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

латных) отпсрждаться без приложения даплепия п без выделения побочных продуктов.

Сущность метода состоит в том, что приготовленная заранее п тщательно отвакуумпрованпая жидкая смесь компонентов из сме­ сителя переливается в заливочные формы или объемы, где и осу­ ществляется ее отверждение при комнатной температуре или при нагревании. Таким методом получают, например, сложные армиро­ ванные изделия из пластической керамики, представляющей собой

Естественно, что по производительности этот метод не может конкурировать с методом прессования, он рентабелен только в мел­ косерийном производстве и в том случае, если необходимо изгото­ вить изделия с комплексом свойств, которые нельзя получить дру­ гим методом. Особо важное значение этот метод приобретает для заливки мнкроблоков, микроузлов и узлов, содержащих теизочупствительиые элементы, с целью их герметизации [21].

Вследствие того что вязкость заливочной композиции со време­ нем довольно быстро нарастает, процесс приготовления компаунда приходится повторять многократно, при этом каждый раз необхо­

производительности, так как требует большого количества заливоч­ ных форм, в которых изделия отверждаются довольно медленно.

Как показывают многочисленные исследования и многолетний опыт использования полимерных материалов, наиболее вероятными причинами снижения качества п долговечности изделий из термореактпвных полимеров являются:

— недостаточная полнота отверждения пли термическая де­ струкция;

— внутренние напряжения в изделиях, вызванные «химической»

птермической усадкой материала;

—газовые и другие включения.

Понятно, какое большое практическое значение имеет выясне­ ние основных закономерностей появления в изделиях газовых вклю­ чений, возникновения внутренних напряжений и оценка степени отверждения пли деструкции полимера.

Неполностью отверждениым композициям свойственны худшие диэлектрические параметры, пониженная механическая прочность, меньшая устойчивость к воздействию влаги, кислот, растворителей и меньший срок службы. Естественное стремление повысить произ­ водительность прессования за счет сокращения времени выдержки приводит, как правило, к уменьшению долговечности пресс-изделий вследствие недостаточной полноты отверждения связующего. Пред­ варительный подогрев пресс-материалов токами высокой частоты, повышение температуры прессования н дополнительная термообра­ ботка изделий дают возможность значительно повысить производи­ тельность прессования, пе снижая при этом качества и долговеч­ ности изделий. Однако и здесь возникает необходимость выбора

138

верждепия рассматриваются в гл. G. Во многих случаях полпота отверждения считается достаточной, если она лежит в пределах 96—98%.

Газовые включения при повышенных напряжениях приводят к ускоренному старению материалов вследствие возникновения ионизационных процессов и могут привести также к недопустимому снижению механической прочности изделии из полимеров. Внутрен­ ние напряжения нередко являются причиной коробления изделий, появления в них микротрещнп, снижения адгезионных свойств и могут привести к растрескиванию армированных металлом изделий пли к отслаиванию покрытий.

5.3.Механическая обработка изделий из полимеров

если необходимо получить изделие из слоистых пластиков, из за­ готовок капролопа, фторонласта-4, из листового органического стек­ ла, т. е. в том случае, если методы пластической деформации ока­ зываются неприемлемыми. В некоторых случаях механическая

свои специфические особенности. Износ режущего инструмента при обработке полимерных материалов обычно выше, чем при обработке стали, несмотря па ее большую твердость и прочность. Это объяс­ няется неоднородностью и малой теплопроводностью полимерных материалов. Тепло, выделяющееся в процессе резания, в основном отводится через инструмент, что приводит к его нагреву и повы­ шению интенсивности износа.

Из всех полимерных материалов лучшей обрабатывающей спо­ собностью обладают термопласты: полистирол, полиэтилен, фторо­ пласты, органические стекла. Однако теплоотвод н в этом случае затруднен, что может привести к возникновению внутренних напря­ жении в изделиях после пх механической обработки. Поэтому обра­ ботка термопластов производится на больших скоростях при малых подачах с интенсивным охлаждением инструмента воздухом или эмульсией. Канавки режущего инструмента должны быть расшире­ ны для размещения стружки [19, 46].

Термореактивные полимеры обрабатываются резанием значи­ тельно хуже, чем термопласты. Они оказывают сильное абразивное воздействие па инструмент. Образующаяся при их обработке струж­ ка плохо сходит с передней поверхности инструмента из-за повы­ шенного трения и набивается в стружечные канавки, поэтому площадь канавок должна быть увеличена, а поверхность (для умень­ шения трения) отполирована. Возможность применения смазочпоохлаждающи.х жидкостей при обработке ограничена, так как на­ полненные .волокнами композиции обладают довольно • большой смачиваемостью и водопоглощеиием. При обработке термореак­ тивных 'композиций предпочтительно использовать твердосплавные острозаточениые инструменты, а для разрезки наряду с твердо­ сплавными фрезами целесообразно использовать также алмазные шлифовальные круги, стойкость которых во много раз выше стойко­ сти твердосплавных фрез.

139

5.4. Склеивание и сварка

Свирка — процесс получения неразъемного соединения за счет

расплавления и совместного затвердевания двух свариваемых ма­ териалов. Из всех полимеров только термопласты способны при нагреве размягчаться м плавиться, поэтому метод сварки применим

ет ряд преимуществ, так как ие требует высоких температур и давлении.

Сварка термопластов осуществляется с помощью ультразвука, термокомпресспи или токов высокой частоты. Высокочастотная свар­

обеспечивает быстрый и равномерный по всему объему нагрев свариваемого материала независимо от его теплопроводности и тол­ щины. Этим методом можно сваривать полярные пластики: поливппнлхлорпд, полиамиды, полнэтплеитерефталат и т. д.

Сварка неполярных полимеров (ПС, ПП, ПЭ, Ф-4) осуще­ ствляется с помощью посторонних источников тепла и давления.

нения «ередко используют метод соединения термопластов с по­ мощью растворителей, под влиянием которых склеиваемые поверх­ ности размягчаются. Однако более падежные соединения получают,

кость клея и обеспечить однородность клеевого шва. Консистенция клея должна быть такой, чтобы клен мог легко и равномерно смачивать всю поверхность полимера и обеспечивать равномерное

за счет армирования поверхности термопласта тканями, которые приставляют или приклеивают заранее.

В табл. 5.4 приведены марки или рецептуры клеев, используе­ мых в РЭА для склеивания термопластов. Там же указан способ подготовки поверхности. Видно, что для растворимых термопластов, кроме очистки поверхности от загрязнении, достаточно одной опе­ рации ее обезжиривания. Для склеивания «инертных», т. е. не-

ности химическими и тепло-физическими методами: облучением, об­ работкой хромовой кислотой, пламенем, коронным разрядом и т. д.

При склеивании термопластов с металлами и другими материа­ лами могут быть использованы клен ПУ-2, К-153 и другие, однако при этом не следует забывать, что температура отверждения клеево­

с медыо или ее сплавами можно получить без активирования по­ верхности перед склеиванием, так как медь способна химически взаимодействовать с полимером, что приводит к образованию на

140

141