Основные операции процесса прессования

Технологический процесс производства изделий из реактоплас­тов методом горячего прессования состоит из следующих опе­раций: прием сырья в контейнерах или в мешках, хранение сырья, его растариваиие и входной контроль, таблетнрование или жгутирование, передача подготовленного сырья в формую­щую полость пресс-формы, формование изделий, механическая обработка и контроль готовых изделий, транспортирование из­делий на склад, переработка отходов.

Наиболее широко применяется технологическая схема для производства изделий широкого ассортимента в полуавтомати­ческом режиме работы прессового оборудования. На рис. 10. II представлена такая технологическая схема с механизированной загрузкой сырья, упаковкой и отгрузкой готового продукта.

Сырье поступает ка хранение в мягких контейнерах I или в мешках, затем электропогрузчиком 2 и кран-балкой 3 пода­ется в растарочную установку '1. Из растарочкой установки сырье при помощи цеховых контейнеров 5 кран-балкой подает­ся в отделение таблетировання и загружается в бункеры табле­точных машин 6. Таблетиронанный материал внутрицеховым транспортом подводится к высокочастотному генератору 7 для предварительного подогрева. Подогретые таблетки загружаются в пресс-форму пресса 8. Отпрессованные изделия при помощи ленточного конвейера 9 и элеватора 10 загружаются н галто­вочный барабан 11 или полаются на ставок для механической обработки, затем элеватором 12— и упаковочный автомат 1-1.

ж,-

Хранение i'ucnap. MsHue Формование механические сырое ць'рьй изделий обработка

~т—1X1

LrJ !-р ё 7 8 в

Рис. 10.11. Шшципиалььая технологическая схема произаодстиа прессовых изделий а полуавтоматическом режиме работы прессового оборудования:

Г—мягкий кипri'fiui’p; ' — •)Л1,ктг°Г'|!г?>ч)Чик; 1 к р л н - б а лн а; 3 — ролтарочпая угтвнонни для Контент? ;>оз: с - цеховой контейнер. £ — таблеточннн машина; 7 высокочастотный г<»1Нграто;>: прюссг-иолув-втомат: .9 — ленточный конпеПер. ?0. I? - элей а то ;м... // гял-

".озопиый Сарабан; 14 * упаковочный автомат: N — манипулятор дли загрузки упакован ж к юдоли Л. !5 - оьдад-дтг. чйсле;:

Упакованные изделия при помощи манипулятора N укладыва­ются на окладе штабелере 15. Ниже рассмотрены отдельные этапы технологического процесса.

Хранение и подготовка сырья. Сырье для прессования изде­лии целесообразно хранить в неотапливаемых складах, защи­щенных от атмосферных осадков и прямых солнечных лучей.

Если содержание влаги и летучих в материале выше нормы, его необходимо подсушивать. Продолжительность и другие па­раметры сушки выбираются в зависимости от вида пресс-мате­риала и его влажности. Высушенный материал следует хранить в герметичной металлической таре.

Дозирование сырья. Дозирование сырья в пресс-форму мож­но осуществлять в порошкообразном или таблетировашюм ви­де. В зависимости от основного технологического оборудования применяется объемный или штучный метод дозирования. При объемном методе дозирования порошкообразный или волок­нистый пресс-материал загружается в бункер дозирующего червячного пластикатора и после пластикации поступает в за­грузочную зону пресс-формы. Штучный метод дозирования заключается в подаче таблеток определенной маесы в зону формования при помощи механических питателей или вручную. В приведенной технологической схеме предусмотрен штучный метод дозирования.

Таблетирование. Важной задачей при установлении техноло­гического режима таблетировання является выбор давления.

Этим параметром в значительной степени определяется качест­во таблетки: ее механическая прочность, постоянство геометри­ческих размеров, отсутствие трещин. Механическая прочность таблетки является функцией ее плотности, которая в свою оче­редь зависит от давления, гранулометрического состава пресс- материала. наличия различных добавок. Опытным путем опре­делены значения давления таблетировапия для различных пресс-материалов.

Выбор оптимального значения давления таблетировании зависит от природы перерабатываемого материала, его темпе­ратуры, влажности, наличия смазывающих веществ.

В процессе уплотнения материала при одностороннем табде - тнровапни в результате большого внутреннего и внешнего трения происходит значительное падение давления по высоте таблетки. Поэтому степень уплотнения таблетки по высоте ока зывается различной, что может привести к неравномерности распределения пресс-материала в оформляющей полости фор­мы. Более равномерное уплотнение достигается при двухсторон­нем таблетировании в ротационных таблеточных машинах.

