Застосування пластмас в інструментальному виробництві, Інструментальні матеріали

24.02.2017

Обробка дерева і металу

Застосування пластмас в інструментальному виробництві, Інструментальні матеріали
Застосування пластмас в інструментальному виробництві

В інструментальному виробництві пластмаси знаходять застосування при виготовленні штампів, пристосувань і вимірювального інструменту. Найбільше поширення отримали капролон, поліуретан, самотвердіючий пластмаси на основі поліметилметакрилату та епоксидні компаунди.

Капролон — пластмаса з класу поліамідів, білого або кремового кольору. Хімічна промисловість постачає капролон у вигляді плит, брусків, круглих заготовок вагою від 1 до 200 кг. Капролон добре обробляється різанням. Володіючи високою міцністю і низьким коефіцієнтом тертя, капролон знайшов застосування в якості антифрикційного матеріалу для втулок, зубчастих коліс, направляючих і інших деталей у вузлах тертя.

Деталі з капролона склеюються клеєм марки ВК9 між собою, а також з латунню, сталлю, гумою. Клей твердіє на повітрі при t — 20 °С протягом 24 годин, а при. = 80-100° С — протягом 2-3 годин. При гарячому затвердінні міцність на зсув клейового з’єднання капролону з капролоном — 28 кгс/см2, з латунню— 40 і зі сталлю — 93 кгс/см2.

Поліуретан — гумовий матеріал з регульованою еластичністю — призначений для матриць при вирубування, гнуття, формуванні листового матеріалу товщиною 0,03— 5 мм.

Виготовлення поліуретанових деталей здійснюється пресуванням, вільної і вакуумної заливкою з наступною механічною обробкою.

Застосування поліуретану в інструментальному виробництві дозволяє:

1) виключити проектування, виготовлення і ремонт дорогих беззазорных штампів;

2) знизити вартість оснастки;

3) скоротити трудомісткість ручних доводочних робіт;

4) поліпшити якість штампованих деталей.

Самотвердіючий пластмаси марок АСТ -Т і ТШ

здатні тверднути при кімнатній температурі і атмосферному тиску. Ці пластмаси складаються з порошкоподібного полімеру та рідкого мономеру, які змішують перед вживанням в заданому співвідношенні і після додавання інгібітора і прискорювача полімеризації використовують для виготовлення контрольних шаблонів, корпусів, кулачків, складальних еталонів, ливарних моделей, для кріплення пуансонів, плит знімачів штампів і кіл для обробки гуми.

Процес затвердіння відбувається з виділенням тепла, що при заливці великих обсягів може призвести до пористості. У цих випадках необхідно забезпечити добрий відвід тепла від залитої маси або заливати її малими порціями.

Нижче наведені основні властивості самотвердіючих пластмас марок АСТ -Т і ГШ.

Епоксидні компаунди — композиції на основі епоксидних смол і затверджувачів — знайшли широке застосування в інструментальному виробництві. Крім смоли і затверджувача в компаунди можуть бути введені пластифікатори, наповнювачі, розріджувачі, прискорювачі твердіння. В залежності від складу епоксидні компаунди набувають здатність отверждаться при кімнатній температурі або при нагріванні. Їм можна надати найрізноманітніші властивості: твердість, міцність, еластичність, гарну адгезію, підвищену теплостійкість. Епоксидні компаунди не поставляються комплектно з усіма які входять в їх склад компонентами, а готуються безпосередньо на місці.

В Радянському Союзі в даний час виробляються епоксидні смоли марок ЕД-5, ЕД-6, ЕД-20, Е-40, Е-41. Епоксидні смоли термопластичны, вони самі по собі не можуть переходити в неплавкое і нерозчинне стан. Для утворення твердих, неплавких смол, не здатних до подальших перетворень, і для додання смол заданих властивостей необхідно впливати на них іншими речовинами (використовувати реакцію затвердіння). Слід мати на увазі, що при затвердінні епоксидних смол, як і при вулканізації каучу-ків, можуть утворюватися м’які, еластичні матеріали.

