Физико-химические основы переработки полимеров в изделия для машин и оборудования. Баронин Г.С - 30 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

59
60
ОТВЕРЖДЕНИЕМ ПОЛИМЕРА ЗА СЧЁТ ВЫСОКОГО
µ
µ
ξ
−
=
1
Из формулы (3.6, лаб. работа №4) [30]:
, где
ξ
- коэф-
фициент бокового давления,
µ
- коэффициент Пуассона, следует, что
при
µ
= 0,35 - 0,40 (значения для твердых термопластов), коэффици-
енты
ξ
= 0,54 - 0,67, а следовательно, 35 – 45% от давления формова-
ния не «доходит» до боковых стенок прессформы.
ДАВЛЕНИЯ
Цель работы: изучение процесса твердофазной объёмной штамповки
с изотермическим отверждением полимера за счёт высокого давления.
Лабораторная установка, приборы и принадлежности: гидравличе-
ский пресс усилием 10 тс; прессформа плунжерного типа для объём-
ной штамповки с термокамерой; автоматическая система регулирова-
ния температуры в термокамере до 300
о
С; термошкаф до 300
о
C; тер-
мопара; микрометр; секундомер; штангенциркуль; потенциометр ПП-
63; образцы полимера.
Лучших результатов можно достичь штамповкой при высоких
значениях Т
з
, при температурах несколько выше Т
с
или Т
пл
с после-
дующим отверждением материала под высоким давлением [42].
Известно, что при температурах больше Т
с
или Т
пл
коэффици-
ент
µ
Î0,5. В этом случае
ξ
Î 1, т.е. давление формования равномерно
передаётся на все стенки прессформы. Одновременно резко уменьша-
ется сопротивление деформированию. В результате оформление заго-
товки в изделие происходит при относительно низких давлениях, что
приводит к существенному снижению внутренних ориентационных
напряжений в материале.
Методические указания
В результате работы над физико-химическими и технологическими
основами переработки термопластов в твердой фазе [10] установлено,
что выбор оптимальных технологических параметров процесса объ-
ёмной штамповки основан на комплексном рассмотрении экспери-
ментальных данных по структуре и релаксационным переходам, пла-
стических
свойств при различных условиях нагружения, а также ис-
ходя из анализа результатов исследований по объёмной штамповке
конкретных изделий. Такие исследования проведены для полимерных
систем на основе ПВХ, ПЭ, ПС, ПА, Ф-4 и ПК [9, 31-35].
Известно также, что полимер может быть переведён из высоко-
эластического в стеклообразное
состояние при данной температуре в
результате увеличения давления, т.е. в режиме изотермического от-
верждения [5]. Впервые указанный подход использовался авторами
при разработке упрочняющей технологии объёмной штамповки при-
водных звёздочек снегохода из ПЭВП и СВМПЭ [9, 10, 35].
Согласно данной технологии давление формования должно пре-
вышать давление, при котором происходит оформление изделия. Это
необходимо
для перевода материала из высокоэластического состоя-
ния в стеклообразное, при этом улучшаются физико-механические
свойства штампуемого изделия. Однако указанный технологический
приём сопровождается одним нежелательным явлением, заключаю-
щимся в том, что полное затвердевание изделия под высоким давле-
нием приводит к получению изделия с отрицательной технологиче-
ской усадкой. Опыт показал, что все линейные
размеры изделия, пер-
пендикулярные направлению формования при полном затвердевании
материала под высоким давлением, были заметно больше соответст-
вующих размеров прессформы. Ясно, что извлечение такого изделия
из прессформы сопровождается повреждением его поверхности.
Разработанные способы объёмной штамповки термопластов в изделия
включают стадии предварительного нагрева заготовки до температу-
ры Т
з
на (5 ÷ 10)
о
С ниже Т
с
(для аморфных полимеров) или Т
пл
(для
кристаллизующихся термопластов), формования при давлении Р
ф
=
(50 ÷ 150) МПа в необогреваемой прессформе или нагретой до Т
ф
и
выдержки под давлением в течение 60 ÷ 100 с [40, 41]. Указанные
способы объёмной штамповки обладают тем недостатком, что уро-
вень внутренних ориентационных напряжений в изделиях остаётся
достаточно высоким. Кроме того, указанные методы не обеспечивают
получения качественных изделий из высоковязких термопластов (на-
пример ПК), имеющих высокое межмолекулярное взаимодействие.
Последние экспериментальные факты объясняются тем, что
в твердом
состоянии исходные гомополимеры, в частности ПК, неэффективно
передают давление формования на боковые стенки прессформы.
Для устранения указанных недостатков технологии в работе ис-
пользуется ступенчатый метод снижения давления (рис. 5.4) [42].

Страницы