Практична робота №1
Тема: «Переробка пластмас в вироби методом пресування. Технологічні схеми і режими пресування. Процес пресування ».
Мета роботи: 1) Закріплення і поповнення знань, отриманих в процесі теоретичного навчання;
2) Отримання практичних навичок у складанні і описі технологічних схем процесів переробки пластмас у вироби.
1 Загальні відомості про процес пресування
З технологічної точки зору метод пресування придатний для переробки в вироби, як термореактивних, гак і термопластичних пластмас, але з точки зору економіки доцільніше цим методом переробляти термореактивні пластмаси.
Виробництво виробів з термореактивних пластмас пресуванням основою на здатності цих матеріалів при нагріванні і під тиском переходити в пластичний стан, заповнювати собою порожнину прес-форми, а потім тверднути.
У гарячої прес-формі пресовий матеріал (прес-порошок, таблетка) нагрівається і розм'якшується внаслідок плавлення сполучною частини-смоли, а під тиском починає текти і заповнювати порожнину прес форми, коли оформлявся в і виріб. Одночасно в Пресовий матеріалі відбуваються процеси переходу смоли з м'якого, розплавленого стану в твердий, неплавное. Після закінчення процесу затвердіння пресувального матеріалу плити преса розмикаються, прес-форма розкривається і з неї витягується готовий виріб. Таким чином, процес пресування вимагає: підведення до пресоване матеріалу тепла, застосування тиску і витримки матеріалу у прес-формі.
2 Режим пресування
Режимом пресування називаємося сукупність умов, при яких має відбуватися пресування. Режим пресування повинен включати три основні показники: температуру пресування, питомий тиск пресування і витримку в прес-формі. На режим пресування впливають такі операції як таблетування, попередній підігрів, подпрессовка і ін.
Температура, при якій відбувається пресування, визначає і тривалість витримки, і необхідне питомий тиск, і кінцеві властивості виробу. З підвищенням температури пресування до певної межі, витримка зменшується, а фізико-механічні властивості виробу поліпшуються.Тиск при пресуванні необхідно для того, щоб змусити пресовий матеріал заповнити порожнину форми, а після замикання прес форми утримати її в закритому стані, гак як пари вологи і летких речовин, що виділяються з пресувального матеріалу під час пресування, прагнуть прес-форму розкрити. Тиск, необхідне для формування виробів, залежить від виду пресувального матеріалу (порошок, фасонна таблетка), його плинності, швидкості затвердіння і характеру наповнювача, від форми і розмірів пресованого вироби, від температури пресування і від пристрою прес-форми (відкрита, поршнева, закрита з перетіканням).
Витримка - це час перебування пресувального матеріалу в закритій прес-формі, необхідне для затвердіння пресувального матеріалу, тобто для перекладу сполучного в тверде, неплавное і нерозчинний стан. Чим менше витримка, тим менше час виготовлення виробу, тим вища продуктивність преса. Витримка залежить від властивостей пресувального матеріалу, вмісту вологи і летких речовин в Пресовий матеріалі, від форми і товщини виробу, від конструкції прес-форми, від режиму пресування і від проведення підготовчих операції (таблетування, підігрів) і деяких прийомів пресування.
3 Процес пресування
Процес пресування складається з ряду операцій, які виконуються в певній послідовності:
1. Дозування пресувального матеріалу;
2. Завантаження прес-форми Пресовий матеріалом;
3. Опускання преса для закривання прес-форми;
4. Витяг вироби в прес-формі при нагріванні і під тиском; 5. Підйом преса для роз'єму прес-форми, витяг вироби, очищення і підготовка прес-форми для наступної запрессовки.
Якщо виріб пресуючи з арматурою (металевими вставками), то додаються операції підготовки і установки арматури. Як правило, арматура встановлюється в прес-формі до завантаження се Пресовий матеріалом.
Таблетування, дозування і попередній підігрів пресових матеріалів - це підготовчі операції перед пресуванням. Вироби пресують в прес-формах, які можна класифікувати за способом виготовлення виробів:
а) прес-форми для прямого пресування;
б) литтєвого пресування;
в) лиття під тиском;
г) екструзії;
д) видування і штампування.
