Технологии обработки пластмасс

Методы обработки пластмасс определяются их структурой и свойствами. Основными методами размерной обработки являются экструзия, литье, литьевое прессование, вакуумное и пневматическое формование, вальцевание, вспенивание, сварка, горячее напыление, строгание в листы, обработка на станках со снятием стружки.

Экструзия заключается в выдавливании расплава через калиброванное отверстие мундштука. Сечение отверстия определяет поперечную форму изделия. Этим методом получают стержни разного профиля, трубы, листы и пленки.

Прессование представляет собой формообразование изделия в закрытой полости (ручье) специального инструмента – металлической пресс-формы. При горячем прессовании нагретую композицию (гранулы, ткани, пропитанные смолой) помещают в нагретую пресс-форму. При смыкании половинок пресс-формы композиция заполняет всю полость ручья. Изделие выдерживают в пресс-форме до затвердения. Подогрев композиции и пресс-формы осуществляется токами высокой частоты (ТВЧ), паром, перегретой водой и т.п. Горячим прессованием перерабатывают композиции на основе фенолформальдегидных смол, аминопластов и армированных полиэфирных пластиков. Метод применяется для получения корпусных и мелких деталей. При холодном прессовании операцию проводят при комнатной температуре и давлении 14–120 МПа, после чего полученную заготовку для отверждения нагревают до 80...260^оС. Данным способом перерабатывают асфальтопековые пластмассы и композиции на основе фенолформальдегидных смол. Метод применяется для получения неглубоких корпусных деталей.

При литьевом прессовании композицию в расплавленном состоянии выдавливают в ручей пресс-формы и выдерживают до затвердевания. Метод позволяет получать сложные изделия из термореактивных смол и высоковязких термопластов с развитыми ребрами, резьбами, выступами и выемками.

Штамповкой обрабатывают листовые материалы из термопластов (полистирол, полиамиды, фторопласты). Формообразование изделий способом направленной вытяжки проводится силовым воздействием на нагретый лист, установленный между пуансоном и матрицей. При формообразовании способом свободной вытяжки пуансон отсутствует, а лист прижимается к матрице или воздействием на наружную сторону листа избыточного давления, или воздействием на внутреннюю сторону листа разрежением.

Вспенивание применяется для получения ячеистых конструкций с очень низкой объемной массой. Для вспенивания используют фенолформальдегидные, мочевиноальдегидные смолы, полистирол, поливинилхлорид, ацетат целлюлозы и каучуки. Метод заключается в введении в пластик газов (газообразующих наполнителей) и применяется при изготовлении изделий с высокими тепло-, шумо- и виброизоляционными свойствами.

Сварка пластмасс, в зависимости от их свойств, производится разнообразными методами – термическим (нагретым газом, экструдируемой присадкой – расплавом, лазером и т.п.), термомеханическом (контактная тепловая сварка с использованием ТВЧ или ИК-лучей) или механическим (ультразвуком, трением, вибротрением).

Полимеры нередко используются для нанесения покрытий на металл, дерево, бумагу, пластмассу с целью защиты от коррозии, эрозии и в декоративных целях. Возможно нанесение на обрабатываемую поверхность жидкой композиции, которая высыхает при испарении растворителя. Часто покрытия наносят способом горячего напыления пластика, прошедшего через воздушно-ацетиленовое пламя.

Механическая обработка пластмассовых деталей чаще всего сводится к удалению литниковой системы, облоя, заусенцев, а также получению фасок и отверстий.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

«Материаловедение и технология конструкционных материалов» – одна из основных дисциплин, определяющих уровень инженерной подготовки выпускников высшей школы. Решение важнейших технических проблем, связанных с экономией материалов, уменьшением массогабаритных параметров, повышением точности, надежности и ресурса работы машин и приборов во многом зависит от развития материаловедения.

Материаловедение и технология конструкционных материалов – постоянно развивающаяся наука, непрерывно обогащающаяся за счет разработки новых материалов и технологий их обработки, в свою очередь стимулирующих прогресс во всех областях науки и техники. По мнению многих экспертов, технический прогресс в XXI веке будет определяться разработкой и внедрением новейших материалов и передовых технологий.

Значение изучаемой дисциплины определяется широким диапазоном постоянно совершенствующихся материалов и технологий, используемых в практической деятельности во всех отраслях народного хозяйства. Знания, полученные в области материаловедения и технологии, позволят обеспечить при реализации производственных процессов технически грамотное, рациональное, эффективное потребление материалов с непременным учетом требований экономики, экологии и безопасности труда.