Строение (молекулярное), свойства, классификация термореактивных пластмасс

Давление впрыскивания термопласта в литьевую форму зависит от времени и объёмной  скорости   впрыскивания.   Скорость   впрыска  при  литье  должна  быть оптимальной, чтобы во время заполнения литьевой формы термопласт не затвердевал, но и не произошла механодеструкция полимера. Повышение давления следует применять:

-для увеличения скорости  заполнения формы;

-для улучшения качества  деталей аморфных полимеров;

-для   уменьшения   усадки   полимеров   за   счёт   более   плотной   упаковки макромолекул;

-для литья тонкостенных  деталей с толщи ной стенки  менее 1.5 мм; для литья деталей  большой площади;

-для переработки литьём  под давлением термопластов с  небольшой вязкостью расплава (наполненных  полимеров, полиформальдегида и  его сополимеров).

1.2.9. ВЫДЕРЖКА РАСПЛАВА В ФОРМЕ.

1.2.9.1 . Давление в форме.

Давление в форме (Рф) равно давлению впрыска с учетом падения давления в литниковой системе. Среднее давление в форме можно приблизительно определить, но формуле:

Рф.ср.= КРм, где К коэффициент, зависящий от геометрических размеров изделия и перерабатываемого материала, обычно равен 0,5-0,7;

Рм- давление впрыска.

При заполнении формы расплавом и выдержке его в форме давление формования претерпевает следующие этапы:

-максимальное давление  впрыска при движении расплава  до поступления в литьевую  форму;

-снижение давления литья  за счёт встречных сопротивлений  при наполнении литьевой формы  расплавом;

-давление возрастает  до максимального при уплотнении  расплава и для большинства  деталей из полистиролов, полиэтилена  распределённое давление составляет  от 250 до 350 кг/см 2 ;

-выдержка расплава в  литьевой форме при максимальном  давлении ( подпитка);

-давление гидравлической  системы вызывает переход из  материального цилиндра в литьевую  форму некоторого количества  расплава для пополнения объёма  формы;

-давление в литьевой  форме падает из-за частичного  вытекания незастывшего расплава из литьевых каналов формы, период заканчивается закупоркой литьевых каналов отвердевшей массой;

-давление закупорки литьевых  каналов является давлением отключения;

-в момент раскрытия  литьевой формы термопласт находится  под остаточным давлением.

Изменение выдержки под давлением приводит к изменению давления отключения, при увеличении выдержки под давлением увеличивается плотность отливки, уменьшается усадка. Увеличение остаточного давления может быть причиной трудного извлечения детали из формы вследствие плотно прикасающихся поверхностей изделия и формы при значительных остаточных давлениях. Время выдержки под охлаждением рассчитывается согласно стандартам или техническим условиям на данный материал.

1.2.9.2. Температура формы.

При формовании деталей из термопластов необходимо поддерживать оптимальную температуру формы. Перепад температур расплава и литьевой формы для различных термопластов должен быть в пределах 100-160 °С.

Перепад температур отдельных точек формы не должен превышать 5-6 єС.

Для поддержания оптимальной температуры литьевой формы следует использовать охлаждение проточной водой или подогрев от термостатирующих устройств. Нагревать обе половинки литьевой формы и регулировать их температуру следует раздельно. Система каналов охлаждения (подогрева) литьевых форм может иметь различное конструктивное оформление:

-для полиэтилена высокой  плотности место входа воды  в литьевую форму следует располагать  рядом с литниковыми каналами, место выхода - дальше от них;

-центральные литниковые каналы большого диаметра охватить специальным охлаждающим каналом;

-в формах для пропилена  следует предусмотреть быстрое  охлаждение по спиральным каналам  с подачей холодной воды в  центре.

Подогреваемые литьевые формы следует применять при формовании деталей из поликарбоната, полиформальдегида и его сополимеров, полиамидов с целью снятия внутренних напряжений; деталей, отличающихся разнотолщинностью конструкции, при этом литьевая форма должна иметь подвод широкого литьевого канала к массивным частям отливки во избежание образования пустот при резком остывании наружных слоев в толстых частях детали.

1.2.10. По окончанию цикла литья раскрыть форму, сдвинуть ограждение, извлечь детали. Вывернуть резьбовые знаки при формовании деталей с резьбой. Литники необходимо выталкивать из литьевой формы одновременно с деталью. Форма должна обеспечить автоматический сброс отливки, по возможности, отрыв литника от детали без дополнительной механической обработки.

1.2.11. Раскрытую литьевую форму чистить от остатков материала латунным ножом и, по необходимости, смазать, используя  при этом:  кислоту олеиновую техническую ГОСТ 7580; силиконовую смазку.

1.2.12.        Специальные требования по отдельным технологическим процессам.

1.2.12.1 Литьё полиформальдегида и его сополимеров.

При литье под давлением необходимо выполнять специальные требования по отдельным технологическим процессам.

Ограниченная термостабильность полиформальдегида и его сополимеров требует строго контролировать температурный режим литья и избегать появления застойных зон в цилиндре. При увеличении времени выдержки при повышенной температуре материала изменяется его окраска, а затем выделяются пары формальдегида, что обнаруживается по неприятному запаху и пузырькам газа. Перед началом переработки формальдегида и его сополимеров температура загрузочной зоны цилиндра не должна превышать 150-155 °С.

В передней части цилиндра и в сопле устанавливают температуру 165-175 °С. При этой температуре материал в цилиндре следует выдерживать в течении 20-30 мин. Затем температуру цилиндра в первой зоне и температуру сопла повысить до температуры переработки и включить обогрев второй и третьей зоны. Начать вращение шнека со скоростью примерно 4 об/мин. Открыть загрузочное отверстие цилиндра для поступления материала из бункера в цилиндр. Далее отверстие плотно закрыть. При появлении из сопла первой порции расплава скорость вращения повысить до необходимой (от 60 до 80 об/мин). Первая порция расплава может быть бесцветной, разложившейся с сильным запахом формальдегида. Первую партию прогоняемого материала опускать в воду.

