Режимы прессования некоторых реактопластов

Связующее	Предваритель-ный подогрев	Прессование	Уд. давл. прессова-ния, МПа
оС	мин	оС	мин
Пресспорошки
Новолачная феноло-формальде-гидная смола	170-190 120-130	3-6 5-6	175-185 170-180	0,8-1	25-35 25-35
Резольн. феноло-крезоло-формальдн	80-100	10-20	145-165	1,5-2	25-35
Резольная феноло-анилиноформаль-дегидная смола	150-160 130-140	6-12 6-12	150-160 170-200	1-1,75 1,5-2	25-35 30-40
Мочевино-формальдегидная смола	80-90	20-30	150-170	0,4-0,6	25-35
Меламино-формальдегидная смола	100-110	5-15	155-165	1-2	35-45
Волокниты
Резольная феноло-формальдегидная смола	- 110-120	- 6-10	160-170 175-185	0,6 1,5	40-45 40-50
Новолачная феноло-формальдегид-ная смола	- 120-130	- 5-7	170-180 145-155		45-55 30-40

конкретных изделий и должно обеспечивать требуемую скорость смыкания прессформы. Температура прессования зависит от свойств и состояния исходного материала, а также от размеров и конфигурации изделия.

Крупногабаритные изделия прессуют при пониженных температурах, чтобы не допустить потери материалом текучести раньше, чем будет заполнена полость прессформы. По этой же причине важно понижать температуру прессования композиций с малой текучестью, большим содержанием влаги и летучих. Высокотемпературное прессование требует и более высокой температуры предварительного подогрева таблетированных материалов. Наиболее сложно установить продолжительность прессования, которая увеличивается на величину времени подпрессовок, поэтому к ним прибегают в самых необходимых случаях, например при влажности сырья более 3-4%. Для отпрессованных изделий на основе кремнийорганических смол обязательна термообработка, при которой идёт их доотверждение.

Прессформы для компрессионного прессования бывают открытого, закрытого и полузакрытого типов (рис.2.34). Прессформы открытого типа просты по конструкции, и давление в них создаётся за счет сопротивления материала вытеканию из оформляющей полости. Поскольку материал до момента полного смыкания пуансона и матрицы свободно вытекает через зазор l в плоскости их разъёма, берут большой его избыток (до 20%). Изделия имеют несложную форму и невысокую точность размеров по высоте.

Рис.2.34. Принципиальные схемы оформляющего узла прессформы открытого (а), закрытого (б) и полузакрытого (в) типа: 1-матрица, 2-выталкиватель изделия, 3-пуансон,

4-прессматериал, 5-изделие; h -высота загрузочной камеры, l -зазор между пуансоном и матрицей (слева-положение пуансона перед формованием, справа-после формования).

Прессформы закрытого типа имеют загрузочную камеру высотой h как естественное продолжение полости матрицы, что обеспечивает неизменность давления в течение всего цикла и загрузку точной дозы материала. Однако прессформы дороги из-за сложности подгонки пуансона и матрицы и быстро изнашиваются, могут быть только одногнездными и применяются для изготовления глубоких тонкостенных изделий простой геометрической формы. Поэтому чаще применяют прессформы полузакрытого типа, которые надежнее открытых и требуют меньшего избытка материала.

Стационарная типовая многогнездная прессформа для изделий из реактопластов состоит из блока матриц (1-4, 13) и блока пуансонов (7-11), стационарно закреплённых на нижней и верхней плите гидравлического пресса с индивидуальными системами обогрева (рис.2.35). Узел крепления оформляющих деталей прессформы включает обоймы 2 и 8, опорные плиты 3, 4, 10 и 11 и опорные бруски 5, создающие пространство для хода узла выталкивания изделий, и основание 6. Узел выталкивания включает выталкиватели 12, обойму 14, плиту 15 и ниппель (хвостовик) 18, соединяющий этот узел со штоком выталкивателя пресса. Направляющие втулки 13 и колонки 9 отвечают за соосность пуансонов 7 и матриц 1, а направляющие втулки 16 и колонки 17 - за вертикальность перемещения выталкивателей. К вспомогательным деталям относятся также опорные планки 19 и упоры 20, которые создают зазоры, предотвращающие сминание деталей

Рис.2.35. Типовая конструкция многогнездной прессформы

для компрессионного прессования.

при их смыкании и обеспечивающие работу выталкивателей. Технологический цикл получения изделия включает: подъём плиты пресса с блоком пуансонов, загрузку материала в открытые матрицы, опускание блока пуансонов, формование и отверждение под давлением, подъем блока пуансонов и выталкивание изделия из полости матрицы. Прессформы удобны в эксплуатации и долговечны, обеспечивают точное выполнение режимов формования. Разновидностью их являются универсальные стационарные блоки с легко заменяемыми пакетами оформляющих деталей.

Полустационарные прессформы имеют один стационарно закрепленный на плитах формующий элемент, а другой, обслуживание которого занимает много времени или на котором остаются изделия при их размыкании, делают съёмным. В кассетной прессформе как разновидности полустационарной (рис.2.36) несколько съёмных элементов (резьбовых пуансонов 4) объединены в кассету массой до 10 кг, вдвигаемую вручную по направляющим 6 в стационарно закрепленный на прессе блок деталей 6-9. Иногда для увеличения производительности эти прессформы снабжены двумя кассетами, которые вдвигаются в стационарный блок поочередно.

