Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

У XXI столітті розвинених технологій знаходять застосування штучно створені полімери та пластмаси, цих матеріалів немає в природі, тому для отримання якісних екземплярів потрібно ретельно налагоджений технологічний процес. Пластик через специфічних властивостей знаходить широке застосування в якості матеріалу, що дозволяє економити вживання дорогих кольорових металів, знижувати масу вузлів і деталей. За допомогою сучасних технологій процес виготовлення пластикових виробів повністю автоматизований, незначні операції механічної обробки зведені до мінімуму.

вибір пластмас

Основними умовами вибору служать технологічні та експлуатаційні властивості. На допомогу технологу створені порівняльні таблиці, що містять марки матеріалів з описом технічних характеристик, при цьому вказані радіотехнічні та електричні властивості, діелектрична проникність, механічні показники і міцність. Вказані коефіцієнти зносу і тертя, Пуассона, показники теплового розширення та інші характеристики.

Для класифікації пластмас використовують такі ознаки:

  • вид використовуваного наповнювача;
  • експлуатаційні якості;
  • призначення для застосування в різних областях;
  • значення деяких важливих параметрів і експлуатаційних характеристик.

Виробництво виробів із пластмас

Основними операційними процесами переробки пластмас і полімерів в процесі виробництва є:

  • підготовка матеріалу до технологічного виробництва;
  • вибір необхідної кількості вихідної сировини;
  • таблетування маси і попереднє розігрівання (в деяких випадках);
  • формування заданого вироби;
  • остаточна обробка механічним або верстатний способом.

Гарячий метод формування

Головним для виробництва є отримання якісної продукції при високій продуктивності. Говорячи про якість виробу, згадують про структурні молекулярних показниках:

  • аморфні полімери характеризуються орієнтацією;
  • кристалізуються полімери відрізняються безліччю надмолекулярних утворень на всіх етапах агрегації, тому застосовують метод заданої кристалізації.

Надкрісталліческая структура кристалізуються полімерів різноманітна, тому матеріали з однаковими властивостями при обробці в різних умовах дають змінюються властивості деталей. Стабільність певного набору властивостей вирішується за допомогою точного вибору і виконання необхідних режимів обробки полімерів.

Попередня сушка полімерів

Технологічні карти процесу і якість отриманої продукції визначаються вологістю і температурою пластика. На підготовчому етапі робиться сушка або зволоження для приведення показників в необхідну норму. Водяні молекули володіють властивістю полярності і швидко вступають в зв'язку з полярними полімерами, через це поглинається волога з навколишнього середовища. Збільшення полярності сприяє посиленому поглинанню, і навпаки. Деякі полімери спочатку негігроскопічні, що не дає можливості на підготовчому процесі наситити їх вологою.

Збільшення вологості матеріалу на підготовчій стадії зменшує його плинність, надлишок вологи знижує взаємодія молекул і впливає на рівень гидролитической деструкції. Насичення вологою зменшує міцність, показник подовження при розриві, опір діелектричних проникненню. На поверхні деталі після виробництва з'являються білясті і сріблясті розлучення, хвилі, здуття, бульбашки, порожні пори, відшарування, тріщини. Іноді такі дефекти виявляються тільки при пресуванні.

Низька вологість веде до структурування, яке є одним з видів деструкції, при цьому знижується плинність полімеру. Зміна вологості може відбуватися не тільки в процесі виробництва, але і при експлуатації. При цьому руйнування деталі повторюється в зазначених параметрах. Сушка полімерних матеріалів використовується для зменшення вологості. Для матеріалів, схильних до термоокислительной деструкції застосовується сушка у вакуумі, це дозволяє збільшити температуру і зменшити час сушіння.

У процесі сушіння застосовують типи сушарок:

  • барабанні;
  • стрічкові апарати-конвеєри;
  • турбінні камери;
  • вакуум-сушарки.

Щоб зменшити вологості показники порошкоподібних і гранульованих термопластів використовують бункер з системою підігріву. Іноді летючі речовини і вологу прибирають в процесі розплаву, при цьому під час пластифікації знімають тиск на певному шнековом ділянці. Як наслідок, відбувається розширення нагрітих газів, які видаляються за допомогою вакуумного відсмоктування.

Підготовка матеріалів до переробки

Сушку полімерів закінчують безпосередньо перед обробкою, при цьому рекомендується залишити показники, які нижче необхідних. Якщо потрібен якийсь час зберігання перед виробництвом, то висушеному матеріалу організовують ретельні сухі умови. Якщо гігроскопічність полімерів низька, то такі матеріали не сушать, а тільки підігрівають перед технологічним процесом. Занадто низька вологість вимагає підвищення показника витримкою примірника в повітрі з високою вологістю або обприскування ацетоном, спиртом, водою.

таблетування матеріалів

Формування в умовах стискання пластмас порошкоподібного типу називається таблетированием для виробництва певної форми таблеток із заданими параметрами щільності і розмірів. В результаті процедури краще дозується сировинна маса, з матеріалу видаляється велика частина повітря, що веде до підвищення теплопровідності.

Для процесу застосовують таблеткові машини:

  • гідравлічні з виконанням 5-35 циклів за хвилину;
  • ексцентрикові - 16-40 циклів;
  • ротаційні - 65-605 циклів.

Попередній розігрів матеріалів

Процедура робиться тільки для реактопластічних заготовок (волокнітах і порошків). Прогрів здійснюється в генераторах, що виробляють струми з високою частотою. Іноді використовують контактні нагрівачі безпосередньо перед приміщенням матеріалу в пресувальну форму для прискорення пресування. Нагрівання високочастотними струмами знижує межа пресувальною навантаження, що подовжує час служби преса, збільшує продуктивність, знижує витрати на випуск виробів з пластмаси.

