Формообразование пластических масс

В процессе формования можно получить различные структуры формуемого материала, которым соответствуют разные эксплуатационные свойства изделий. Поэтому при оценке конструкционных свойств пластмасс необходимо учитывать их зависимость от технологии изготовления изделия.

Наиболее распространенным методом переработки термопластов является литье под давлением на литьевых машинах, называемых термопластоавтоматами (с объемом отливки от 8• до 1• с давлением литья до 0,18 МПа).

Предварительный отжиг пластмасс повышает их стойкость к растрескиванию. Вследствие образования множества мельчайших трещин, отражающих и рассеивающих свет, происходит помутнение и так называемое серебрение поверхности.

Особенности обработки изделий из пластических масс

Обработка заключается в снятии стружки тем или иным способом на станках для получения требуемой конфигурации изделия (невыполнимой по каким-либо причинам при формовании, например, в результате чрезмерной сложности формующего инструмента) и обеспечении определенной точности размеров обрабатываемых изделий, которая во многих случаях оказывается более высокой (второй и третий классы точности), чем при формовании.

Обработка изделий должна быть минимальной.

Зачистка - обязательная операция, которую можно совмещать с обработкой.

Механическая обработка изделий из пластмасс обусловлена свойствами пластмасс. Незначительное сопротивление сжатию и срезу облегчает механическую обработку пластмасс и для этого необходимы небольшие усилия резания. В режущем инструменте аккумулируется большое количество теплоты, выделяющейся при обработке (чем выше скорость обработки, тем больше теплоты), что способствует не только быстрому износу инструментов, но и быстрому размягчению пластической массы.

Все это служит причиной образования задиров и даже прижогов на обрабатываемых поверхностях изделия, т. е. термомеханической деструкции (разложение) пластической массы.

Установлено, что при повышенных требованиях к стойкости инструмента, качеству обрабатываемой поверхности и точности размеров изделий из пластмасс целесообразно применять инструмент, режущей частью которого является алмазная крошка. К недостаткам алмазного инструмента при зачистке пластмассовых изделий относят высокую первоначальную стоимость инструмента и возможность его повреждения вследствие небрежной работы. Угол заострения режущей части алмаза рекомендуется принимать равным 98 или 85°; подача - не более 0,05 мм/об., глубина резания — до 1 мм при скорости резания до 1300 м/мин.

Для зачистки изделий из пластмасс шлифовальными кругами рекомендуют следующие скорости резания: при черновой обработке — 25...30 м/с, при чистовой — 35 м/с. При использовании шлифовальных шкурок для зачистки изделий из пластмасс скорости шлифования равны: при черновой обработке — 20...25 м/с; при чистовой — 25...30 м/с; при особо чистой — 130...40 м/с.

Исходные заготовки, получаемые методом порошковой металлургии

Основными исходными материалами являются порошки железных, никелевых кобальтовых, молибденовых, вольфрамовых и других металлов.

Формирование изделий осуществляют холодным прессованием в закрытых пресс-формах с последующим спеканием. Например, спеченный из порошка распределительный вал двигателя длиной 447 мм и массой 2,5 кг, позволяет не только экономить 75 % по массе по сравнению с чугунным литьем, но и повысить износостойкость вала в 7 раз.

Металлокерамические материалы. Например, бронзографит (85...88 % меди, 8...10 % олова, 3...5 % графита) можно применять при изготовлении подшипников, в которых практически отсутствует дополнительный смазочный материал. Различают антифрикционные металлокерамические материалы на медной и железной основе.

Свойства готовых металлокерамических изделий в значительной степени зависят от плотности спрессованных из порошка брикетов и распределения плотности по объему. Брикеты прессуют под давлением 2500...4000 Па для бронзографита и 4000. ..5000 Па для железосульфидного материала.

Спекание бронзографита проводят в течение 2...3 ч при температуре 760...780 °С, а железосульфидированного материала - 1... 1,5 ч при температуре 1130... 1150 °С.

От сложности формы деталей зависит возможность их прессования в конечном виде или необходимость проведения после спекания дополнительной механической обработки, что в значительной степени влияет на производительность и себестоимость.

В условиях массового и крупносерийного производства экономически целесообразно получение заготовок, наиболее близко приближающихся по форме и размерам к готовым деталям. В этом случае себестоимость заготовок увеличивается, но объем механической обработки значительно сокращается.

В условиях единичного и мелкосерийного производства заготовки далеки по размерам и форме от готовой детали, т. е. имеют значительные припуски для механической обработки. Из многих возможных способов получения заготовки необходимо выбрать экономически целесообразный.

Окончательный выбор метода устанавливают на основе расчетов:

А) себестоимости метода получения исходных заготовок;

Б) себестоимости самого процесса механообработки.