В процессе работы слабый запах формальдегида указывает на неправильный температурный режим (перегрев материала). Для удаления формальдегида отвести форму и продавить перегретую массу. Продавленную массу погрузить в сосуд с холодной водой и затем снизить температуру по зонам обогрева.

При литье внимательно следить за чистотой поверхности отливок. При появлении коричневой окраски на поверхности деталей снизить температуру зон обогрева и выдавить перегретую массу.

При изготовлении деталей из полиформальдегидов и его сополимеров литьём под давлением необходимо соблюдать следующие правила:

-перерабатывать формальдегид  и его сополимеры при температуре  расплава на 5-10 °С выше температуры плавления материала;

-работу производить на  партиях, имеющих период индукции  не менее 25 мин, период индукции  указывается в паспорте на  материал;

-масса отливки должна  составлять для машин со шнековой пластикацией не более 75-90% номинальной массы, допускаемой мощностью литьевой машины;

-при работе очистка  цилиндра от высокоплавкого материала (полиамида, капрона, поливинилхлорида) должна производиться посредством  литья переходного материала-полиэтилена  высокого давления;

-недопустимо наличие  медных, бронзовых или латунных  предметов соприкасающихся с  расплавом, так как они ускоряют  деструкцию полимера.

Перед началом работы с полиформальдегидами и его сополимерами все контрольные приборы тщательно проверить. При проверке установить поправочный коэффициент между показателями приборов (терморегуляторами) по всем зонам и температурой расплава. Ориентировочно, этот поправочный коэффициент возможно определять по полиэтилену высокого давления и окончательно уточнить при работе на полиформальдегиде с установившимся технологическим режимом. Температуру расплава замерить термопарой или термометром при продавливании массы через сопло.

При работе с полиформальдегидом, в случае остановки машины, обогрев шнека и рабочего цилиндра отключить. По окончании работы полиформальдегид и его сополимеры доработать из шнека и рабочего цилиндра и загрузить термопластавтомат ПЭВД. Вес работы, связанные с переработкой полиформальдегидов и его сополимеров, следует производить при наличии местной вытяжной вентиляции. Запрещается использовать для литья полиформальдегида цилиндр с остатками поливинилхлорида, так как при этом происходит каталитическое разложение полимера.

1.2.12.2. Литьё поликарбоната .

При переработке литьём под давлением поликарбоната для инжекционного цилиндра и сопла необходима точность систем нагрева, контроля и регулирования. В бункер термопластавтомата загружать подогретый и только просушенный материал, пары влаги вызывают активную деструкцию материала. При изготовлении из поликарбоната деталей технического назначения следует производить процесс литья при минимальной температуре расплава и повышенной температуре формы (80-100° С).

Температура переработки поликарбоната может быть снижена введением небольших количеств добавок (2-3%) дисульфида молибдена, гидрида бора. При этом теплостойкость, твёрдость и износостойкость деталей повышаются. При прерывании процесса литья не рекомендуется выключать обогрев цилиндра, необходимо поддерживать её в пределах 150-160 °С.

При литье поликарбоната специальная смазка не требуется, деталь должна легко извлекаться из формы. Возможные трудности при съёме деталей вызываются перегрузкой формы, недостаточной конусностью, малым наклоном поверхности съёма, плохим качеством полировки формы, малым количеством и слабостью толкателей, недостаточностью воздушных зазоров.

Поверхность формы и литниковых каналов должна быть хорошо отполирована.

После окончания работы цилиндр следует очистить от поликарбоната во избежание разрушения цилиндра из-за большой адгезии поликарбоната к металлу. Нельзя механически отделять охлажденный и застывший поликарбонат от стенок цилиндра во избежание их повреждения. Тонкие слои поликарбоната могут быть сняты растворением его в метиленхлоридс. Очистку цилиндра рекомендуется производить в электрическом шкафу, выдержав цилиндр в течении нескольких часов при температуре 400°С. При этом поликарбонат разрушается. Цилиндр может быть демонтирован, разобран и механически очищен от расплава медным резцом при температуре переработки. Оставшийся материал можно удалить при 200°С с помощью щётки из латунной проволоки.

1.2.12.3.     Литьё пластиков АБС.

При переработке пластиков АБС нельзя перегревать инжекционный цилиндр, так как при температуре свыше 270°С возможно образование продуктов разложения (в продуктах разложения возможно присутствие мономеров стирола, альфаметилстирола). Температура воспламенения пластиков АБС-290°С.

1.2.12.4.     Литье   полиоксифенилена,   композиции   АБС + ПК, полибутадиентерефталата, полиэтиленгерефталата, этролы, поливинилхлорида и термопластичного полиуретана.

Перед остановкой литьевой машины произвести несколько раз пластификацию без противодавления, затем промывку ПЭВД или ПЭНД.

1.3. Обработка деталей.

1.3.1. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА.

В зависимости от способа получения и конструкции пресс формы готовые изделия могут требовать доработки в целях окончательного придания им потребительских свойств.

Детали, получаемые литьём под давлением, обрабатываются механическим путём (обрезка, откусывание литников, излишков материала по линии разъема формы, образующихся вследствие затекания расплава в неплотности сопряжений элементов пресс формы (облой), каплевидных наплывов на поверхности деталей (грат)) с помощью станков, приспособлений и инструмента, указанных в технологической карте обработки и упаковки (Приложение №18). Кроме того, к доработке относятся раскрытие недооформленных отверстий, накатка резьбы и другие.