Пластмаси відносять до діелектриків і напівпровідників, вони нагріваються в ТВЧ через поляризації зарядів елементарного порядку. Мале число вільних зарядів в діелектрику веде до появи струму провідності. Відбувається зсув електрополя з деяким запізненням по частоті через тертя молекул. Кількість тепла на виході пропорційно частоті поля.

Виготовлення пластикових виробів

Існує кілька способів отримання пластикових деталей

Лиття пластика під тиском

Використовують для випуску реакто- і термопластів. При такому способі матеріал в гранульованої формі йде в циліндр машини, де відбувається його прогрівання і перемішування обертається шнеком. Якщо використовується не шнековая, а поршнева машина, то пластификация відбувається прогревом. Розігрів термопластів ведеться до 200-350˚С, реактопласти вимагають 85-120˚С. Готовий матеріал надходить в форму для лиття, де охолоджується (термопласти до 25-125˚С, реактопласти - 155-195˚С). У формі колишнє сировину тримають для ущільнення під тиском, що впливає на поріг усадки, знижуючи його.

інтрузія

Дозволяє на тому ж агрегаті виготовити деталі значно більшого розміру і об'єму. При попередньому процесі лиття пластифицируется повертається черв'яком, а подається в форму при його поступальному русі. Інтрузія передбачає використання сопла з наявним широким каналом для перетікання лиття в форму до початку поступального руху черв'яка. Загальна тривалість циклічного процесу не стає більше, але метод показує високу продуктивність.

лиття пресуванням

У цьому випадку камера завантаження знаходиться окремо від порожнини формування. Пресований матеріал поміщається в камеру завантаження, де при дії тепла і стиснення відбувається пластификация. Потім матеріал перетікає в робочий відділення форми, де твердне. Метод пресованого лиття використовується в разі випуску деталей з товстими стінками, армуванням, складної форми. Недоліком способу є невеликий перевитрата матеріалу, так як частина його залишається в завантажувальному відділенні.

заливка

Процес застосовується для випуску деталей з компаундів або в разі застосування ізоляції і герметизації компаундами запчастин радіо та електронної галузі. Компаунди - композиції з полімерів, пластифікаторів, затверджувачів, наповнювачів та інших добавок. Вони є воскообразная твердими складами, які перед застосуванням нагрівають до отримання рідкого стану.

Тужавіння відбувається при температурі 25-185˚С, процес займає по часу близько 2-17 годин. Іноді в ємність для розчину насипають таблетований матеріал, потім форму нагрівають і сировину розплавляється, щоб прискорити процедуру використовують метод тиску.

метод намотування

Використовують для виготовлення пластикових тіл обертання, при цьому вихідним сировиною служить рідкотекучі і скляні полімери. Виготовляють ковпаки, трубчасті порожнини, циліндричні оболонки. Процес відбувається на намотувальних верстатах із застосуванням оправок, на них намотують оброблені полімером нитки. Намотування здійснюється сухим або мокрим способом.

У першому випадку застосовують попередньо просочену армуючої нитка, а в другому випадку просочення відбувається перед застосуванням нитки. Сухий метод визнаний більш продуктивним і якісним, в результаті використовуються різноманітні просочення і зв'язуючі, але мокрий метод дозволяє виконувати деталі складної фігури і форми.

Способи додаткової механічного доведення готовий виробів

Ця процедура робиться для:

  • уточнення форми готових деталей після тиску або лиття;
  • при процесі виробництва виробів з листового пластику;
  • зняття зайвих нашарувань (облоя, літників, грата, плівки), розчищення отворів в умовах невеликого виробництва;
  • підвищення економії при випуску складних по конфігурації деталей;
  • виготовлення малої партії виробів або в умовах невеликих цехів.

Механообробка відрізняється специфікою через в'язкості, низької теплопровідності, саме ці особливості формують інструмент і станковий оснащення для переробки пластмас. Розрізняють такі методи механічної обробки:

  • обробка пластмасових виробів різанням;
  • розділова штампування.

Перший спосіб застосовується для обробки і видалення нашарувань на деталі після методу гарячого пресування і у вигляді самостійного способу для виточки продукції з виробних пластиків. Метод обробки різанням складається з окремих операцій: точіння, різання, свердління, фрезерування, шліфування, полірування і формування різьби.

Штампування розділового напрямки використовують в разі застосування в якості заготовок листового пластику. Що Їх операції: зачистка, вирубка, обрізка, пробивка, розрізання або відрізка.

Точіння роблять із заглибленням інструменту на шар 0, 6-3 мм, розрізняю чистовий варіант і чорнову обробку. Свердління роблять різними швидкостями оборотів, що залежить від марки пластмаси. Фрезеруванням обробляють на глибину 1-8 мм (реактопласти) і 1-9 мм (термопласти), також розрізняють чорновий і чистовий прохід.

Нарізкарізьблення іноді виконується складно через обробку шаруватих, волокнистих пластиків, на яких з'являються зриви ниток, сколювання або тріщини. Шліфування роблять колами з карборунда із середніми характеристиками твердості, іноді замість кіл використовують шліфувальну папір.

Полірують деталі для отримання на виході з цеху вироби з високоякісної поверхнею. Для процедури беруть м'які кола, які складені у вигляді пакету з мусліновий дисків різних діаметрів, добре працюють в шліфуванні кола з фетрового матеріалу. Одна частина шліфувального диска з нанесеним на неї абразивом, друга вільна від наждачного шару і застосовується для протирання.

Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!

Категорія:

Інструменти