Файл: Говоров И.Д. Механизация и автоматизация технологических операций обработки деталей из реактопластов.pdf

Коэффициент / d определяется маркой твердого сплава, из которого выполнен резец для сплавов ВК8, ВК6М и ВКЗМ; значения этого коэффициента соответственно 0,77, 1,00 и 1,10.

Скорость резания зависит также от типа применяемого резца, поэтому необходимо учитывать значения попра­

Значения поправочного коэффициента Кз на скорость резания, зависящего от периода стойкости Т, указаны в примечаниях к табл. 5—11.

ДЕКОРИРОВАНИЕ ДЕТАЛЕЙ ИЗ ПЛАСТМАСС

Широкое распространение получили способы покрытия детален из пластмасс другими материалами в декоратив­ ных и технических целях.

Так, покрытие пластмасс металлами производят для получения тончайших токопроводящих участков, улуч­ шения физико-механических свойств изделий и их внеш­ него вида. Сочетание металлов с пластическими массами открывает новые возможности применения полимеров. Пластмассы с металлическими покрытиями могут сочетать яркую окраску с металлическим блеском, что в ряде случаев представляет большой интерес. Повышается также отражающая способность пластмасс. Наибольшей отра­ жающей способностью обладают пластмассы, покрытые алюминием, серебром, золотом, радием, медью. Некоторые металлические покрытия способны пропускать или за­ держивать световые лучи.

Тонкий слой металла резко снижает способность де­ талей из пластмасс к водопоглощению (почти в 20 раз)

иувеличивает на 10—30% сопротивление разрыву. Существует несколько методов нанесения металличе­

ских покрытий из пластмассы. Например, напыление, расплавленных металлов, применяют для термореактивных пластмасс, напыление гальванопластика — для метал­ лизации полистирола, полиметилметакрилата и пено­ пластиков, а катодное напыление в вакууме — для нане-

57

сения металла на полиэтилен и фторопласты. Применяют также метод горячего тиснения специальной фольги на детали из термопластов.

Напыление металлов

Способ напыления металлов на пластмассы заклю­ чается в следующем. Порошкообразный металл (цинк, свинец, алюминий, медь и др.) разбрызгивается специаль­ ным пистолетом под давлением 4—6 кгс/см2 сжатого воздуха на поверхность пластмассовой детали. Толщина наносимого слоя может быть различной — от 30 мкм до 10 мм. Слой достаточно прочно удерживается на поверх­ ности детали, что позволяет проводить дальнейшую обра­ ботку: зачистку, полирование и.пр.

Основные недостатки (непроизводительный расход ме­ талла, применение только легкоплавкого металла и др.) ограничивают область применения метода напыления.

Более совершенным методом нанесения тонких слоев металла является катодное распыление в условиях элек­ трического разряда в вакууме с последующим испарением металла. Этот метод, позволяющий получать как сплош­ ные, так и местные покрытия «мостики», основан на ис­ пользовании двух пластин — катодной (расплавленный металл) и анодной, на которой крепят пластмассовую деталь, подлежащую покрытию.

Металл плавится при давлениях до 10" 3 мм рт. ст.

Атомы металла катода осаждаются на внутренних стенках вакуум-камеры и на изделиях, размещенных в ней. Толщину наносимого слоя можно регулировать путем изменения длительности процесса.

Металлизация пластмасс

Метод металлизации пластмасс парами металла в ва­ кууме позволяет избежать применения дорогостоящего цветного металла для изготовления фирменных знаков, надписей, схем и пр.

Рассмотрим особенности этого технологического про­ цесса на примере металлизации пластических масс алю­ минием. Испарение алюминия происходит в вакууме под

58

стеклянным колпаком, притертым к стеклянной плите. Снаружи к стеклянной плите подведены стеклянные ком­ муникационные трубки от насосной системы (рис. 28). Площадь плиты больше площади основания колпака. Для накаливания вольфрамовой проволоки . предусмо­ трены стальные шлифы, проходящие через плиту и служа­ щие для подвода тока.

Изделия подвешивают под колпаком на держателях или помещают на рабо­ чем столике.

