ОБРАБОТКА СЛОИСТЫХ ПЛАСТИКОВ
Слоистые пластики, как правило, подвергаются последующей механической обработке, аналогичной обработке металлов, например сверлению, токарной обработке, фрезерованию и распиловке [38, 39]. Кроме того, их можно штамповать, резать и формовать.
Хотя слоистые пластики более мягки, чем, например, ^аль, стойкость инструмента, используемого для их обработки, обычно невысока. Из-за. плохой теплопроводности слоистых пластиков во время обработки на поверхности резанья происходит интенсивное аккумулирование тепла, которое сильно нагревает инструмент. К тому же наполнители слоистых, пластиков могут оказывать сильное абразивное воздействие на инструмент.
Гетинакс и текстолит толщиной до 40 мм можно отрезать циркульной пилой с разведенными зубьями. Чистая поверхность резания получается при использовании заточенной по вогнутой поверхности циркульной пилы с неразведенными зубьями из быстрорежущей или легированной инструментальной стали. В этом случае толщина отрезаемого материала не должна превышать 25 мм — иначе полотно пилы будет испытывать слишком большую тепловую нагрузку. Плиты большой толщины необходимо отрезать ленточной пилой. В табл. 6.10 приведены условия распиловки гетинакса и текстолита.
Тонкие слоистые плиты можно резать гильотинными ножницами. Максимальная толщина плиты составляет 2,5 мм для гетинакса и 3,0 мй для текстолита.
Для сверления слоистых пластиков существуют специальные сверла, армированные пластинками из твердого сплава. Отверстия диаметром более 25 мм вырезают сверлом с направляющими цапфами. Сверло в этом случае охлаждается сжатым воздухом. Его диаметр должен быть на 0,05 мм больше номинального размера отверстия. Ниже приведены технические данные сверл для обработки текстолита и гетинакса:
TOC o "1-5" h z Задний угол, град................................................................ 6—8
Передний угол, град............................................................ 10
Угол при верщине, град....................................................... 60—100
Скорость резания, м/мин
Сверлом из быстрорежущей стали.............................. 40—70
сверлом из твердого сплава ' '............................... 90—120
Для зенкования применяют зенкер с двумя режущими поверхностями, армированными пластинками из твердого сплава. Скорость резания при зенковании и развертке равна скорости резация при сверлении. При обработке изделий из гетинакса и текстолита необходимо инструмент охлаждать сжатым воздухом.
При фрезеровании гетинакса и текстолита применяют фрезу с разнонаправленными зубьями. Подача инструмента должна
Показатели |
Гетинакс 2051 |
Гетинакс 2061 |
Гетинакс *2061.5 |
Гетинакс 2061.6 |
Гетинакс 2061.9 |
Гетинакс 2062.8 |
Гетинакс 206 5 |
Гетинакс 2066 |
Плотность, г/см* Прочность при изгибе, кгс/см2 |
1,60 |
1,30 |
1,30 |
1,30 |
1,30 |
1,28 |
1,05 |
1,05 |
Необработанного из |
800 |
1500 |
1300 |
1300 |
1500 |
800 |
800 |
800 |
Делия обработанного изделия |
600 |
1300 |
1000 |
1000 |
1300 |
700 |
— |
— |
Ударная вязкость, кгс. см/см2 |
10 |
20 |
20 |
15 |
20 |
8 |
— |
"" |
Ударная вязкость с надрезом, кгс • см/см2 Прочность при растяжении, кгс/см2 |
“■* |
15 |
15 |
10 |
15 |
5 |
—— |
~ |
500 |
1200 |
1000 |
1000 |
1200 |
700 |
— |
. |
|
Прочность при сжатии, кгс/см2 Максимальная прочность при раскалывании, кгс |
800 |
1500 |
1500 |
1000 |
1500 |
1200 |
400 |
500 |
140 |
200 |
200 |
200 |
200 |
200 |
— |
— |
|
Удельное - поверхностное электрическое сопротивление, Ом |
108 |
108 |
5-Ю9 |
109 |
109 |
1010 |
108 |
108 |
Сопротивление между штеккерами, Ом Пробивное напряжение в течение 1 мин при 90 °С, кВ в направлении слоев |
5-Ю8 |
108 |
108 |
1010 |
108 |
108 |
||
При расстоянии между электродами 25 мм |
25 |
15 |
25 |
20 |
||||
При расстоянии между электродами 10 мм |
25 |
15 |
Ё0 |
15 |
||||
Перпендикулярно слоям при расстоянии между электродами 3 мм Тангенс угла диэлектрических потерь |
5 |
60 |
25 |
20 |
20 |
30 |
25 |
|
При 50 Гц |
— |
— |
0,08 |
— |
— |
— |
— |
— |
При 800 или 1000 Гц |
— |
— |
— |
0,08 |
0,10 |
0,08 |
0,10 |
0,15 |
Термостойкость О 4 ч) , °С |
130 |
120 |
120 |
120 |
120 |
120 |
120 |
120 |
В од опог лощение, мг |
130 |
400 |
300 |
270 |
270 |
75 |
1,05 1000 500 5-108 5-10а 20 15 20 0,20 120 |
Гетинакс 2067 |
1 ^ 1 I ■ ■ .. I III 00 1"^ Igll § 1 5. ® ® 1 § 1 lllgb |
Гетинакс 2068 |
1,30 1000 800 18 15 500 1700 300 120 130 |
Текстолит 2081 |
1,30 1300 *1000 30 15 800 1700 250 120 130 |
Текстолит 2082 |
1,30 1150 1000 20 15 600 1500 250- 5-108 5-108 15 0,3 120 110 |
Текстолит 2082.5 |
1,30 1500 1000 35 15 1000 1700 250 120 80 |
Текстолит 2083 |
1,30 1300 1000 30 15 800 1500 250 5-108 5-108 20 15 0,3 120 80 |
Текстолит 2083.5 |
1 ^ || I. ^ | 1 III To СЛ Q OO О О |_^ 1 О11 1 О go oo 'o' 1 1 1 О СЛ |
Текстолит 2085.5 |
1 ill SI« о Z 1 | 1 1 1 I | Ј 06 |
Текстолит 2088 |
1,25 1000 15 500 800 5-10» 108 5 5 120 |
Текстолит 2088.5 |
Свойства гетинакса и текстолита. |
Тип жилы |
Толщина плит, мм |
Шаг зубьев, мм |
Диаметр пилы, мм |
Ширина полотна пилы, мм |
Толщина полотна пилы, мм |
Скорость резания, м/ мин |
Циркульная Пила |
25 |
6—8 15—18 * |
300—350 |
— |
4 |
2500—3000 |
Ленточная Пила |
25 |
4—6 ** |
— |
15-25 |
0,8—1,0 |
1500—2000 |
* Для пилы из твердого сплава; ** 4 мм —для плит толщиной 125—50 мм; 6 мм —для плит толщиной более 50 мм. ' |
Осуществляться в направлении, параллельном слоям материала, иначе в материале возникнут противодействующие напряжения. Ниже приведены технические данные режущего инструмента для токарной обработки и фрезерования гетинакса и текстолита:
Резец Фреза
TOC o "1-5" h z Задний угол, град..................................................... 8 20—30
Передний угол, град. '........................... . 15—25 20—25
Скорость резания, м/мин
Быстрорежущая сталь..................................... 50 40—50
твердый сплав................................................................... 200—250 100—1000
Тонкие плиты из гетинакса применяют в качестве монтажного материала в электронике и электротехникр. В производстве печатных плат применяют фольгированные медью плиты из гетинакса со связующей фенольной смолой. Отверстия самых различных форм в этих плитах выполняются штамповкой.
Листы толщиной до 1 мм без особых трудностей можно штамповать в холодном состоянии. Плиты большей толщины сначала нагревают до 130—140 °С, а затем штампуют [40]. Для их нагрева с успехом используется источник инфракрасных лучей. Наилучшие результаты достигаются при скорости штамповация от 60 до 70 мм/с.
При штамповке изделий из гетинакса возникают трещины. При проникновении пуансона штампа в слоистый пресс-материал последний сначала подвергается упругой деформации [41], далее образуются тонкие, или первичные, трещины. При дальнейшем проникновении пуансона эти трещины увеличиваются, сливаются и образуются так называемые вторичные трещины, окончательно разделяющие слой материала.
Поведение гетинакса при штамповке определяется формой, размерами и расположением отверстий. Если в случае круглых отверстий нормальные напряжения распределяются равномерно
0,8' ' И, ПГ1 Рис. 6.27. Зависимость длины трещин Л от величины зазора и резания (между пуансоном и матрицей штампа) при пробивке небольших прямоугольных отверстий (гетинакс типа 2062.8, толщина 1,5 мм). |
Рис. 6.26. Вероятное образование трещин при штамповке (пробивке) небольших отверстий в гетинаксе: а — трещины по углам отверстий; б — трещины между отверстиями, расположенными попарно. |
Рис. 6.28. Зависимость соотношения Рис. 6.29. Зависимость соотношения
Длины трещин и толщины материала длины трещин и толщины материала
Я/в от соотношения зазора резания от температуры режущего инстру-
И толщины материала и/в при про - доента при различных соотношениях
Бивке небольших прямоугольных зазора резания и толщины мате-
Отверстий (5 = 0,6—1,5 мм, и — риала при пробивке небольших
== 0,02—0,30 мм). прямоугольных отверстий (гетинакс
Типа 2062.8, толщина 1,5 мм):
1 — иП «ш 0,013; 2 — 0,033; 3 — 0,067;
В радиальном и тангенциальном направлениях, то в случае прямоугольных отверстий распределение напряжений происходит неравномерно. В углах прямоугольных отверстий наблюдается максимальная концентрация напряжений, а значит и наиболее вероятно образование трещин. На рис. 6.26 показаны участки наиболее вероятного образования трещин. Большое значение имеет величина режущего зазора между пуансоном и матрицей штампа. На рис. 6.27 приведена зависимость между длиной трещин и величиной режущего зазора, а на рис. 6.28 — также зависимость, но с учетом толщины материала.
Качество штампования улучшается, если обработку вести нагретым режущим инструментом. Рис. 6.29 иллюстрирует влияние температуры режущего инструмента на качество штампования с учетом величины зазора.
Следует еще кратко остановиться на горячей обработке слоистых пластиков под давлением. Такой вид обработки возможен в том случае, когда слоистый пластик не полностью отвержден и, следовательно, может еще деформироваться при повышенной температуре. Материал нагревают либо инфракрасными лучами* либо погружают в горячее масло. Наиболее приемлемая температура обработки под давлением составляет 160—165 °С [42]. Обработку производят в течение 10—15 с после удаления источника нагрева. Требуемый интервал давления составляет 1 — 10 кгс/см2. После охлаждения пресс-изделия до 90 °С снимают нагрузку и извлекают готовое изделие из пресс-формы. Свойства слоистого пластика в результате горячей обработки не изменяются. Области применения этого способа обработки — электротехническая промышленность и авиастроение.