Найбільш поширеними є прес-форми стаціонарні, з горизонтальною площиною роз'єму, з нижнім виштовхуванням. Прес-форми виготовляються одногнездовимі або многогнездовимі.Для вироблення виробів способом пресування готують пресувальні порошки, що представляють суміш ретельно подрібненої смоли (полімеру), наповнювача, барвника, а іноді пластифікатора і стабілізатора, що запобігає старінню пластмасових виробів. Готові прес-порошки здебільшого піддають таблетуванню па спеціальних машинах. Застосування прес порошків в таблетках знижує втрати матеріалів, полегшує оформлення виробів, покращує їх якість, дає можливість точно дотримуватися дозування. Таблетки прес порошку іноді піддають попередньому підігріву, що скорочує час пресування.
Дозування прес порошку здійснюється за вагою, а таблеток - по їх кількості. Після завантаження в прес-форму порошку або таблетки, в матрицю вводять пуансон. Прес-форму закривають і витримують певний час. Тривалість витримки залежить від величини вироби і виду прес
матеріалу і може становити від 5 до 30 сек. Тиск поступово підвищується. Воно також залежить від виду виробу, його форми і види прес матеріалу і може становитиме 200 600 кг / см2.
Після затвердіння прес-форму розкривають, виріб витягують з неї вручну або за допомогою спеціальних виштовхувачів. Виріб виходить гладкі і блискучим, тільки з країв його знімають задирки.
4 Пряме пресування
При прямому пресуванні надання виробам необхідної форми і затвердіння виробів з термореактивних матеріалів проводиться в нагрітій прес-формі. На рис. 1.1 показана прес-форма для звичайного або прямого пресування. Пресовий матеріал завантажують в оформляють порожнину 2 і в завантажувальну камеру 5 матриці 3 прес-форми. Тиск, що створюється пресом, передається через пуансон 1 безпосередньо на виріб (пряме пресування). Прес-форма замикається після остаточного оформлення вироби.
У промисловості пластмас для пресування виробів застосовують гідравлічні преси з напівавтоматичним керуванням і преси з повною автоматизацією всього циклу пресування, гідравлічний прес укладена знімна прес-форма, що складається з матриці і пуансона. Матриця - це нижня, заглиблена частина прес-форми, а пуансон - верхня, виступаюча частина. Тиск для замикання прес-форми і формування вироби створюється пресом і передається через пуансон. Для дрібних виробів, наприклад ґудзиків, прес-форм може мати кілька гнізд.
5 Литьевое пресуванняЛитьевое пресування застосовують в основному для переробки термореактивних матеріалів, рідше для термопластичних. При литтєвому пресуванні пресовий матеріал поміщають в завантажувальну камеру 2 (див. Рис. 1.2), з'єднану з оформляє порожниною 5 прес-форми одним або декількома литниково каналами 4. Прес-форма замикається до початку оформлення. Тиск преса передається тільки на пресовий матеріал в камері, з якої він при нагріванні надходить через літніковие канали в оформляють порожнину прес-форми і заповнює її. Таблиця 3 - роз'ємна.
Цим способом користуються при оформленні виробів з глибокими отворами малого діаметру, а також деталей, що містять складні або тонкі металеві вставки (арматуру). У прес-форму надходить розм'якшений матеріал, тому він не деформує арматуру або тонкі стрижні, які оформляють отвори у виробі.
Малюнок 1.1 - Прес-форма для звичайного пресування:
1 - пуансон; 2 - оформляє порожнину; 3 - матриця; 4 - виштовхувач; 5 - завантажувальна камера
Малюнок 1.2 - Прес-форма для литтєвого пресування:
1 - нагріває щиток; 2 - завантажувальна камера; 3 - роз'ємна матриця; 4 - літніковий канал; 5 - оформляє порожнину; 6 – виштовхував
Література1. Пік І. Ш., Азерскій С. А. Технологія пластичних мас. Москва. "Вища школа". 1975 р
2. Яковлєв А. Д. Технологія виготовлення виробів із пластмас. Москва. «Хімія». 1979 р
3. Довідник. Технологія виготовлення виробів із пластмас. Під редакцією Брагінського В. О. Ленінград. «Хімія». 1985 р
4. Чудновський А. Р., Кестельман І. Я., Ахмечет Л. С. Виготовлення та обробка виробів з пластмас. Москва. «Машинобудування». 1987 р