Формообразование заготовок, изделий из пластмасс и резины методами пластической деформации

Значение пластических масс в народном хозяйстве СССР весьма велико. Промышленность выпускает боль­шой ассортимент пластических масс, идущих на удовле­творение бытовых нужд и быстрорастущих запросов раз­личных отраслей народного хозяйства.

В зависимости от поведения под действием теплоты и давления пластмассы условно делятся на две груп­пы: термопласты и реактопласты.

Термопласты (термопластические материалы) под действием температуры и давления переходят в пла­стическое состояние, не претерпевая существенных хими­ческих изменений, причем их превращения обратимы. Бракованные отпрессованные изделия и отходы производ­ства могут быть вновь подвергнуты обработке с целью получения новых изделий, что повышает эффективность применения таких материалов.

Реактопласты (термореактивные пластмассы) под воздействием теплоты и давления подвергаются не­обратимым изменениям в процессе переработки. Изде­лия, изготовленные из этих пластмасс, вторично перера­ботать нельзя.

Целесообразность и эффективность применения пластмасс для изготовления различных изделий, деталей машин, механизмов, приборов обусловливается широким комплексом свойств пластических масс: легкостью и Про­стотой переработки в изделия, красивым внешним ви­дом, низкой себестоимостью.

Особенность пластмасс заключается в том, что при овышении температуры они из твердого состояния переходят в жидкое (вязко-текучее) через высокоэластич­ное состояние.

Наиболее распространен­ными методами формообра­зования заготовок и изделий из пластмасс в вязкотекучем состоянии являются: ком­прессионное прессование, ли­тье под давлением, экструзия, вальцевание, каландри­рование и др.

Компрессионное прессование применяют для формования реактопластов (фенопластов, аминопластов), которые в исходном состоянии представляют со­бой пресс-порошки и таблетки. Таблетки в зависимости; от материала дозируют по массе или объему.

Перед загрузкой исходного материала пресс-формы тщательно очищают и смазывают. Пресс-порошок или таблетки загружают в горячую пресс-форму, где они на­греваются, размягчаются и под давлением пресса на­чинают течь, заполняя полость пресс-формы. После от­верждения материала пресс-форму раскрывают и отфор­мованное изделие извлекают.

Слоистые пластики (гетинакс, текстолит, стеклопла­стики) получают прессованием листов картона, ткани или стеклоткани, пропитанных смолами.

Литье под давлением применяют для получе­ния изделий из термопластов на специальных литьевых машинах. Загруженный в бункер 1 (рис. 18.25) гранулиро­ванный исходный материал подается в цилиндр 2, где происходит его пластификация с помощью электронагре­вательных элементов 4. Прессующий поршень 3 подает порцию сырья через сопло 6 в рабочую полость прессформы 5.

Экструзия производится на специальных маши­нах — экструдерах. Схема процесса экструзии показана на рис. 18.26.

Исходный материал в виде гранул поступает из бун­кера по загрузочной воронке 1 в рабочий цилиндр 2, от­куда с помощью поршня (в машинах поршневого типа)1 или шнека 3 (в машинах червячного типа) перемещается через сопло 5 и зоны обогрева 6 к оформляющему 1 мундштуку 4. Нагретый до пластифицированного состояния исходный материал выдавливается через отверстие мундштука и охлаждается.

Методом экструзии получают изделия из термопла­стов (поливинилхлорида, полиэтилена, полипропилена): трубы, шланги, стержни и тонкие пленки (толщиной 40 — 400 мкм) путем раздувания воздухом трубной заго­товки.

Вальцевание и каландрирование приме­няют для получения листовых изделий и пленок из пластмасс (винипласта, пластиката). Сущность этих мето­дов заключается в том, что размягченный термопла­стичный материал пропускают между валками или ка­ландрами, в результате чего образуется бесконечная лента. Для получения очень тонких пленок (толщиной 0,05 — 1,0 мм) применяют многовалковые каландры.

Переработку пластмасс в высокоэластичном состоя­нии выполняют вакуум-формованием, формованием сжатым воздухом и др. Вакуум-формование (рис. 18.27, а) заключается в том, что нагретый листовой мате­риал помещается в резиновый мешок и при отсасывании воздуха из мешка испытывает давление атмосферы, принимая очертание пресс-формы. Для ускорения процес­са применяют формы с подогревом. По методу вакуум-формования получают различные изделия из стеклопла­стиков.

Формование сжа­тым воздухом (рис. 18.27, б) — метод формова­ния, который применяют только для термопластов (винипласт, полистирол, плексиглас, целлулоид и пр.). Сущность этого процесса заключается в том, что по­догретый до пластического состояния листовой материал под воздействием подавае­мого в пресс-форму сжатого воздуха деформируется, приобретая конфигурацию, заданную пресс-формой.

К обработке пластмасс в твердом состоянии можно отнести разделительные операции и штамповку, которая состоит в основном в формообразовании изделий из ли­стовых пластических материалов с помощью штампов.

Основными методами формообразования резинотех­нических изделий являются методы пластической дефор­мации: экструзия, горячее и холодное прессование, литье под давлением.

При экструзии рабочий цилиндр пресса и шнек обо­греваются паром. Отформованные изделия подвергаются вулканизации. Этим методом получают резиновые шнуры, полосы, трубы.

В процессах прессования сырую резиновую смесь укладывают в нагретую пресс-форму, установленную на прессе, и дают давление. Одновременно с прессованием осуществляется и вулканизация, т. е. процесс обработки сырой резиновой смеси серой, металлическим натрием или диаминобензолом. Таким методом получают уплотнительные кольца, муфты, клиновидные ремни и др.

Резинотехнические изделия сложной формы получают методом литья под давлением. Одновременно с формо­ванием при температуре 80-100°С происходит и вулка­низация.