Открытые методы формования
Метод ручной выкладки
· большие затраты ручного труда · высокие расходы на материал · длительный цикл изготовления изделия. Достоинством метода является его универсальность, т.е. получение изделий практически любых форм и размеров. Так как прикатка формуемого изделия рифленным валиком для удаления воздуха и уплотнения материала производится при низких усилиях (менее 1,5 МПа), то нагрузка на формы также невелика, в связи, с чем в большинстве случаев применяют формы из стеклопластиков, которые примерно в 10 раз дешевле соответствующих форм для горячего прессования. Низкая стоимость стеклопластиковых форм явилась основной предпосылкой применения метода ручной выкладки в малосерийном производстве, тем более что невысокая износостойкость этих форм ограничивает срок их службы выпуском всего нескольких тысяч деталей. В данной области производства изделий действуют в основном мелкие предприятия. Несмотря на перечисленные недостатки, метод ручной выкладки довольно распространен. Метод напыления Более всего подходит для изготовления недорогих деталей простой конфигурации из полиэфирных стеклопластиков, особенно санитарно-технических изделий. В основном их получают из органического стекла, усиленного с наружной стороны слоем из ненасыщенных полиэфирных смол. Чаще всего формы, используемые для изготовления изделий напылением, выполняют из дерева или стеклопластиков, а при больших партиях изделий — из стеклопластиков с металлической облицовкой. Метод напыления более производительный и менее дорогой, чем ручная выкладка, но имеет ряд недостатков: - затруднено изготовление изделий сложной конфигурации; - стекловолокнистая пыль, находящаяся во взвешенном состоянии, а также пары мономера загрязняют воздух, ухудшая условия труда. Способ напыления довольно простой (рубленое волокно пропитывают отверждающейся смолой, и затем эту смесь равномерным слоем с помощью распылительного устройства наносят на форму, где и происходит отверждение), но, тем не менее, требует точного соблюдения определенных условий. Прежде всего, необходим строгий контроль над качеством смешения смолы, загустителя и инициатора. Хорошее качество смеси получается при использовании высокопроизводительных, плавно работающих насосов, дозаторов и смесителей, при этом необходимы постоянные температуры смешиваемых компонентов, массовая доля стекловолокна (обычно ~20 %) и одинаковая длина волокон. Многообразие получаемых при напылении деталей вызывает необходимость не только в автоматической подаче материала, но и в системах распознавания оснастки (головки распылителя, захватов, вставных деталей). Так как это требует значительных капиталовложений, то эффективно только при изготовлении сложных высококачественных изделий. Метод намотки Данный метод применяется при изготовлении тел вращения: труб для нефтегазовой, химической промышленности; газоотводящих труб; цистерн для хранения и транспортировки химически активных продуктов, воды, горюче смазочных материалов; промышленных резервуаров. Стоимость оборудования и оснастки значительно зависит от метода намотки и диаметра изготавливаемого изделия. Намотка обеспечивает создание ориентированной структуры изделий с учетом их формы и особенностей эксплуатации. Использование в качестве усилителя жгутов, лент, нитей из высокопрочных стеклянных волокон способствует достижению максимальной прочности изделий. При изготовлении несложных изделий, таких как трубы, наибольшая экономическая эффективность достигается при непрерывной намотке, обеспечивающей высокую серийность производства. Изготовление прецизионных деталей с переменным диаметром требует ведения процесса в периодическом режиме. В этом случае для обеспечения высокопроизводительного процесса с невысокими затратами используют современные наиболее совершенные и сложные в техническом отношении машины типа токарного станка. Эти машины характеризуются высокой скоростью хода осевого суппорта (≥ 2 м/с), имеют программное управление и электронные системы контроля траекторий движения оправки и глазка нитеправителя, обеспечивающие точность позиционирования < 0,1 мм. 3.2.2. Закрытые способы формования Закрытыми способами формуют препреги и премиксы на основе реактопластов и термопластов. Из них преимущественно получают детали, отличающиеся высокой термостойкостью, стойкостью к тепловому старению, жесткостью и твердостью поверхностного слоя, хорошими звуко-, электро- и теплоизоляционными свойствами. Пропитка под давлением Процесс был запатентован в 40-х годах под названием Marco-метод. Пропитка под давлением предназначена преимущественно для мелкосерийного производства (менее 20 тыс. шт.) и характеризуется минимальным выделением мономера по сравнению с другими методами, позволяет быстро перейти на выпуск новой продукции, так как при этом используют недорогую и простую по конструкции оснастку. К недостаткам относятся: - невозможность получения деталей с высоким качеством поверхности без последующего покрытия; - невысокая производительность; - значительная усадка изделий.