Предварительный подогрев. Ц отличие от процесса литья иод давлением при горячем прессовании реактопластов пресс - материал нагревается, плавится и отверждается в пресс-форме, что значительно удлиняет цикл прессования. Следовательно, применение предварительного подогрева повышает начальную температуру пресс-материала, сокращает время выдержки ма­териала в пресс-форме, время цикла прессования, способствует увеличению производительности пресса.

Помимо технологических преимуществ предварительный по­догрев пресс-материала обеспечивает улучшение физико-механи­ческих и электроизоляционных свойств прессованных изделии.

Применение предварительного подогрева позволяет повы­шать температуру прессования в среднем на 30°С, сокращать время выдержки под давлением з 2—3 раза, понижать давление прессования; кроме того, значительно уменьшается износ пресс - форм, улучшаются условия и повышается производительность труда.

Существует два способа предварительного подогрева: в ге­нераторах ТВЧ и в воздушных термостатах. Практика доказала целесообразность применения генераторов ТВЧ, так как ток высокой частоты воздействует одновременно на всю массу пресс-материала и прогрев таблетки происходит равномерно. Нагрев при этом осуществляется очень быстро, и степень нагре­ва можно точно регулировать.

Подогрев в воздушных термостатах—более длительный процесс, материал в них нагревается неравномерно. Этот спо­соб применяют в тех случаях, когда пресс-материалы содержа* токопроводящие частицы, так как в генераторах ТВЧ можно подогревать только диэлектрики. *

Рекомендуемые режимы предварительного подогрева приве­дены в табл. 10.3 и 10.6.

Формование. После загрузки подогретого материала в за­грузочную зону включают пресс. Ползун опускается вначале быстро, а перед смыканием пресс-формы после перехода на вы­сокое давление — медленно.

Переключение давления жидкости осуществляется автомати­чески при помощи переключателей. Снижение скорости опуска­ния ползуна необходимо для предотвращения выброса материа­ла из пресс-формы, а также уменьшения износа пресс-формы.

Скорость ползуна при холостом и возвратном ходах состав­ляет 36—200 мм/с. при рабочем ходе— 1,5—3 мм/с. Время смы­кания у различных прессов колеблется в пределах 5—30 с.

Выдержка под давлением начинается с момента смыкании пресс-формы. Время выдержки зависит от толщины изделия, от его конфигурации, от типа пресс-материала, от температуры, с которой он поступает в пресс-форму. В процессе нагревания, расплавления и отверждения прессовочного материала из него выделяются летучие продукты — как содержащиеся в нем (вла­га, фенол, формальдегид), так и образовавшиеся при реакции отверждения (вода, аммиак и др.).

Для удаления летучих веществ, лучшего прогревания мате­риала. сокращения времени выдержки и улучшения качества изделия применяют специальный технологический прием — под - прессовку.

Подпрессовки заключается в том, что сразу же после пол­ного смыкания пресс-формы пуансон слегка поднимают '(па 10—20 мм) и немедленно снова опускают, при этом газообраз­ные продукты легко удаляются из пресс-формы. Подпрессовку проводят только при прямом прессовании в стационарных пресс, формах па быстроходных прессах. Длительность подпрессовки, высоту подъема пуансона устанавливают опытным путем для каждого конкретного изделия в зависимости от технологиче­ских свойств пресс-материала, при этом в технологическом про­цессе может быть одна или несколько подпрессовок.

Во многих случаях подпрессовки недопустимы. Эго относит­ся к производству изделий с арматурой, а также сложных из­делий. в которых может произойти нарушение правильного сопряжения деталей.

На рис. 10.12 приведены различные варианты режимов под­прессовки по сравнению с прессованием без подпрессовки. Ре­жим «без подпрессовки» (рис. 10.12, а) используется для прес­сования небольших изделий с металлической арматурой и зна­ками. Подпрессовки без паузы (рис. 10.12,6) применяются для прессования небольших изделий без арматуры и знаков. Под-

^ |/ Уровень

! 25 Ь 3 7

С>

ч

формь "■ ---

время

'

г г з

1

i

/

/ Уровень / формы

Время

Л 4

■si

го

j

11

4

U

j Уровень / формы

[ ^

Время

Рнс. ]!!. 12. Диаграммы различных режимов прямого прессования реакто пластов:

<f ■ 6t»:i «одирсссовок; 0 полпреяч'оикв «Леу паузы» а—под^пгпсонки «поело паузы».

нодпрессовка «с паузой»; - режим «подогрев пречч-материала в присс-форме».

! ход ив низком давлении; ход на высоком давлении; .7 выдержка под давлен;; I'M; 4 иоднрессовкя; 5 — пауза перед гтлпрессовками, * - высота подиресссвок; 7 разъем пресса: ^ — подогрей

прессовки «после паузы» {рис 10.12,«) применяются для прес­сования крупных изделий. Пауза перед подпрессовками обеспе­чивает подогрев материала, что необходимо дли полного отвода паров воды и летучих.

Подлрессовка «с паузой» (рнс. 10,12,а) применяется для крупногабаритных изделий с арматурой.

Режим «подогрев пресс-материала в пресс-форме» (рис. 10. 12, г?) характеризуется остановкой пуансона до его полного смыкания с матрицей (создается зазор 3 5 мм), что обеспечивает хороший прогрев массы. Режим применяется для прессования а микопластов, я также фенопластов, имеющих низкую текучесть.

При формовании изделий иногда применяется и другой прием - задержки давления. Прием заключается в выдержива ими небольшой паузь: между моментом соприкосновения пуан­сона с пресс-материалом и моментом начала смыкания пресс- формы. Применяется при работе с пресс-материалом повышен­ной текучести, при наличии в пресс-формах больших зазоров дли вытекания пресс-материала или труднозаполняемых углуб­лениях.

Для усиления изделий или в качестве токопроводящих час­тей запрессовывают иногда металлические детали — арматуру. Для соединения деталей на резьбе запрессовывают металличе­ские винты и гайки, так как пластмассовая резьба уступает металлической по прочности. Арматура устанавливается в пресс-форме перед загрузкой пресс-материала, массивная арма. |ура предварительно подогревается.

Усадка пресс-материала больше усадки металла, поэтому армированные детали склонны к растрескиванию; не допуска­ется запрессовка арматуры ближе чем на 1,5—2 мм к поверх­ности детали.

Для оформления пластмассовой резьбы па деталях или из­делиях применяют резьбовые знаки и кольца. В отличие от арматуры резьбовые знаки и кольца вывинчиваются после вы тялкиваиия деталей из пресс-формы.

После окончания выдержки под давлением ползун переме­шается вверх и происходит раскрытие формы. В зависимости от конструкции пресс-формы и вида изделия съем готовых из­делий может происходить с помошыо толкателей (в матрице или на пуансоне), с помощью специальных съемников или вруч­ную. После съема изделий пресс-форму очищают сжатым воз­духом и приступают к следующему циклу.

Вывинчивание резьбовых знаков и колец из изделий или из пресс-формы производится вручную при помощи специальных приспособлений или автоматическими устройствами, которые предусматриваются при проектировании пресс-форм.

При формовании изделий из реактопластов многие переходы технологического процесса (в зависимости от особенностей обо­рудования) выполняются автоматически, они запрограммирова­ны в управляющих узлах гидравлических прессов. Это относит­ся в первую очередь к разъему пресс-формы и выталкиванию изделий.

Термическая обработка. После извлечения из формы изде­лия обычно имеют высокую температуру, и их охлаждение про­исходит вне формы па воздухе. Для предотвращения коробле­ния крупногабаритных изделий под влиянием остаточных напряжений их охлаждают в специальных зажимных присно еобленинх.

Крупногабаритные изделия с большой разнотолщииностыо иногда подвергают дополнительной термообработке. Термооб­работка при повышенных температурах способствует более пол­ному и равномерному завершению процессов сшивания, что при­водит к улучшению механических свойств.

В некоторых случаях проводят нормализацию изделий, ко­торая состоит в плавном медленном охлаждении после непро­должительной выдержки при повышенной температуре, что спо­собствует более полному снятию остаточных напряжений

Для термообработки обычно применяют электрические тер ­мошкафы с циркуляцией воздуха и специальные печи, а также ванны с жидкими средами — минеральными маслами, силико­новыми жидкостями и др. Режим термообработки для каждого конкретного изделия подбирается опытным путем.

Механическая обработка. Эта операция заключается глав­ным образом в зачистке изделий. При необходимости с по­мощью различных методов обработки можно изменять форму детален или изделий, повышать точность размеров.

Комментарии закрыты.