Рис.2.36. Типовая конструкция кассетной прессформы для компрессионного

прессования изделия с резьбой: 1-матрица, 2-обойма матриц, 3,8-нижняя и верхняя

плиты с отверстиями для элементов обогрева, 4-пуансон, 5-выдвижная кассета,

6-направляющие для кассеты, 7-фиксатор кассеты, 9-направляющая кононка,

10-направляющая втулка, 11-опорная плита пуансона, 12-изделие.

Съёмные прессформы не громоздки, менее удобны в эксплуатации и быстрее изнашиваются, чем стационарные, в них труднее поддерживать условия формования из-за охлаждения, а для размыкания и извлечения изделий применяют простые приспособления. Поэтому их применяют в мелкосерийных производствах или при армировании изделий большим количеством металлических элементов. Особый интерес представляют выносные прессформы и выносные универсальные блоки (рис.2.37). Они размещаются на конвейерных установках непрерывного прессования, но могут быть использованы и как съемные. В момент окончания прессования они автоматически запираются под прессом и удерживаются рычагом 6 в сомкнутом состоянии на конвейере вне пресса, где идет отверждение (вулканизация) материала. Давление в них поддерживается мощными тарельчатыми пружинами 2, нагревание осуществляется вмонтированными в них электронагревателями, а размыкание и извлечение изделия – на специальном прессе. Особенно эффективны они при формовании медленно отверждающихся материалов.

Рис.2.37. Выносной универсальный блок

с заменяемым пакетом оформляющих деталей для компрессионного прессования:

1-верхняя траверса, 2-тарельчатая пружина, 3-клин, который раскрывает запирающий рычаг при смыкании прессформы, 4-плита обогрева пуансона, 5-обогреваемый корпус блока,

6-запирающий рычаг, 7-ось рычага, 8-опорные бруски, 9-направляющая колонка блока,

10-распорная пружина, 11-прихваты пакета оформляющих деталей, 12-отверстия для

электронагревателей, 13-пакет оформляющих деталей.

Прессы являются машинами для обработки давлением, оказывающими своими органами неударное воздействие на материал. Назначение прессов в технологии переработки полимерных материалов – создание необходимого усилия при формовании изделий в прессформах. Наиболее распространены при прессовании реактопластов и резиновых смесей гидравлические прессы. Многоэтажные гидравлические прессы нижнего давления для прессования плит и листов из слоистых пластиков оборудуют одним или несколькими гидравлическими цилиндрами, число которых возрастает с увеличением усилия прессования. Главный гидравлический цилиндр поднимает при рабочем ходе подвижную плиту и промежуточные плиты до упора в неподвижную плиту, закрепленную на колоннах. При снятии давления в цилиндрах плиты опускаются под действием собственного веса и при помощи системы упоров лестничного типа, смонтированных на специальных стойках, задерживаются на равных расстояниях друг от друга, образуя зазоры (этажи), в которые закладывают пакеты заготовок. Для механизации процессов загрузки и выгрузки по бокам прессов размещают камеры-этажерки, рольганги и погрузочно-разгрузочные механизмы.

Колонные и рамные гидравлические прессы верхнего давления в производстве изделий из реактопластов наиболее распространены (рис.2.38). Они сложнее по конструкции, но более удобны при формовании изделий сложной конфигурации, т.к. дают возможность извлекать изделия из форм при помощи выталкивателей. Рамные прессы имеют более жесткую станину и изготавливаются по более простой технологии, а колонные прессы обеспечивают более свободный доступ к форме, но при эксплуатации гайки колонн могут частично отвинчиваться. Для прессования крупногабаритных изделий из стеклопластиков при низком давлении применяют специальные прессы с большой площадью стола и подвижной плиты. Привод гидравлических прессов может быть групповым или индивидуальным. Прессы с групповым приводом дешевле, проще в эксплуатации и ремонте, но трудно поддаются автоматическому управлению. Гидравлические пресса экономично расходуют электроэнергию, поскольку давление масла в их гидросистеме не превышает сопротивления движению плунжеров и других подвижных деталей.

а б

Рис.2.38. Четырехколонный (а) и рамный (б) гидравлические прессы верхнего давления.

а: 1-главный гидравлический цилиндр, 2-главный плунжер, 3-уплотняющие манжеты,

4-плунжер возвратного цилиндра, 5-ограничитель хода подвижной плиты,

6-плунжер выталкивающего цилиндра, 7-башмак, 8-возвратный цилиндр,

9-выталкивающий цилиндр, 10-неподвижная плита, 11-подвижная плита,

12-колонна, 13-верхняя неподвижная плита, 14 - гайка.

б: 1-плунжер выталкивающего цилиндра, 2-выталкивающий цилиндр,

3-конечные выключатели, 4- терморегулятор, 5-неподвижная плита,

6-подвижная плита, 7-плунжер главного цилиндра, 8-главный цилиндр,

9-контактный манометр, 10-рама, 11-пульт управления.

Срок службы прессов зависит от надежности масляных насосов и распределительной гидравлической аппаратуры, а ремонт сложен. Применяют узловой метод их ремонта, при котором заменяют не отдельные вышедшие из строя детали, а собранные и отрегулированные заранее узлы. Достоинства прессов с индивидуальным приводом (табл.2.8) - минимальные потери усилия на трение и противодавление и возможность бесступенчатого регулирования усилия прессования в широких пределах, чем и обусловлено наибольшее их распространение в промышленности.

Таблица 2.8.