Безоблойные методы производства формовых изделий

Задача получения формовых РТИ без облоя в настоящее время весьма актуальна, так как она включает не только вопросы снижения материалоемкости и трудозатрат в производстве наибо­лее массовых изделий — формовых РТИ, но и совершенствования технологии и оборудования производства РТИ, изготовления пресс-форм, выбора материала пресс-форм, их стоимости и многое другое.

При компрессионном формовании РТИ образование облоя происходит на первых стадиях процесса, когда резиновая смесь находится еще в вязкотекучем состоянии и ей может быть придана требуемая конфигурация будущего изделия. Для создания давле­ния в полости формы заготовка, как правило, имеет объем на 3—8 % больше объема получаемой детали. Большое значение имеет конфигурация заготовки: чем ближе она к размерам и форме детали, тем меньше расход резиновой смеси. В момент смыкания плит давление в полости формы благодаря избытку резиновой смеси может достичь 60—70 МПа. Под таким давлением резино­вая смесь заполняет все полости формы, а избыток резиновой смеси вытекает по плоскости разъема. Резиновая смесь под дей­ствием давления может затечь в зазоры, которые имеются в пресс- форме (посадочные места вставок, сердечников и другие встав­ные элементы формы). Затекание резиновой смеси при давлении свыше 40 МПа начинается в зазоре, превышающем 0,025 мм. В период вулканизации изделия давление в форме повышается из-за термического расширения резиновой смеси, и смесь вытекает из полости формы в виде облоя или в плоскость разъема полу­форм, тем самым приоткрывая их, или в зазоры, имеющиеся в форме (рис.39 ).

В отличие от прессового формования, при литье под давлением запирают пустую форму, затем в плотно закрытую форму под дав­лением плунжера или червяка подают резиновую смесь.

Итак, источники образования облоя при формовании РТИ сле­дующие: зазоры в форме, которые необходимы для обеспечения сборки и разборки формы; зазоры, возникающие от деформации деталей формы в момент ее закрытия под действием усилия пресса; зазоры, появляющиеся от тепловых деформаций элементов формы; действие внутреннего давления при тепловом расширении смеси; зазоры, возникающие между полуформами в момент, когда усилия пресса недостаточны для удержания формы в закрытом состоянии.

Рис .40 Схема пресс-формы с режущей кромкой: 1,2 — полу-формы; 3 — изделие; 4 — режущая кромка; 5—облой; 6—облойная канавка

Герметичность прессовых и литьевых форм создается приме­нением гибких полуформ и вставок из упругих элементов, нанесе­нием эластичных покрытий на плоскости разъема формы, центри­рованием плит относительно друг друга. Одним из способов устра­нения образовавшегося облоя является использование режущих кромок. При этом способе при смыкании плит пресс-формы облой, находящийся в плоскости смыкания (рис. 40), выдавливается в облойную канавку. После заполнения полости пресс-формы резиновой смесью полуформы и вставки сопрягаются. На режущей кромке в зависимости от ее площади и приложенного усилия создается напряжение 100—150 МПа. Под действием такого дав­ления резиновая смесь вытекает из плоскости смыкания, т. е. с по­верхности режущей кромки.

Получение формовых РТИ с минимальным облоем и без него возможно лишь при определенном сочетании герметичности гнез­да пресс-формы и точности заготовки при прессовании или дозы впрыска при литье. Предпочтительными способами изготовления заготовок для формовых РТИ с минимальным облоем и без него являются штанцевание каландрованного листа, получаемого ста­бильно с точностью ±0,1 мм по толщине на каландре с автомати­чески управляемым зазором, и их формование на установках типа «Барвелл» (точность изготавливаемых заготовок 1,5—2,5 %).

Перспективны безотходные процессы производства с исполь­зованием порошковой технологии, жидкого формования. Для за­готовок используют порошкообразную или мелкогранулированную резиновую смесь с добавлением измельченных отходов — выпрес­совок. Заготовки формуют как таблетки, а при изготовлении резиноармированных манжет в них запрессовывают металличе­скую арматуру. Сформованные заготовки можно применять на прессах-полуавтоматах, оснащенных перезарядчиками.

Жидкое формование позволяет исключить процессы резиносмешения и изготовления заготовок, характеризуется почти пол­ным отсутствием отходов, резким сокращением трудовых затрат.

В настоящее время методом жидкого формования изготавлива­ют изделия преимущественно из полиуретанов на литьевых машинах «Десма», а также на оборудовании, разработанном ВНИИРТМАШем. С учетом вязкости перерабатываемых материа­лов выпускаются машины низкого (до 2,5 МПа) и высокого (до 30 МПа) давления. На установках низкого давления эффективно изготовление крупногабаритных материалоемких изделий мето­дом свободного литья. В этом случае резко снижаются масса пресс-форм и их стоимость.Метод основан на поликонденсации жидких компонентов (олигоэфиров и диизоцианатов) непосредственно в формах с образо­ванием полиуретанов сетчатого строения. Скорость процесса регулируется подбором соответствующих катализаторов. Компо­ненты подаются в литьевую головку из баков шестеренчатым насосом. Жидкие компоненты впрыскиваются в форму с помощью самоочищающегося червячного устройства, при этом вращающий­ся червяк предварительно перемешивает оба жидких компонента (в виде суспензий, содержащих ингредиенты-добавки).

Вопросы для закрепления

1.Облой-это?

2.Сравнение аппаратов для удаления облоя?

3.Способы получения изделий без облоя?