«Спроектировать и обосновать возможность изготовления детали изолятора РПС-1 из пресс-материалов»

Большим преимуществом пластмасс является относительно легкое получение изделий различной величины и различной конфигурации без механической обработки. Это приводит к понижению количества отходов, а значит, значительно сокращает трудовые и материальные ресурсы.

Технология переработки полимеров – это область науки и техники, изучающая процессы, предназначенные для получения изделий из пластических масс или улучшения свойств полимеров. Изготовление изделий из пластмасс – сравнительно сложный технологический процесс, базирующийся на использовании физико-химических и др. закономерностей. В зависимости от условий формования (температуры расплава, скорости течения, давления и времени охлаждения) изменяется степень кристалличности и физико-механические свойства полимеров, поэтому выбор и обоснование этих параметров имеют принципиальное значение.[1, с.6]

Технология переработки начала развиваться как самостоятельная область науки после завершения целого ряда фундаментальных исследований по физике и механике полимеров. Особое значение развитие теоретических основ переработки полимеров приобретает в настоящее время в связи с появлением быстро действующей компьютерной техники. Переработка пластмасс в изделия – трудоемкий процесс и чтобы в ближайшие годы обеспечить резкое повышение выпуска изделий из пластмасс без увеличения численности занятых в этой отрасли рабочих, необходимо разрабатывать принципиально новые технологические процессы, автоматические линии и переводить их на управление с использованием ЭВМ. Перевод технологии на автоматизированное управление (АСУТП) потребует создания математических моделей, учитывающих весь комплекс протекающих физико-химических процессов. [1, с. 6]

Процесс переработки полимерного материала всегда сопровождается его пластической деформацией, которой могут сопутствовать химические реакции и в ряде случаев необратимое изменение физических свойств, приводящее к возникновению принципиального отличия между характеристиками исходного материала и характеристиками готового изделия (отверждение термореактивных материалов, вулканизация резин, ориентация волокна и т. д.). [2, с. 6]

В области переработки полимеров можно выделить четыре основных направления:

1. Приготовление различных композиций, обладающих свойствами, отличными от свойств основного полимера.

Введение в основной полимер различных ингредиентов, улучшающих его эксплуатационные или технологические свойства, практиковалось с самого начала промышленного использования полимеров. (В качестве примера можно сослаться на Гудьира, который, введя в натуральный каучук серу, открыл вулканизацию и положил начало возникновению резиновой промышленности). В настоящее время создание композиции – это целая отрасль промышленности переработки полимеров. Введение стабилизаторов, пластификаторов, антистарителей, наполнителей, красителей и др. стало неотъемлемой частью процесса производства полимерных материалов.

2. Изготовление изделий из термопластичных материалов, свойства которых в основном тождественны свойствам изделия.

В этом случае процесс переработки в первом приближении можно представить состоящим из следующих основных этапов: а) плавление материала; б) пластическая деформация материала, в результате которой бесформенной массе придается конфигурация будущего изделия; в) охлаждение материала до температуры теплостойкости, при которой он может сохранять приданную ему форму. В ряде случаев процессу формования сопутствуют процессы механической ориентации, обеспечивающей улучшение прочностных характеристик материала.

3. Изготовление изделий из термореактивных материалов (термореактивные пластмассы, резиновые смеси), окончательное формирование химической структуры которых происходит на последней стадии процесса переработки, состоящего в этом случае из следующих этапов: а) нагрев материала до перехода в вязкопластичное состояние; б) пластическая деформация материала, в процессе которой в материал вводят необходимые дополнительные ингредиенты (в ряде случаев нагрев до нужной температуры осуществляется за счет тепла, выделяющегося вследствие вязкого трения; полученную в процессе смешения композицию вновь подвергают пластической деформации и придают ей форму готового изделия; в) нагрев готового изделия до температуры отверждения (или вулканизации), при которой в материале протекают химические реакции, обеспечивающие образование непрерывной пространственной структуры.

4. Изготовление изделий непосредственно из мономеров – разновидность процесса переработки, при котором реакции полимеризации протекают непосредственно в форме и процесс образования полимера совмещается с процессом формования готового изделия. В настоящее время в промышленности переработки полимеров особенно широко представлены первые три направления. Вследствие этого наиболее глубоко разработаны соответствующие технологические процессы и методы их теоретического описания. [2, с.6]

Чем выше температура прессования, тем быстрее должно производиться замыкание пресс-формы и тем короче будет технологическая выдержка. Однако повышенная температура прессования при малой начальной текучести исходного материала может вызывать преждевременное отверждение его при замыкании пресс-формы и, следовательно, недопрессовку.

Высокая температура прессования деталей из прессовочных материалов, содержащих значительное количество летучих (например, аминопласт), может привести к вздутиям. С другой стороны, можно повысить температуру прессования в случае предварительного подогрева материала перед загрузкой его в пресс-форму. Для деталей, оформление которых требует большой пластичности исходного пресс-материала, или массивных деталей, температура прессования должна быть более низкой, чем для деталей простой конфигурации и тонкостенных.