Контрольная работа по "Материаловедение"

- подогрев форм;  
- использование процессов челночного типа (с движением вперед-назад);  
- повышение степени автоматизации процесса;  
- разработка модифицированного процесса под названием TERTM (thermal expansion resin transfer molding) — пропитка под давлением с термическим расширением;  
- создание новых марок смол, обеспечивающих ускорение цикла формования.  
 
 Все эти усовершенствования существенно повышают конкурентноспособность процесса пропитки под давлением по отношению к высокопроизводительным способам формования. Разновидностью технологии пропитки под давлением является пропитка под вакуумом, разработанная в Западной Европе и Японии. В последние годы она распространилась и в США.  
 
 Этот метод особенно эффективен при изготовлении деталей большого размера: затраты на оснастку по сравнению с другими методами минимальны. При пропитке под вакуумом отпадает необходимость в наружном механизме замыкания, так как эту функцию выполняет вакуум, а в качестве материала форм используют армированные пластмассы. Незначительный вакуум в полости формы способствует улучшению пропитки волокна смолой, уменьшению воздушных включений и снижению стоимости формы.  
 
 Метод прессования 
 
 Используется для изготовления мебели (столы, стулья), для производства спортивных товаров, создания игровых площадок и бассейнов. Цикл прессования составляет 4-7 мин в зависимости от размеров изделия. Прессование армированных пластиков в зависимости от способа пропитки волокнистого наполнителя имеет две разновидности:  
 
- прессование сухих, предварительно пропитанных холстов и тканей (препрегов) и премиксов;  
- прессование с пропиткой непосредственно в форме («холодное» прессование).  
 
 Наибольшее применение нашел первый способ. При изготовлении изделий простой конфигурации используют обычно прямое (компрессионное) прессование, а для получения прецизионных изделий сложной формы, например, технических деталей, электроарматуры, предпочтительно литьевое прессование.  
 
 Требования, предъявляемые к высокому качеству наружной поверхности деталей привели к созданию автоматических установок для дозирования компонентов при подготовке заготовок из препрегов.  
 
 Созданы автоматические манипуляторы для загрузки пакетов заготовок в многогнездные формы пресса. Создано новое поколение прессов высокой точности, оснащенных современными системами контроля, на которых можно получать детали с высоким качеством поверхности и примерно одинаковые по стоимости со стальными деталями.  
 
 Серьезной и не решенной до конца проблемой в переработке полиэфирных пресс-материалов остается недостаточно высокое качество поверхности получаемых деталей, препятствующие их лакированию. Проблема частично решается: покрытие наносится непосредственно в форме — In-Mould-Coating (IMC), для этого пресс-форму после отверждения связующего приоткрывают на 3-5 мм и через зазор впрыскивают лак (обычно полиуретановый); затем форму закрывают для распределения и отверждения лака, который очень текуч и отверждается в течение 30 с.  
 
 В большинстве прессов новых конструкций эта операция предусмотрена. Американская фирма Budd вместо покрытия в форме прелагает создавать вакуум вокруг линии ее разъема. Качество поверхности получаемых деталей такое же как при способе IMC, и кроме того, исключаются затраты на покрытие.  
 
 Литье под давлением 
 
 Метод начали применять в промышленных масштабах во второй половине 60-х годов. По сравнению с прессованием литье под давлением имеет следующие преимущества:  
 
- высокая степень автоматизации процесса;  
- точность дозирования материала;  
- незначительные потери материала;  
- непродолжительное время цикла;  
- незначительная последующая обработка готовых деталей вследствие лучшего качества поверхности.  
 
 При изготовлении одинаковых деталей литьем под давлением производительность процесса на 22% выше, чем при прессовании, из-за меньшей продолжительности цикла.  
 
 Недостатки процесса литья под давлением:  
 
- прочность, вязкость и сопротивление ударным нагрузкам деталей из композиций, усиленных коротким волокном, ниже чем прессованных деталей;  
- литьевое оборудование имеет большой расход материала на литниковую систему.  
 
