Способ изготовления из пластмасс изделий различных типоразмеров

Способ изготовления из пластмасс изделий различных типоразмеров

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ ПЛАСТМАСС ИЗДЕЛИЙ РАЗЛИЧНЫХ TИПOPAЗ МЕРОВ путем отливки изделий в форме, размеры которой изменяют перед отливкой изделия определенного размера , отличающийсятем, что, с целью повьппения качества поверхности изделия, изменение размеров формы осущеЪтвляют термообработкой , а в качестве, материала изделия используют термореактивный материал, отверждающийся при температуре термообработки формы. 2.Способ по п. t, о т л и ч аю щ и и с я тем, что в качестве материала формы используют композиции на основе кремнийорганических каучуков. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что в качестве материала изделия используют композиции на основе зпоксидных емол, от-, верждаемых отвердителями кислотного или щелочного типа в зависимости от температуры термообработки формы. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3629008/23-05 (22) 22.07.83 (46) 30.06.85. Бюл. В 24 (72) О.Н. Лангин (53) 678.027(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 716839, кл. В 29 С 1/02, 1978.

Авторское свидетельство ЧССР N9 173268, кл. В 44 С 3/08, 1978. (54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ

ПЛАСТМАСС ИЗДЕЛИЙ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОРАЗ

МЕРОВ путем отливки изделий в форме, размеры которой изменяют перед отливкой изделия определенного размера, отличающийся тем, что, с целью повьппения качества поверхности изделия, изменение разме„„SU,,1164054

4(1) В 29 С 45/00 // В 29 С 33/38 ров формы осуществляют термообработкой, а в качестве. материала изделия используют термореактивный материал„ отверждающийся.при температуре термообработки формы.

2. Способ по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве материала формы используют композиции на основе кремнийорганических каучуков.

3. Способ по пя. 1 и 2, о т л ич а ю шийся тем, что в качестве материала изделия. используют композиции на основе эпоксидных смол, отверждаемых отвердителями кислотного или щелочного типа в зависимости от температуры термообработки формы.

1164054

Изобретение относится к инструментальному производству и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, занимающихся изготовлением изделий из пластмасс различных типоразмеров в эластичных формах.

Цель изобретения — повышение качества поверхности иэделия и расширение диапазона использования.

Способ изготовления из пластмасс иэделий различных типоразмеров осуществляют путем отливки изделия в форме„ размеры которой изменяют перед отливкой изделия определенного размера термообработкой формы, а в качестве материала изделия используют термореактивный материал, отверждающийся при температуре термообработки формы.

Если требуется изменить размеры изделия, то снова осуществляют изменение размеров термообработкой и отливают в ней иэделие заданного о размера из термореактивного матери-. ала, отверждающегося при температуре термообработки формы. Так поступают до тек пор, пока не получат требуемый размер иэделия.

В качестве материала формы используют композиции на основе кремнийорганических каучуков.

В качестве материала изделия используют композиции на основе эпоксидных смол, отверждаемых отвердителями кислотного или щелочного типа в зависимости от температуры термообработки формы.

Пример 1. По модели, изготовленной из полиметилметакрнлата с точностью изготовления по 16-му квалитету и с шероховатостью поверхности R@ = 1,6 мкм, изготовляли эластомерную форму на цилиндрическое изделие "ручка настройки". Форму изготовляли из композиции на основе кремнийорганического каучука, состоящей из диметилсилоксана и вулканизующей системы (из тетраэтоксисилана и дибутилдилаурината олова), взятых в соотношении 100:4 (в:вес.ч.).

Технология изготовления формы следующая. На модель, установленную на подмодельной плите, последовательно наносили кистью два слоя облицовочной композиции. Облицовочные слои композиции частично вулканизовали (до гелеобразного..состояния), после чего устанавливали опоку и заливали .,необходимый объем вновь приготовленной композиции. того-же состава. Вулканизируемый эластомерный материал характеризовался высоким значением коэффициента линейного теплового расширения (К = 22 10 1/град) и широким интервалом температур экс10 плуатации (от -60 до +300 С). В изготовленных формах отливали изделие "ручка настройки" из полимерной композиции, состоящей из эпоксиднодиановой смолы (с содержанием. эпо15 ксидных групп 207) полиэтиленнолио амина и графита коллоидного, взятых в соотношении 100: 15:20 (в вес.ч.) соответственно.

