Файл: Базарова Ф.Ф. Органические и неорганические полимеры в конструкциях радиоэлектронной аппаратуры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.06.2024

Просмотров: 145

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

теризуются повышенной

эластичностью,

что дает

возмож­

ность

попользовать

их

в качестве

демпфирующего

сред­

ства

при заливке

блоков

и

узлов

Р Э А

жесткими

компаундами типа

Э З К

и др.

Они обеспечивают

н а д е ж ­

ную работу залитых узлов и блоков в диапазоне темпе­

ратур

от —70

до +'250 °С.

 

 

Свойства

пенокомпаундов

описаны

в § 3.2 данной

книги

и в работах {38, 39]. В

качестве

достоинств пено­

компаундов здесь 'Можно отметить не только их способ­ ность вспениваться при комнатной температуре и отверждаться без приложения давления с незначительной усадкой, по и их инертность к различным материалам, хорошую адгезию ко многим материалам, масло-, грибо-,

озоностойкость,

стойкость к воздействию химических реа­

гентов. Общими

недостатками пенокомпаундов

являют­

ся: низкая

электрическая прочность;

неоднородность

полученных

пен;

м а л а я жизнеспособность

смеси

компо­

нентов и повышенная токсичность исходных компонентов.

М е х а н и з а ц и я и автоматизация заливочных операций способствуют устранению этих недостатков. Микропмпульсная заливочная установка, внешний вид которой показан на рис. 4.3, выполняет операции по подготовке

пенокомпаунда П П У - 3

и заливке

им

узлов и

блоков

РЭА . Смесь

можно

з а м о р а ж и в а т ь

и сохранять

в виде

таблеток

в течение

6

.месяцев. По мере необходимости

готовые

таблетки вместе с

микромодулем

или

другим

п о д л е ж а щ и м

з а л и в к е

узлом

п о м е щ а ю т

в

специальную

капсулу,

вспенивают

и

отверждают .

 

 

 

 

9-358


5. Т е х н о л о г и я п о л и м е р н ы х м а т е р и а л о в

5.1. Изготовление изделий из термопластов

Для получения изделии из термопластов чаше всего используют методы пластической деформации. Они аналогичны методам перера­ ботки металлов. Это — литье под давлением, экструзия, вакуумное и пневматическое формование. Все методы характеризуются высо­ ким коэффициентом использования материала (0,9 — 0,95), возмож­ ностью получения изделий точных размеров с чистой поверхностью, которые могут быть использованы без дополнительной механической обработки.

По технико-экономическим показателям методы формообразова­ ния металлов не могут конкурировать с методами формообразования термопластов из-за необходимости использования при переработке более высоких температур, что влечет за собой большие затраты

энергии и необходимость

применения более сложного оборудования

и оснастки.

 

Литье нов дивленном

термопластов является наиболее эффектив­

ным н производительным способом массового производства деталей.

На рис. 5.1

приведена

схема типовой литьевой

машины. Материал

в виде гранул загружается в бункер 12, откуда

он поступает в ма­

териальный

цилиндр 5

при каждом цикле возвратно-ностунателыюго

I

12

13

Р и с

5 I

С х е м а

м а ш и н ы для литья под д а в л е н и е м

т е р м о п л а с т о в :

/ - б л о к

'впрыскивания; 2 -

неподвижная

матрица;

3 -

литниковая втулка;

« - с и с т е м а

ц и л и н д р - п о р ш е н ь ; 5 - материальный

 

цилиндр;

6 - к о р п у с

мундштука;

7 - мундштук;

S — обогреваюшип кожух;

9 -

ребра;

10 — торпе-

да / / - в о д я н ы е

каналы;

12 - б у н к е р ;

/ 3 - п о р ш е н ь ;

И

и 15 — полуформы:

 

 

 

16— оформляющая

полость формы.

 

 

130



движения цилиндра После смыкания полуформ 14 и 15 при ходе поршня влево определенная порция расплавленного материала через мундштук 7 н литниковую втулку 3 впрыскивается под давлением и оформляющую полость формы 16. Принудительное водяное охлаж­ дение дает возможность предупредить перегрев формы. В процессе охлаждении осуществляется переход полимера из внлкотекучего со­ стояния п твердое стеклообразное. При обратном ходе поршня про­ исходят автоматическое выталкивание изделия из формы и загрузка попои порции материала в цилиндр. Затем цикл литья повторяется п прежней последовательности.

Для повышения однородности заливаемого материала исполь­ зуют машины с предварительной пластификацией, в которых подача материала, разогрев п перемешивание осуществляются в отдельном цилиндре с помощью шпека.

Большое значение для получения качественных изделий имеет рациональный выбор конструкции изделия, конструкции литьевой формы, системы литников, режимов технологического процесса. Изделия не должны иметь острых углов и значительной разницы по толщине стенок. На внешних и внутренних поверхностях изделий в направлении разъема форм должны быть предусмотрены техноло­ гические уклоны от 15' до 2° [14].

Точность размеров изделий зависит от точности изготовления

литьевых форм,

от степени их износа, от

стабильности режимов

формования и

от

колебания усадки литьевых материалов. Обычно

она находится

в

пределах 4—7-го классов,

хотя в отдельных слу­

чаях н для отдельных размеров возможно получение 3-го класса точности. Шероховатость поверхности изделий из термопластов за­ висит от качества обработки форм, от их износа, от вида наполните­

ля и от

режимов

переработки. Она

соответствует

чаще всего

7—10-му

классам,- по

при необходимости

может быть

повышена до

12-го класса за счет тщательной полировки и хромирования фор­ мующих поверхностен формы.

