологічних властивостей. Такими властивостями пластмас є: питома обсяг, плинність, швидкість твердіння, летючість, усадка.
Питомий об'єм прес-матеріалу розраховується в см 3 /г або м 3 /кг. Знання питомого об'єму необхідно для визначення обсягу прес-форми.
Плинність прес-матеріалу - Здатність матеріалу заповнювати прес-форму під тиском при певній температурі: визначається в мг/с. Чим менше плинність прес-матеріалу, тим більше має бути тиск пресування і навпаки. Швидкість твердіння - характеризує тривалість переходу пластмаси з пластичного стану в тверде. Вона виражається в секундах або хвилинах на 1 мм товщини зразка (З/мм). Летючість - (вміст летких речовин і вологи) - визначається за різниці у вазі до і після висушування прес-матеріалу в термостаті при температурі (103-105) Вє С протягом 30хв; визначається в% і коливається в різних матеріалах 1,5-5%.
Вміст летких речовин шкідливо, збільшує усадку, викликає жолоблення, тріщини і здуття, знижує електроізоляційні та радіотехнічні властивості пластмас. Усадка - характеризує зменшення розмірів деталі з моменту лікуванні її з нагрітою прес-форми до повного охолодження. Обчислюється у відсотках за формулою: Y = (a-b)/b в€™ 100%, (1) де а - розмір гнізда прес-форми при температурі пресування; b - розмір виробу при температурі рівної 20 Вє С.
Технологічні процеси виготовлення деталей із пластмас
В даний час відомо значно число способів формування пластмасових виробів, які застосовують залежно від їх конструкцій, типу і розмірів, технічно вимог, що пред'являються до використання виробів. Найбільш поширеними є:
- пресування, застосовуване для переробки термореактивних пластмас (реактопластів);
- лиття під тиском - для обробки термопластичних матеріалів (термопластів);
- формование - переказ необхідної форми листовим термопластичним матеріалами.
Сутність всіх цих способів обробки полягає в тому, що вихідна сировина піддається обробці в спеціальних формах, які називаються прес-формами, під тиском при відповідному нагріванні в процесі формування формоутворення або після нього. Побудова типового технологічного процесу залежить від конструкцій і призначення деталі. При виборі операцій і переходів вирішуються наступний питання:
1. Підбір і дозування компонентів: полімер, стабілізатор, пластифікатор, барвник, ініціатор, парообразователь та ін;
2. Освіта вихідного матеріалу (пластмаси): змішання; гранулювання; розчинення і т.д.;
3. Виготовлення виробу (Переробка матеріалу): пресування, лиття під тиском, видування, напилення, занурення і т.д.;
4. Доопрацювання вироби: декоративна обробка, термообробка, механічна обробка і т.д.
Прийоми і методи підбору, дозування компонентів і освіти вихідного матеріалу пластмаси розглядатися не будуть. Розглянемо основні способи переробки пластмас у вироби.
Пресування
Технологічно процес пресування полягає в тому, що під впливом нагрівання і тиску прес-матеріал заповнює робочий простір прес-форми і полімеризується в твердий стан.
Пресування підрозділяється на гаряче, холодне і литьевое.
Гаряче пресування термореактивних пластмас застосовується для виготовлення деталей простої форми з обмеженою кількістю арматури або без неї.
Рис. 1. Пресування пластмас
Прес-матеріал у вигляді таблеток або порошку завантажується безпосередньо в формоутворювальну порожнину гарячої прес-форми, після чого піддається тиску преса.
Нагріте прес-матеріал розм'якшується, заповнює гнізда прес-форми і залишається в ній певний час до повного затвердіння. Після цього прес-форму відкривають і виймають відформовані деталь. Швидкість твердіння термореактивного матеріалу залежить від його марки і температури пресування.
Для більшості термореактивних пластмас температура пресування змінюється від 130 до 180 Вє С. Час витримки для твердіння для різних пластмас встановлюється в межах 0,5-2,5 хв на 1 мм найбільшої товщини виробу.
Питомі тиск для різних пластмас змінюються в межах від 10 до 40 МН/м 2 (МПа).
Холодне пресування полягає в тому, що прес-порошок завантажують у холодну прес-форму, піддають стисненню при високих питомих тисках 60-120МН/м 2 і витримують під таким тиском протягом 5-15 с.
Потім заготовки витягуються з прес-форми і запікаються в термостаті при температурі 150-170 Вє С для полімеризації сполучного речовини. При холодному пресуванні значно збільшується продуктивність праці, але якість виробів гірше, поверхня - матова. Цей метод не застосовний для виробів складної форми.
литтєвого пресування застосовується для виготовлення виробів складної конфігурації з термореактивних пластмас. Відмінністю литтєвого пресування є наявність в конструкції прес-форми додаткової завантажувальної камери, яка з'єднується з матрицею тонким літнікових каналів.
Рис. 2. Литьевое пресування
Пластмасу (1) поміщають в завантажувальну камеру (2). Там вона нагрівається від стінок завантажувальної камери, переходить у в'язко-текучий стан і під впливом зусилля пуансона (3) через литниковую систему (4) надходить у оформляється роз'ємну порожнину матриці (5). Перетин літнікових каналів мало і матеріал надходить у площину і з великою швидкістю в напіврідкому стані.
Температура нагріву матеріалу знаходиться в межах від 140 Вє С до 170 Вє С. Тиск в завантажувальної камері - 50-200 МН/м 2 (МПа). Особливостями литтєвого пресування є можливість отримання в деталях глибоких отворів малого діаметра, висока точність деталей та можливість заформовивалі в вироби тонку арматуру.
Недоліки: складна і дорога прес-форма і велика витрата матеріалу (на літники).
Лиття під тиском
Застосовується для виготовлення складних деталей з термопласт...