 Для литья под давлением преимущественно применяют препреги и в меньшей степени – премиксы и гранулят. Массовая доля стекловолокна обычно не превышает 20-25 %. Хранят и транспортируют препреги в рулонвх массой 400 кг, а премиксы — в резервуарах из листового железа. С целью сокращения отходов в виде литников и грата широко используют литье под давлением с обогреваемыми до температуры 120-130 ºС литниковыми каналами — так называемое безлитниковое формование.  
 
 Существуют два метода безлитникового литья под давлением. Первый состоит в том, что центральный литниковый канал укорачивают, вводя выступающую часть литьевого сопла пластикатора в литьевую форму; по второму методу центральный канал укорачивают, регулируя температуру втулки центрального литникового канала независимо от температуры формы. В любом случае отходы материала снижаются на 20-80 %. Совершенствование техники литья под давлением привело к фомованию через «холодно-канальные» литниковые системы.  
 
 Пултрузия 
 
 Отдельным направлением в изготовлении стеклопластика является метод непрерывной вытяжки (пултрузии) через формообразующую фильеру. Изготовление профиля таким образом осуществляется с помощью специальной пултрузионной машины. Стеклопластиковый профиль трудногорючий и не выделяет при пожаре сильнодействующий газ диоксин, в отличие от поливинилхлорида.  
 
 Благодаря своим удивительным свойствам стеклопластиковый профиль находит широкое применение в гражданском и промышленном строительстве, транспортном машиностроении, при изготовлении оконных и балконных блоков, электротехнических коробов, несущих конструкций, труб, лестниц, стеновых блоков и т.д.  
 
 Метод протяжки 
 
 Один из немногих непрерывных методов изготовления изделия из армированных волокнами реактопластов. Это несложный в аппаратном оформлении процесс, состоящий из трех стадий:  
 
пропитки в ванне непрерывного армирующего волокнистого агента в виде ровницы или мата жидким связующим (термореактивной смолой, содержащей катализатор);  
протягивания пропитанных ровницы или матов через обогреваемое формующее устройство, где происходит формование профиля и отверждение связующего;  
разрезание профиля на секции нужной длины.  
 
 В настоящее время ~95 % смол, используемых при протяжке, приходится на ненасыщенные полиэфиры, остальное — на эпоксидные смолы. В последние годы метод протяжки стали применять для получения профилей из винилэфирных и эпоксидных смол. Такие профили обладают более высокой химической стойкостью, чем из полиэфирных смол.  
 
 В некоторых областях применения и особенно в строительстве возможна даже частичная замена протянутыми профилями экструдированных алюминиевых изделий. Алюминий корродирует, вдавливается при нагрузках, его необходимо анодировать перед окрашиванием. Изделия, полученные протяжкой, лишены этих недостатков, и их масса составляет 65-70% массы экструдированных алюминиевых профилей. Основным фактором, препятствующим более широкому использованию протянутых профилей, является недостаточно высокая производительность оборудования для протяжки. Одной из быстрорастущих областей применения изделий, изготовленных методом протяжки в строительстве, является производство оконных профилей из армированных ненасыщенных полиэфиров, которые наряду с поливинилхлоридными конкурируют с аналогичными алюминиевыми изделиями.  
 
 В последние годы значительно расширились области применения изделий, изготовленных методом протяжки, чему способствовали такие технологические усовершенствования, как усложнение конфигурации профилей, возрастание скоростей протягивания, увеличение срока службы формующего устройства, повышение точности расположения волокнистого наполнителя. 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы.

 

1. Технология металлов и материаловедение / Под ред. Л. Д. Усовой. – М.:Металлургия, 1987.

 

2. Лахтин Ю. М., Леонтьева В. П. Материаловедение. Учебник – М.: Машиностроение, 1990, 528 с.

 

3. Маринин А. А. Материаловедение. Лаб. И практ, занятия с элементами  АОС: уч. Пособие. Мурманск, 1993.

 

4. Справочник сталей, марочник. 2002 г. Евтеев М.

 

5. Лахтин Ю. M., Леонтьева В. П. Материаловедение: Учебник для высших технических  учебных заведений. — 3-е изд., перераб. и доп. —М.: Машиностроение, 1990. —528 с.