Формы для литья термопластов должны быть разъемными. Лит­ никовая система предпочтительна круглого сечения с минимальной протяженностью. Она размещается в местах наибольшего сечения стенки изделия. Формующая полость литьевых форм и литниковые каналы должны быть хорошо отполированы и хромированы.

Основные параметры процесса литья под давлением (температу­ ра литья, удельное давление при литье, температура формы, время выдержки в ней изделия) оговариваются в соответствующих ГОСТ и ТУ на полимеры. Однако в каждом конкретном случае они долж­

ны быть скорректированы таким образом, чтобы структура

полимера

была оптимальной, а внутренние напряжения — минимальными.

 

Удельное давление при

литье

зависит от вязкости

массы

(от

индекса

расплава полимера)

и составляет от 50 до 300

МН/м2 . Тем­

пература

литья для различных термопластов лежит

в

пределах

от

170 до 270 °С. Температура

формы

поддерживается

на

уровне 40—

70 °С, а в некоторых случаях

и на

более высоком уровне. Выдержка

изделий в форме обычно не превышает 40—60 с. Рекомендуемые ре­ жимы литья под давлением важнейших термопластов приводятся в табл. 5.1. Современные литьевые машины полностью автоматизи­

рованы. Они классифицируются по максимальному весу

(в грам­

мах) полученных за одну отливку изделий при условии

изготовле­

ния их из полистирола. В СССР выпускаются термопласт-автоматы ЛМ-30, 50, 100, 250, 500, 1000 и более мощные.

131


Частным случаем литья под давлением является экструзии (вы­ давливание) через мундштуки с целью изготовления изделии оди­ накового поперечного сечения при значительной длине (стержни, трубки, уголки и т. д.). Этим методом, например, получают профили из полнвинилхлорнда или фторопласта-3, полиэтиленовые, лавсано­ вые и другие пленки, этим же методом получают изоляцию монтаж­ ных проводов.

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

5.1

Технологические

режимы переработки

термопластов

 

 

 

 

 

Режимы литья

 

 

Тормопласт

Метод пе­

температу­

удельное

температу­

Усадка, %

реработки

 

давление,

ра формы,

 

 

 

 

 

 

ра. °С

 

 

 

 

 

 

М П / м 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Полиэтилен ВД

Л, Э, Ц

150—200

100

50-70

ДО 3

Полиэтилен 11Д

л ,

э

 

' 200-270

90-120

50—70

2—3

Молил ро.шлен

л ,

э

 

200—300

12J-170

30—90

1 — 1,5

Полистирол

л ,

э

 

170—220

90-12J

•10—70

0.2

Фтороиласт-ЗМ

л , э ,

п

200—270

15J—300

130—150

д о 3

Полиформальдегид

л .

п

 

190—220

80—120

30—70

2—3,5

Пеита 1ласт

Л, Э,

IT

210—230

80—100

95—100

0,8

Поликарбонат

Л,

э

 

270—310

9J-130

80—120

Полиамид П68

 

 

 

60—90

 

л ,

ц

 

230—250

50—70

до

2.5

Полиамид П68-ВС

л ,

ц

 

250—280

90—130

60—9J

0,6

Полнзрнлаты

л , э , п

2G0—270

90-150

И0—100

0.0-1,1)

* Л литье под

давленном,

Э экструзия,

Ц — центробежное литье,

П —

прессоп.и.не.

 

 

 

 

 

 

 

 

Центробежное литье применяется для изготовления крупнога­ баритных изделии цилиндрической формы (труб, колец, втулок п т. д.) из наполненных полиамидов. Метод прост в исполнении, не требует специального оборудования. Навеска термопласта предва­ рительно помещается в специальную герметичную форму, разогре­ вается до полного расплавления. Форма с расплавленным материа­ лом закрепляется в патроне токарного станка и вращается со ско­ ростью 1 200—1 500 об/мин. Уплотнение и равномерное распределение материала по стенкам цилиндрической формы происходит под дей­ ствием центробежных сил, возникающих при вращении. Охлаждение изделия происходит одновременно с формованием.

ной

Холодное

прессование

с последующим спеканием

при повышен­

температуре

используют

при получении

изделий

или заготовок

из

фторопласта-4, так как другие методы

формообразования для

него непригодны

вследствие его невысокой технологичности, т. е. ма­

лой

пластичности

п склонности

к деструкции

при температуре, близ­

кой к температуре плавления. При деструкции выделяются

вредные

для обслуживающего персонала газообразные продукты

(HF, F 2 ) ,

поэтому

высокотемпературную

обработку

приходится производить

в специальных печах, снабженных вентиляцией.

 

 

 

Горячее

прессование

с

последующим

охлаждением

изделия

в форме

применимо, главным

образом, для изготовления

изделии

больших габаритов из фторопласта-3 или полиарилатов. Материал загружается в форму и нагревается до расплавления. Формообра­ зование осуществляется прессованием. Распрессовка производится только после того, как изделие вместе с формой остыло до 40—70 °С.