Операции процесса прямого (компрессионного) прессования
1) предварительное нагревание материала;
2) загрузка материала;
3) смыкание пресс-формы;
4) подпрессовка;
5) выдержка под давлением и отверждение;
6) размыкание пресс-формы;
7) извлечение изделия;
8) очистка пресс-формы.
Схема компрессионного прессования показана на рис. 10.9.
![]() | Рис. 10.9. Операционная схема изготовления изделий компрессионным прессованием: а — загрузка пресс-материала; б — смыкание пресс-формы; в — раскрытие пресс-формы и извлечение изделия. 1 —толкатель; 2 —пресс-материал; 3 —пуансон; 4 —матрица; 5 — изделие. |
-Предварительное нагревание материала
Подогрев материала проводится в основном в генераторах ТВЧ. Время нагревания материала обычно выбирается с таким расчетом, чтобы температура таблеток пресс-материала достигала 120—160 °С. В высокочастотных генераторах можно также подогревать порошкообразный материал. В этом случае навеску засыпают в стаканчики или поддоны, изготовленные из диэлектрических материалов (керамики, полиэтилена, фторопласта и др.). Из-за меньшей плотности порошка время нагревания несколько увеличивается.
-Загрузка материала
-Смыкание пресс-формы
Таблетированные пресс-материалы дозируются по числу таблеток (штучная дозировка). Для порошкообразных материалов применяется весовое или объемное дозирование, для волокнистых материалов — весовое дозирование. Если пресс-форма имеет несколько загрузочных камер, то в каждую из них загружается заданное число таблеток пресс-материала.
Смыкание пресс-формы и процесс формообразования изделия (см. рис. 10.9, б) осуществляется в результате опускания пуансона 3, закрепленного на подвижной плите пресса, и создания необходимого удельного давления. Удельным давлением прессования называют эффективное усилие пресса, приходящееся на единицу площади прессования. Удельное давление выбирают, исходя из текучести пресс-материала, конфигурации изделия, а также температуры прессования. (Обычно 25—40 МПа). При изготовлении тонкостенных изделий или изделий сложной конфигурации, а также при прессовании волокнистых пресс-материалов требуется большее удельное давление (40—50 МПа).
При смыкании пресс-формы происходит дополнительное нагревание материала от стенок формы и переход его в вязкотекучее состояние. Вследствие создания удельного давления материал течет в формующей полости, приобретает конфигурацию изделия и уплотняется.
-Подпрессовка
-Выдержка под давлением
-Отверждение
Когда пресс-материал нагреется, начинается процесс поликонденсации, сопровождающийся выделением воды и летучих; кроме того, испаряется влага, находившаяся в пресс-материале. Для удаления образовавшихся паров пресс-форму размыкают на короткое время. Если пресс-материал был предварительно нагрет до высокой температуры, то подпрессовку проводят сразу же после смыкания, так как отверждение протекает интенсивно. Если изделие имеет большую толщину, а материал предварительно нагревался до невысокой температуры, подпрессовку делают через некоторое время (30— 60 с) после смыкания пресс-формы, после того как материал прогреется. При прессовании изделий из материалов на основе полиэфиров или эпоксидных смол подпрессовки не требуются.
Выдержка проводится в сомкнутой пресс-форме под давлением, при этом за счет высокой температуры происходит реакция отверждения и пресс-материал переходит в неплавкое и нерастворимое состояние.
При отверждении изделий поддерживают определенный технологический режим (давление и температуру). Время выдержки устанавливают с учетом толщины стенок изделия и температуры формы: чем выше температура, тем короче выдержка. Однако при очень высокой температуре происходит слишком быстрое отверждение поверхностных слоев изделия и вода, находящаяся внутри изделия, через отвержденный слой удалиться не может. При раскрытии пресс-формы под действием паров воды возможен разрыв поверхностных слоев и появление на изделии вздутий или трещин.
-Размыкание пресс-формы
-Очистка пресс-формы
Размыкание стационарных пресс-форм проводится за счет движения подвижной плиты пресса. Съемные пресс-формы разбирают на рабочем столе с помощью специальных разъемников. При размыкании изделие, как правило, остается в матрице, оттуда его легко извлечь выталкивателями. При изготовлении изделий сложной конфигурации пресс-формы могут размыкаться по нескольким горизонтальным или вертикальным плоскостям.
Отпрессованные изделия извлекаются из стационарных пресс-форм с помощью выталкивателей (см. рис. 10.9, в), соединенных со штоком нижнего гидроцилиндра пресса, а из съемных пресс-форм — вручную с применением приспособлений.
Для очистки пресс-форм их обдувают сжатым воздухом с помощью пневмо-пистолета.
Стационарные пресс-формы не требуют специальной сборки, в них иногда после очистки помещают вставки, арматуру или вкладыши. Съемные пресс-формы собирают на рабочем столе с использованием гидроразъемника.
Лекция 9.