- подогрев форм; - использование процессов челночного типа (с движением вперед-назад); - повышение степени автоматизации процесса; - разработка модифицированного процесса под названием TERTM (thermal expansion resin transfer molding) — пропитка под давлением с термическим расширением; - создание новых марок смол, обеспечивающих ускорение цикла формования. Все эти усовершенствования существенно повышают конкурентноспособность процесса пропитки под давлением по отношению к высокопроизводительным способам формования. Метод прессования Используется для изготовления мебели (столы, стулья), для производства спортивных товаров, создания игровых площадок и бассейнов. Цикл прессования составляет 4-7 мин в зависимости от размеров изделия. Прессование армированных пластиков в зависимости от способа пропитки волокнистого наполнителя имеет две разновидности: - прессование сухих, предварительно пропитанных холстов и тканей (препрегов) и премиксов; - прессование с пропиткой непосредственно в форме («холодное» прессование). Наибольшее применение нашел первый способ. При изготовлении изделий простой конфигурации используют обычно прямое (компрессионное) прессование, а для получения прецизионных изделий сложной формы, например, технических деталей, электроарматуры, предпочтительно литьевое прессование. Требования, предъявляемые к высокому качеству наружной поверхности деталей, привели к созданию автоматических установок для дозирования компонентов при подготовке заготовок из препрегов. Созданы автоматические манипуляторы для загрузки пакетов заготовок в многогнездные формы пресса. Создано новое поколение прессов высокой точности, оснащенных современными системами контроля, на которых можно получать детали с высоким качеством поверхности и примерно одинаковые по стоимости со стальными деталями. Серьезной и не решенной до конца проблемой в переработке полиэфирных пресс-материалов остается недостаточно высокое качество поверхности получаемых деталей, препятствующие их лакированию. Проблема частично решается: покрытие наносится непосредственно в форме — In-Mould-Coating (IMC), для этого пресс-форму после отверждения связующего приоткрывают на 3-5 мм и через зазор впрыскивают лак (обычно полиуретановый); затем форму закрывают для распределения и отверждения лака, который очень текуч и отверждается в течение 30 с. В большинстве прессов новых конструкций эта операция предусмотрена. Литье под давлением Метод начали применять в промышленных масштабах во второй половине 60-х годов. По сравнению с прессованием литье под давлением имеет следующие преимущества: - высокая степень автоматизации процесса; - точность дозирования материала; - незначительные потери материала; - непродолжительное время цикла; - незначительная последующая обработка готовых деталей вследствие лучшего качества поверхности. При изготовлении одинаковых деталей литьем под давлением производительность процесса на 22 % выше, чем при прессовании, из-за меньшей продолжительности цикла. Недостатки процесса литья под давлением: - прочность, вязкость и сопротивление ударным нагрузкам деталей из композиций, усиленных коротким волокном, ниже чем прессованных деталей; - литьевое оборудование имеет большой расход материала на литниковую систему. Для литья под давлением преимущественно применяют препреги и в меньшей степени – премиксы и гранулят. Массовая доля стекловолокна обычно не превышает 20-25 %. Хранят и транспортируют препреги в рулонвх массой 400 кг, а премиксы — в резервуарах из листового железа. С целью сокращения отходов в виде литников и грата широко используют литье под давлением с обогреваемыми до температуры 120-130 ºС литниковыми каналами — так называемое безлитниковое формование. Существуют два метода безлитникового литья под давлением. Первый состоит в том, что центральный литниковый канал укорачивают, вводя выступающую часть литьевого сопла пластикатора в литьевую форму; по второму методу центральный канал укорачивают, регулируя температуру втулки центрального литникового канала независимо от температуры формы. В любом случае отходы материала снижаются на 20-80 %.Совершенствование техники литья под давлением привело к фомованию через «холодно-канальные» литниковые системы. Пултрузия Отдельным направлением в изготовлении стеклопластика является метод непрерывной вытяжки (пултрузии) через формообразующую фильеру. Изготовление профиля таким образом осуществляется с помощью специальной пултрузионной машины. Схематично процесс выглядит следующим образом. Стеклопластиковый профиль трудногорючий и не выделяет при пожаре сильнодействующий газ диоксин, в отличие от поливинилхлорида. Благодаря своим удивительным свойствам стеклопластиковый профиль находит широкое применение в гражданском и промышленном строительстве, транспортном машиностроении, при изготовлении оконных и балконных блоков, электротехнических коробов, несущих конструкций, труб, лестниц, стеновых блоков и т.д. Метод протяжки Один из немногих непрерывных методов изготовления изделия из армированных волокнами реактопластов. Это несложный в аппаратном оформлении процесс, состоящий из трех стадий: - пропитки в ванне непрерывного армирующего волокнистого агента в виде ровницы или мата жидким связующим (термореактивной смолой, содержащей катализатор); - протягивания пропитанных ровницы или матов через обогреваемое формующее устройство, где происходит формование профиля и отверждение связующего; -разрезание профиля на секции нужной длины.
В последние годы метод протяжки стали применять для получения профилей из винилэфирных и эпоксидных смол. Такие профили обладают более высокой химической стойкостью, чем из полиэфирных смол.
Популярное: Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... Модели организации как закрытой, открытой, частично открытой системы: Закрытая система имеет жесткие фиксированные границы, ее действия относительно независимы... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (453)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |