Обработка изделий
Одним нз преимуществ метода литья иод давлением является возможность получения изделий из пластмасс, которые совсем не нуждаются или в незначительной степени нуждаются в механической обработке. Успехи в конструировании и изготовлении литьевых форм, обеспечение их специальными устройства-
sin и приспособлениями для формования полостей, пазов, отверстий и т. д. в процессе литья обусловливают неуклонное уменьшение числа изделий, подлежащих механической обработке на специально предусматриваемом для этой цели оборудовании. Количество литьевых изделий, подвергающихся обработке. составляет не более 10—15% от общего объема их производства.
К основным видам механической обработки относятся удаление литниковых систем, сверление, фрезерование, зачистка, полировка. Основное оборудование, применяемое для механической обработки, будет рассмотрено в гл. 15.
Одним из направлений повышения прочности и долговечности изделий, полученных литьем под давлением, инлнетея термическая обработка, в результате которой снижаются внутренние напряжения. В результате преобразования структуры полимера в процессе термообработки изделия могут приобретать дополнительную прочность, химическую стойкость, термостойкость. стабильность линейных размеров и т. д.
Особенно эффективно действие термообработки па кристаллизующиеся полимеры (полиолефины, полиамиды, полиформальдегид, фторопласты). При соблюдении оптимального режима литья под давлением можно несколько снизить внутренние напряжения в изделиях, однако полностью избежать их без значительного увеличения цикла литья не удастся.
Большое влияние на изменение свойств оказывают процессы релаксации и кристаллизации, которые не успевают завершиться в полимере в процессе формования и протекают в течение длительного времени даже при комнатной температуре.; Ускорению этих процессов может содействовать обработка'~изде - . I и Г: при температурах несколько ниже температур плавления полимеров. При этом сохраняется ориентация макромолекул в изделии, созданная при переработке, н одновременно увеличивается прочность за счет изменения степени кристалличности полимера в изделии и снижения внутренних напряжений.
Для правильного выбора технологического режима термообработки изделий из полимерных материалов необходимо знать требуемые свойства изделии, молекулярные характеристики полимера (ПТР, степень кристалличности и т. д.) и технологические параметры процесса литья. Для термообработки изделий можно использовать воздушную среду, газовую и жидкостную (вода, масло, глицерин и др.). Следует помнить, что некоторые полимеры (например, полиамиды, полиформальдегид) окисляются и подвергаются деструкции при нагревании на воздухе, и жидкий теплоноситель и этих случаях является надежной защитой.
■ Цикл термообработки можно разделить на три этапа: нагревание изделия до необходимой температуры, выдержка при
этой температуре и охлаждение. Время нагревания изделия а воде и в масле колеблется в пределах 5—10 мин на 1 мм толщины изделия.
В зависимости от скорости охлаждения термообработка подразделяется на отжиг и закалку) Под отжигом полимерных изделии подразумевается нагревание их до температур кристаллизации. выдержка при этих температурах и последующее медленное охлаждение. Закалка—термообработка с быстрым охлаждением. Отжиг применяется для получения изделий с высокой степенью кристалличности, закалка—для получения изделий с мелкокристаллическими и аморфными структурами.
В отличие от кристаллических полимеров, аморфные не могут быть подвергнуты термообработке при температурах, превышающих температуру стеклования. Простым способом выбора отнимальной температуры термообработки аморфных полимеров является определение теплостойкости по Мартенсу, причем температура отжига устанавливается на 5—7°С ниже теплостойкости исходного полимера.
С',роды — теплоносители для термообработки аморфных по димеров — в основном те же. что и для кристаллических по димеров. JJanptiMep, изделия из ПС следует обрабатывать в воздушной среде (80°С), ПВХ — в воде (60°С), ПММА —- в воздухе (120°0). ПК — в воде или в силиконовых маслах.
Установлено, что при термообработке изделий из аморфных полимеров прочность их повышается на 20—30%.
Термообработка имеет очень большое значение для нзде лий с высокой точностью размеров, а также для изделий, работающих в условиях знакопеременных нагрузок, агрессивных сред, влаги, магнитных и электрических нолей, высоких температур и т. д.