Епоксидні смоли за сукупністю своїх властивостей відповідають всім вимогам, що пред’являються до сполучною для клеїв, а саме: володіють хорошими адгезійними властивостями, нейтральні до склеюваних матеріалів, що не виділяють летючих, мають малу усадку в процесі затвердіння, забезпечують еластичний клейовий шов, що володіє значною міцністю, стійки до атмосферних впливів, підвищеної вологості.

Клейова композиція складається з наступних компонентів: сполучного (епоксидної смоли), затверджувача, наповнювача, пластифікатора і розчинника. Останні три складових вводять по мірі необхідності. В якості сполучного найбільш широко використовується дифенилпропановая смола ЕД-6.

Велике значення має вибір затверджувача для клейового складу. Затверджувач визначає механічні властивості клейових з’єднань, режим затвердіння клеїв, їх життєздатність.

В залежності від використовуваного затверджувача епоксидні клеї можуть отверждаться на холоді або при нагріванні.

Клеї холодного затвердіння мають невелику життєздатність після введення затверджувача (30-40 хв) і отверждаются при 20 °С протягом 24 годин. Клейові з’єднання, отримані холодним затвердінням, менш міцні, ніж на основі гарячого затвердіння. Проте їх міцність може бути підвищена за рахунок псогрева клейового шва при 100-120 °С протягом 2-4 годин.

Міцність клейових швів може бути збільшена введенням до складу наповнювачів. Наповнювачі дозволяють регулювати в’язкість клею, змінювати модуль пружності клейового шва, підвищувати коефіцієнт термічного розширення, а тим самим — опір ударним навантаженням, тепло — і морозостійкість клейового шва. Наповнювачі, крім того, знижують вартість клею. З підвищенням вмісту наповнювача міцність клейового шва підвищується. Проте трудність перемішування їх у високов’язкої смолі не дозволяє вводити більше 100% наповнювача.

При нагріванні клейового з’єднання міцність його знижується. Істотне збільшення міцності (більше ніж на 60%) може бути досягнуто застосуванням в якості наповнювачів графіту і окису алюмінію.

Введення алюмінієвої пудри і азбесту дозволяє отримувати морозостійкі клеї, витримують мінус 250 °С. При цьому міцність з’єднання знижується незначно.

Введення в склад клею пластифікаторів (дибутил-фталатів, тріфенілфосфата, трекрезилфосфата) збільшує гнучкість клейових швів і життєздатність клейових складів.

Розчинники вводять, коли для зручності нанесення клею необхідно знизити його в’язкість. Як розчинники використовують ацетон, бензол, этилметилкетон. Введення розчинників призводить до збільшення життєздатності клею. Перед з’єднанням поверхонь розчинник повинен бути повністю видалений з клейового шва.

Режим змішування смоли і затверджувача має важливе значення. Якщо обидва компаунда рідкі, то їх змішують або при кімнатній температурі, або при нетривалому нагріванні не вище 50 °С. В тому випадку, коли затверджувач у вигляді порошку, його додають до нагрітої смолі, попередньо розчинивши або розплавивши, і витримують кілька хвилин при нагріванні.

Смола, пластифікатор, наповнювач змішуються заздалегідь, затверджувач вводиться безпосередньо перед застосуванням. Склеювані поверхні повинні бути попередньо очищені від окалини та іржі і ретельно знежирені легколетучим органічним розчинником за допомогою батистових серветки. Поверхні пластмас та силікатного скла рекомендується перед склеюванням обробити абразивним папером. При склеюванні чавунів необхідно попередньо очистити з поверхні графіт, застосувавши дихлоретан. При склеюванні клей наноситься тонким шаром на обидві склеювані поверхні, потім надлишок клею видавлюється і видаляється дерев’яною паличкою.

За останні роки значно розширилося застосування клеїв при виготовленні інструменту і пристосувань. Клейові з’єднання мають значні переваги порівняно зі зварними і заклепочными. Вони зменшують вагу виробів, спрощують технологію, знижують трудомісткість виготовлення, підвищують надійність.

Короткий опис статті: пластмаса застосування

Джерело: Застосування пластмас в інструментальному виробництві — Інструментальні матеріали

Також ви можете прочитати