ного насоса расходует до 4 кВт электроэнергии при напря­ жении 220 В. Этот насос соединяется с ловушкой для паров металла стеклянным трубопроводом, < проходящим через отверстие в плите, а также — с форвакуумным насосом и краном вакуумным резиновым шлангом. Выхлопные продукты насоса удаляют, чтобы не загрязнять воздух помещения парами отработанного масла. В процессе работы арматуру и стенки стеклянного колпака периоди­ чески травят в 5%-ном растворе щелочи (NaOH или КОН)

59

для снятия налета распыленного алюминия. При нанесе­ нии металла на пластические массы вакуумным испаре­ нием разрежение под колпаком должно составлять 10" 5 — 10" 8 мм рт. ст. Чем выше вакуум (или ниже.остаточное давление) под колпаком, тем сильнее адгезия металла к поверхности детали и качественнее поверхность нане­ сенного слоя.

При высоком вакууме скорость испарения алюминия достигает максимума и возврат испарившихся атомов прак-' тически невозможен. Так как при испарении частички алю­ миния летят равномерно во все стороны, то изделия, под­ лежащие металлизации, располагают по всей внутренней площади колпака.

Перед металлизацией детали ее поверхность обезжи­ ривают ватным тампоном, смоченным спиртом, а затем деталь насухо вытирают миткалевой салфеткой. Не сле­ дует дотрагиваться руками до деталей, которые должны быть покрыты металлом. Перед металлизацией на детали можно наносить грунтовочный слой лака для обеспечения хорошей адгезии алюминия. Подготовленные детали за­ ворачивают в папиросную или другую тонкую бумагу во избежание запыления.

Металлические покрытия вследствие их малой адгезии к пластическим массам часто нуждаются в закреплении, поэтому их покрывают защитным слоем лака. Сорт лака зависит от вида применяемой пластической массы. На­ пример, металлизированное изделие из органического стекла лучше всего защищать лаком АС-10, изделия из полистирола с покрытием из алюминия — пищевым лаком, употребляемым в пищевой промышленности для алюми­ ниевой фольги, так как он дает ровную тонкую пленку, не поддающуюся истиранию.

Нанесение поверхностного слоя лака для защиты алю­ миния является важной частью всего процесса-механиза­ ции. Часто в поверхностный слой добавляют прозрачные пигменты или краски.

Правильный подход к применению грунтовочного и поверхностного слоев помогает преодолевать многие труд­ ности процессов металлизации. При неправильном нане­ сении их слоев могут происходить нежелательные явления, например выделение газа, шелушение слоя алюминия и др.

При отделке металлизируемых в вакууме деталей можно использовать обычные методы применения красителей. Очень важно, чтобы грунтовочный слой был по возможно-

60

сти гладким, так как от этого зависит блеск алюминиевой пленки.

Тонкие пленки можно получать различными мето­ дами, используя дополнительную отделку.

Выбор метода отделки в. большинстве случаев опре­ деляется формой и размером детали. Для цветной метал­ лизации следует применять, накидные шаблоны. Для металлизации изделия с одним цветным фоном изготов­ ляют и применяют один шаблон, открывая лишь ту по­ верхность детали, которая подлежит металлизации.

Буквы печатного или письменного текста на пластмас­ совых знаках должны быть вдавлены на глубину 0,1 мм, причем в нижней части букв необходимо выполнять ра­ диальные закругления.

Фирменные знаки можно подвергать металлизации различными способами.

В одних случаях металлизируют всю поверхность знака, затем снимают лишний слой, оставляя только текст, утопленный на глубину знака, после чего пульве­ ризацией наносят цветной фон эмалевыми красками, слу­ жащий также для защиты слоя металла. Невысокая вяз­ кость эмалевых красок позволяет использовать их в писто­ летах-распылителях с рабочим соплом диаметром 0,7— 0,8 мм (для щелевой головки) или с отверстием диаметром 1,6 мм (для круглой головки).

В других случаях применяют шаблон, закрывающий • поверхность вокруг текста и знака.

Текст фирменных знаков можно наносить так называе­ мой трафаретной надписью. Для этого вырезают нужный трафарет-шаблон текста, накладывают его на любой пло­ ский лист полистирола, органического стекла или другого прозрачного пластика, наносят распылением лак, просу­ шивают его и металлизируют. Написанный текст полу­ чается нанесенным на ровную зеркальную поверхность. Оттенок текста определяется цветом использованного кра­ сителя. Затем при помощи пульверизатора обратную сто­ рону металлизированной пластины с текстом покрывают любой эмалевой краской для предохранения текста от стирания и царапин, которые могут быть на алю­ минии. •

Толщина нанесенного алюминиевого слоя обычно со­ ставляет 0,1 мкм-Этот слой, если его не подвергать меха­ ническим воздействиям на истирание, может служить бесконечно долго. Образующаяся окисная пленка защи-

61