Cвойства пластических материалов

Cвойства пластических материалов

Категория:

Пресс-формы

Далее: Методы переработки пластических масс

Широкое применение пластических материалов в машиностроении и в других отраслях народного хозяйства обусловлено большим разнообразием их физико-химических, механических, электрических и технологических свойств.

Рассмотрим некоторые технологические свойства пластмасс.

Текучесть. Текучестью называется способность прессматериала под действием давления и тепла течь и заполнять прессформу.

Текучесть зависит:
а) от внутреннего трения между частицами материала, которое, в свою очередь, определяется вязкостью смолы, природой наполнителя, его состоянием и количеством;
б) от внешнего трения, определяемого качеством полировки прессформы и степенью прилипания к ней материала;
в) от скорости отверждения смолы, определяемой ее свойствами, температурой прессования, а также наличием в прессматериале специальных добавок, ускоряющих или замедляющих процесс отверждения.

При прессовании материалов, обладающих высокой текучестью, требуется меньшее давление. Слишком высокая текучесть вызывает:
1) прилипание материала к поверхности формующих полостей прессформ;
2) заливание арматуры в посадочные гнезда;
3) затекание материала в мельчайшие зазоры между сопрягаемыми формующими деталями прессформы;
4) ухудшение внешнего вида изделий;
5) необходимость очистки прессформы, что усложняет процесс прессования.

При низкой текучести требуется повышенное удельное давление прессования.

Скорость отверждения. Скорость перехода термореактивных пластических материалов в состояние полной полимеризации (в секундах на миллиметр толщины) называют скоростью отверждения. Скорость полимеризации (отверждения) зависит от свойств связующего вещества (термореактивной смолы), общего состава пластмассы и технологии ее изготовления.

Скорость отверждения прессматериалов в значительной степени влияет на процесс формования. При пониженной скорости отверждения приходится удлинять выдержку материала в прессформе под давлением, что замедляет процесс прессования и снижает производительность. Повышенная скорость отверждения может вызвать преждевременную полимеризацию прессматериала в прессформе, в результате чего отдельные участки формующей полости не будут заполнены пластмассой и изделие пойдет в брак.

Содержание влаги.

Повышенная влажность прессматериала отрицательно влияет на качество прессуемого изделия, так как:
1) увеличивается продолжительность выдержки при пониженном температурном режиме;
2) понижаются диэлектрические показатели;
3) возрастает усадка;
4) увеличивается деформация изделий (коробление);
5) значительно ухудшается их внешний вид.

Повышенная влажность пресспорошка может явиться причиной образования на изделиях отдельных вздутий, растрескивания его поверхностей и даже разрыва. В этом случае после отверждения поверхностных слоев пресспорошка продолжающие выделяться пары влаги и летучих, содержащихся в материале, не имеют выхода и создают значительные внутренние напряжения. В результате после извлечения из прессформы изделие имеет существенные дефекты или совершенно разрушается.

С понижением температуры прессования (в пределах допустимого) условия для выделения паров влаги и летучих улучшаются, но с точки зрения производительности это чрезвычайно невыгодно, так как продолжительность выдержки изделия в прессформе под давлением при этом возрастает в 2-2,5 раза.

Для удаления паров воды и летучих из прессматериала в период прессования с целью ускорения отверждения, улучшения качества изделия и уменьшения выдержки применяют подпрессовку.

Наиболее радикальным средством уменьшения влажности прессматериала являются его подсушка и предварительный нагрев.

Усадка. Усадкой изделий из пластических масс называется их свойство уменьшаться в размере при охлаждении. Особенно характерно это для термореактивных пластмасс, перерабатываемых компрессионным прессованием.

Различают два вида усадки — свободную и затрудненную. При свободной усадке изделие охлаждается и уменьшается в размерах вне прессформы, т.е. в условиях, когда ничто ле мешает усадке. При затрудненной усадке изделие претерпевает усадку в самой прессформе во время выдержки под давлением, причем отдельные формующие элементы прессформы задерживают усадку материала и изделие извлекается из прессформы почти охлажденным. Этот тип усадки наиболее характерен для литья под давлением термопластов.

Как правило, свободная усадка несколько больше, чем затрут пенная.

При конструировании прессформ усадка должна быть учтена с максимально возможной точностью, так как неправильный расчет усадки приведет к браку изделий по размерам. Усадка зависит от целого ряда факторов, которые, однако, трудно поддаются учету. К ним относятся: влажность исходного материала, температура прессования, давление прессования, выдержка в прессформе, конфигурация изделия. Поэтому иногда при изготовлении изделий с жесткими допусками на размеры приходится после пробных отпреосовок корректировать размеры оформляющих элементов прессформ.

Таблица 1
Физико-механические свойства карбамидных прессматериалов