Переработка полимеров и композитов в твердой фазе - 43 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

85
Сжатие конического образца проводится в плунжерной цилинд-
рической прессформе, которая снабжена системой термостатирования.
Температура и давление должны быть такими, чтобы материал не зате-
кал в зазор плунжерной пары. Диаметр загрузочной камеры равен 0,010
м. Максимальное усилие сжатия заготовки, развиваемое гидропрес-
сом,составляет 10 тс.
Изотермы сжатия получают следующим образом. Прессформу с
образцом устанавливают
на гидропресс с ручным насосом и при ком-
натной температуре проводят несколько циклов (3-5) ступенчатого на-
гружения образца, записывая при каждом фиксированном давлении по
образцовому манометру гидропресса показания индикатора часового
типа, который служит для замера изменения высоты образца в процессе
сжатия. После того, как от цикла к циклу показания индикатора начи-
нают повторяться, измерения прекращают, а последние показания бе-
рутся за расчетные. Затем сбрасывают давление в пресс-форме и, не
вынимая образца, нагревают ее до некоторой температуры. После тер-
мостатирования при этой заданной температуре вновь повторяют сту-
пенчатый цикл нагружения образца при тех же давлениях.
В результате получают семейство изотерм сжатия, анализ
кото-
рых позволяет определить характер влияния пластической деформации
на ход кривых изотермического сжатия полимера и в конечном счете
установить наименьшее значение температуры Т
ф
заготовки и дейст-
вующего на нее давления Р
ф
, при которых можно проводить технологи-
ческий процесс объемной штамповки [2, 22, 27].
Получение необходимых технологических параметров объемной
штамповки Т
ф
и Р
ф
при помощи изотермических кривых сжатия показа-
но на примере формования фторопласта – 4 (рис. 5.3).
Каждая изотерма, кроме кривой, полученной при 293 К, смеще-
на относительно предыдущей изотермы вдоль оси давлений на 0.05
МПа. По оси ординат отложено абсолютное значение уменьшения вы-
соты образца с ростом давления. Цена одного деления составляет 0.01
мм.
Весь процесс сжатия имеет
две стадии. На первой стадии с рос-
том давления происходит одноосное сжатие образца с изменением его
площади поперечного сечения. Образец при этом ещё не заполняет пол-
ностью пространство оформляющей полости. Всё давление расходуется
на одноосную упругость и частично пластическую деформацию образ-
ца – конуса. На этой стадии небольшой перепад давлений даёт
заметное
86
изменение высоты образца. Когда материал образца полностью запол-
няет объём полости, то наступает вторая стадия процесса сжатия. С
этого момента дальнейшее приращение давления рас-ходуется на объ-
ёмное сжатие материала. Теперь уменьшение высоты образца с ростом
давления происходит за счёт уменьшения объёма материала, а следова-
тельно будет наблюдаться слабое изменение высоты
образца от давле-
ния.
Таким образом, точка, где стыкуются криволинейный и прямо-
линейный участки изотерм сжатия, соответствует давлению, при кото-
ром происходит полное заполнение полости прессформы, т.е. заготовка
принимает форму изделия.
Рис. 5.3. Изотермы сжатия образцов-конусов из фторопласта-4:
1- 293; 2- 338; 3- 403; 4- 467; 5- 513; 6- 553 К
Из рисунка видно, что с повышением температуры это критиче-
ское давление снижается. Это происходит потому, что сопротивление
одноосному сжатию с ростом температуры уменьшается. При этом изо-
термы сжатия постепенно распрямляются. Это означает, что с повыше-
нием температуры всё большая часть
давления производит работу объ-
ёмного сжатия образца. Величина критического давления и соответст-
вующая ему температура являются наименьшими значениями давления
и температуры формования. Это есть параметры процесса объёмной
штамповки полимерной заготовки, но не параметры, при которых по-
лучается качественное, вполне оформленное изделие.

Страницы