Файл: Технология металлов и других конструкционных материалов учеб. пособие.pdf

Табл. 21. Режим механической обработки пластических масс

Режим различных видов обработки резанием определяется прежде всего материалом режущего инструмента (табл. 21).

При точении для уменьшения трения о материал боковую по­ верхность резцов делают изогнутой.

Фрезерование рекомендуется производить червячными фреза­ ми с углом наклона винтовой линии 30—80°. При обработке слоис­ тых материалов применяют попутное фрезерование, что предотвра­ щает расслоение пластика.

Сверление выполняется спиральными сверлами, угол заостре­ ния которых зависит от обрабатываемого материала и диаметра отверстия. Для охлаждения инструмента и выноса стружки часто в отверстие подают сжатый воздух. При сверлении хрупких матери­ алов выкрашивания избегают предварительным кернением и зенкованием сверлом с большим диаметром.

Наиболее трудной операцией является нарезание резьбы в от­ верстиях из-за перегрева инструмента и сложности удаления струж­ ки. Метчики для работы с пластмассами должны быть изготовлены из твердых сплавов или из сталей с азотированием или хромирова­ нием рабочих поверхностей.

Сварка. В зависимости от пластичности в нагретом состоянии сварку производят с применением или без применения присадочного материала. Без присадочного материала сваривают пластмассы, приобретающие высокую пластичность в нагретом состоянии (по­ лиэтилен, пенопласт, полиамиды, оргстекло и др.). Присадка при­ меняется при сварке пластма'сс, обладающих ограниченной плас-

тичностыо при нагревании (винипласт) или лишь размягчающихся

внезначительной степени (фторопласт-4).

Взависимости от источника тепла и способа его подведения к свариваемым деталям различают следующие виды сварки: 1) кон­ тактная, основанная на нагреве материала соприкосновением его с нагревателем; 2) радиационная, при которой нагрев осуществляется теплом, излучаемым радиатором (облучателем); 3) фрикционная, основанная на нагревании материала за счет тепла, выделяемого

Рис. 302. Роликовая сварка (а) и сварка горячим клином (б)

прй>рении свариваемых деталей; 4) токами высокой частоты или ультразвуком-, 5) в струе горячего газа или воздуха.

При роликовой сварке (рис. 302, а) нагрев производится на­ гревателем 1, перемещающимся вдоль свариваемой поверхности шва 3. Нагретые участки сжимаются роликом 2. Этот способ произ­ водителен и легко поддается автоматизации.

Особо высокой производительностью отличается сварка горя­ чим клином (рис. 302, б). Клин 1, нагретый до температуры 340—390°, находится между свариваемыми пленками 2, которые скользят по нему и нагреваются до 200°. У острия клина пленки сжимаются в валках 3 и свариваются в лист 4.

При радиационной сварке свариваемые детали нагреваются за счет тепла радиатора, а затем сжимаются и выдерживаются до за­ твердевания шва (рис. 303). Трубы 2 определенное время выдержи­ ваются у электрического радиатора 1, а затем сжимаются до ббразования шва 3.

Фрикционная сварка применяется для соединения Деталей, имеющих форму тел вращения.

С применением токов высокой частоты производят сварку по­ лимерных материалов, диэлектрическая проницаемость которых вы­ ше трех. Заготовки помещают между электродами, которые явля­ ются пластинами конденсатора, соединенного с источником тока высокой частоты. Выделяемое при этом тепло пропорционально диэлектрической постоянной свариваемого материала. Равномер­

4б8

ный прогрев при высокочастотной сварке обеспечивает высокое ка­ чество шва.

Широко распространена сварка пластмасс в струе горячего воз­ духа или реже газа — кислорода или азота. Этот процесс (рис. 304) похож на газовую сварку металла. Струя горячего газа из нагрева­ теля 1 направляется на края свариваемых заготовок 3 и 4 (края должны быть обрезаны так, чтобы при закреплении свариваемых деталей между ними образовалась канавка). Канавка при сварке заполняется присадкой плавящегося прутка 2.

Сварка пластмасс имеет ряд особенностей по сравнению со сваркой металлов. Малая теплопроводность пластмасс затрудняет их равномерный прогрев до требуемой температуры. При недосмот­ ре возможен перегрев наружных участков материала до разложе­ ния, в то время как внутренние участки, расположенные вдали от источников тепла, могут быть недостаточно прогреты. Особенностью сварки полимерных материалов является деформация свариваемых деталей. Для предотвращения ее заготовки необходимо достаточно прочно закреплять.

Нанесение покрытий. Полимерные материалы широко применя­ ются в качестве покрытий для деталей из металлов, стекла, дере­ ва, ткани, бетона, бумаги и др. Целью покрытий может быть анти­ коррозийная защита, повышение кислотоили щелочестойкости, улучшение внешнего вида, увеличение износостойкости и др.

Прочность сцепления полимерного покрытия с поверхностью детали зависит как от способа нанесения и свойств полимера, так и от материала детали. В порядке возрастания адгезии с полимера­ ми металлы можно расположить в следующий ряд: свинец, цинк, медь, бронза, латунь, алюминий, чугун, сталь.

Наиболее распространены следующие способы нанесения по­ крытий; огневое напыление, нанесение готовых пленок, погружение в жидкий или пастообразный материал и спекание.

Огневое напыление обеспечивает высокое качество и долговеч­ ность покрытия. Полимерный материал в виде порошка или рас­ плавленной массы в струе воздуха (кислорода) и пламени направ­ ляется на покрываемую поверхность, которая предварительно про­ гревается пламенем напыляющего пистолета или специальной горелки (если покрытие наносится на деталь большого размера) до температуры 200—280°.

Полимерные покрытия наносят поочередным наложением тон­ ких слоев, причем наиболее тонким должен быть первый слой. Пос­ ле получения покрытия требуемой толщины его поверхность «вы­ равнивается» небольшим пламенем. Иногда покрытые полимерным материалом детали выдерживают около часа в печи при темпера­ туре 80—90°.

Нанесение готовых пленок и фасонных заготовок на детали осуществляется методом усадки, навальцовыванием, наклеиванием, при помощи крепежных деталей и др'.

Нанесение покрытий методом усадки напоминает образование посадочных соединений металлических деталей. Этим методом сое­

часто используют способность тер­ мопластичного материала, отформованного при температуре раз­ мягчения (первичная формовка) и подвергнутого деформации пос­ ле остывания (вторичная формовка), стремиться при повторном его нагреве (до температуры размягчения) принимать первоначальную форму и размеры. В качестве покрытия берут трубку, например из полихлорвинила, с внутренним диаметром на 2—4 мм меньшим, чем

тель 2 и поступает в валки 5, которые прижимают ее к металличе­

500