Совершенствование технологии изготовления литьевых изделий
По совокупности параметров эксплуатационных свойств пластмассы делятся на две большие группы: 1 - общетехнического назначения, 2 - инженерно-технического назначения.
Пластмассы общетехнического назначения имеют более низкие характеристики параметров эксплуатационных свойств, чем пластмассы инженерно-технического назначения. Пластмассы инженерно-технического назначения сохраняют высокие знач
ения механических свойств не только при нормальной и повышенной температурах, но могут работать и при кратковременных нагрузках при повышенных температурах. Этого не обеспечивают пластмассы общетехнического назначения; они работают в ненагруженном или слабонагруженном состоянии при обычной и средних температурах (до 55 С). Пластмассы инженерно-технического назначения делят на группы, обеспечивающие определенные свойства в некотором интервале; различают пять групп пластмасс по этому классификационному признаку.
По значению отдельных параметров эксплуатационных свойств составляют ряды пластмасс для различных параметров эксплуатационных свойств. Порядок расположения пластмасс в рядах соответствует снижению параметра эксплуатационных свойств. Параметры классификации: электро- и радиотехнические свойства - объемное и поверхностное электросопротивление, электрическая прочность, диэлектрическая проницаемость, механические свойства - коэффициент трения, износа, Пуассона, линейного теплового расширения и другие.
В зависимости от применяемости наполнителя и степени его измельчения все материалы подразделяют на четыре группы: порошковые (пресспорошки), волокнистые, крошкообразные и слоистые.
В таблице 3 приведены параметры некоторых свойств пластмасс.
Таблица 3 - Значения параметров свойств некоторых типов пластмасс.
№ |
Свойства |
Пресспоро-шок |
Волокнистые пластики |
Слоистые пластики |
1 |
Плотность, кг/м3 |
1390-1850 |
1350-1950 |
1300-1880 |
2 |
Предел прочности, МПа |
25-130 |
15-500 |
60-500 |
3 |
Твердость по Бринелю, НВ |
180-500 |
200-450 |
- |
4 |
Водопоглащение,% |
0.07-0.8 |
0.2-1.8 |
- |
5 |
Теплостойкость по Мартенсу, С |
125-300 |
100-180 |
125-280 |
6 |
Диэлектрическая проницаемость при частоте 50 ГЦ |
3.2-10 |
6-10 |
5-8 |
7 |
Тангенс угла диэлектрических потерь при частоте: 1 Мгц 50 Гц |
0.004-0.01 0.12-0.1 |
0.04-0.12 |
0.002-0.5 |
8 |
Удельное сопротивлеие, ом rv rs |
100-200000 |
0.1 - 100 10 - 2000 |
0.01-1000 |
9 |
Электрическая прочность, Мв/м |
11-29 |
1.7-16 |
2-50 |
Технологические свойства пластмасс влияют на выбор метода их переработки. К технологическим свойствам пластмасс относят: текучесть, влажность, время отверждения, дисперсность, усадку, таблетируемость, объемные характеристики.
Текучесть характеризует способность материала к вязкому течению под полимера, выдавленной в течение 10 мин через стандартное сопло под давлением определенного груза при заданной температуре. Так для литья под давлением текучесть равна 1,2-3 г/10 мин, для нанесения покрытий используют полимеры с текучестью 7 г /10 мин. Текучесть реактопласта равна длине стержня в мм, отпрессованного в подогреваемой прессформе с каналом уменьшающегося поперечного сечения. Этот показатель текучести, хотя и является относительной величиной, позволяет предварительно установить метод переработки: при текучести по Рашигу 90-180 мм применяют литьевое прессование, при текучести 30-150 мм - прямое прессование.
Усадка характеризует изменение размеров при формовании изделия и термообработке:
У = (Lф-Lи) / Lф * 100%; Уд = (L-Lт) / Lф * 100%;
где У - усадка после формования и охлаждения; Уд - дополнительная усадка после термообработки; Lф, Lи - размер формы и размер изделия после охлаждения; L, Lт - размер изделия до термообработки и после охлаждения.
Усадка изделий из реактопластов зависит от способа формования изделия и вида реакции сшивания: полимеризации или поликонденсации. Причем последняя сопровождается выделением побочного продукта - воды, которая под действием высокой температуры испаряется. Процесс усадки протекает во времени; чем больше время выдержки, тем полнее протекает химическая реакция, а усадка изделия после извлечения из формы меньше. Однако после некоторого времени выдержки усадка при дальнейшем его увеличении остается постоянной. Влияние температуры на усадку: усадка увеличивается прямо пропорционально увеличению температуры. Усадка после обработки также зависит от влажности прессматериала и времени предварительного нагрева: с увеличением влажности усадка увеличивается, а с увеличением времени предварительного нагрева - уменьшается.
Усадка изделий из термопластов после формования связана с уменьшением плотности при понижении температуры до температуры эксплуатации.
Усадка полимера в различных направлениях по отношению к направлению течения для термо- и рекатопластов различна, т.е. полимеры имеют анизотропию усадки. Усадка термопластов больше усадки реактопластов.
Содержание влаги и летучих веществ. Содержание влаги в прессматериалах и полимерах увеличивается при хранении в открытой таре из-за гигроскопичности материала или конденсации ее на поверхности. Содержание летучих веществ в полимерах зависит от содержания в них остаточного мономера и низкокипящих пластификаторов, которые при переработке могут переходить в газообразное состояние.
Оптимальное содержание влаги: у реактопластов 2,5-3,5%, у термопластов - сотые и тысячные доли процента.
Гранулометрический состав оценивают размерами частиц и однородностью. Этот показатель определяет производительность при подаче материала из бункера в зоны нагрева и равномерность нагрева материала при формовании, что предупреждает вздутия и неровности поверхности изделия.