После отверждения композиции изделие легко извлекалось из формы

20 за счет упругой деформации ее стенок, но в процессе отработки конструкции возникла необходимость увеличить размеры изделия на 1,0 мм. Температу25 ра, при которой размеры формообразующей полости матрицы увеличиваются на требуемую величину, расчитывается следующим образом:

6 „, = а.P+ gф

30 где изменение длины формы при нагревании, м; коэффициент теплового линейного расширения материала формы, 1/град; линейные размеры формы, м; приращение температуры (t — t„), С;

35 q)o д1

40 . где t = (20+2) С вЂ” температура формы с первоначальными размерами;

t — температура фор4 мы, требуемая для

45 изменения размера формы, С.

Подставляя в формулу числовые значения, получаем

1 10 3 = 22 "10 "43 10 . gt;

50 gt = 105 С.

По расчету приращение температуры должно быть 105 С, т.е. температура формы для изменения. ее размеров на 1 мм должна составлять t - =gt +

55 + t, = 105 С + 20 С = 125 С.

В нагретую форму при 125 С заливали полимерную композицию и отверждали ее при данной температуре.

1,164054

Состав композиции бып следующи, вес.ч:

Эпоксидно-диановая смола с содержанием эпоксидных групп 20Х 100 изо-Метилтетрагидро, фталевый ангидрид 85

2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол 0 5

Графит коллоидный 250

При данной температуре гелеобразование композиции происходило в течение 30 мин, а стабилизация необходимых свойств . — в течение 2 ч.

Отлитые пластмассовые изделия характеризовались высоким качеством поверхности. Шероховатость поверхности (определяли на микроскопе ПТС-.1) составила R< = 1,6 мкм, т.е. соответствовала шероховатости модели, применяемой для,изготовления формы. Точность изготовления детали соответствовала 16-му квалитету точности.

Пример 2. По готовому объемному изделию- "браслет", выполненному из акрилонитрилбутадиенстирольного сополимера с точностью изготовления по 16-му квалитету и с шероховатостью поверхности К = 1,6.мкм изготовляли две половины эластичной формы по следующей технологии.

После установки готового изделия на подмодельную плиту его доработали до модели, для чего нашли линию . разъема и ту часть, которая лежала ниже этой линии закрыли пластили ном, получив тем самым будущую плоскость разъема. Затем, как описано в примере 1, изготовили первый элемент формы (полуматрицу) из эластомера, затем отливку вместе с моделью отделяли от подмодельной плиты, перевернули и удалили пласти лин. На плоскости вулканизированного первого формообразующего элемен1 та установили штифты, необходимые впоследствии для правильного совме-. щения обоих элементов формы. После такой подготовки, не извлекая модели, изготовили второй элемент формы (полу матрицу) по той же технологии, что и первый. После вулканизации второго элемента формы отделяли формообразующие элементы, извлекли модель, снова их совместили и отлили необходимое количество изделий из полимерной композиции.

В дальнейшем потребовалось уменьшить размеры изделия. и формы на

1,5 мм. Для этого рассчитали температуру, при которой размеры формы уменьшаются на заданную величину:

30 е= .е,, +

Подставляя в формулу числовые значения, получили:

1,5 10 = 22" 10 200 10 - gt;

34 С.

Таким образом, температура формы для уменьшвния размеров ее íà 1 5 мм

15 должна быть t = -14 С. В форму ох° у лажденную до (-14 С) заливали поли-мерную композицию следующего состава, вес.ч:

Азотсодержащая эпоксидная

20 смола (продукт конденсации анилина и эпихлоргидрина в щелочной среде) с. содержанием эпоксидных групп

ЗОЖ

Этилендиаминометилфенол

Раствор резорцина в глицерине (507-ной концентрации) 10

Графит коллоидный 20

Гелеобразование композиции при

За

:-14 С происходило sa 50 мин,а стабилизация необходимых свойств sa 8-10 ч.

Отлитые. пластмассовые изделия характеризовались высоким качеством поверхности. Шероховатость поверхнос35 ти составила R< = 1,6 мкм, т.е. соответствовала исходной (шероховатости . поверхности модели).. Точность изготовления пластмассовой детали соответствовала 16-му квалитету точности.

40 Пример 3. По модели, изготовленной из полиметилметакрилата . с точностью изготовления по 16-му квалитету и с шероховатостью поверхности R — 0,8 MKM изготовляли

45 пластмассовую форму на изделие ."медаль" из полисилоксановой композиции (аналогично примеру 1) ° После вулканизации формы для изменения ее размеров (как указано в прототипе) ее

50 опускали для набухания в ксилол.

После выдержки в растворителе в течение 3-х ч первоначальные размеры формы увеличились по наибольшему размеру на 10 мм (при сохранении

55 пропорции в остальных измерениях).

Шероховатость поверхности формы при этом составила R = 3,2мкм, т.е, понизилась на 2 класса.

1164054

Составитель И. Фролова

Техред Т.Фанта

Редактор Т. Парфенова

Корректор В. Синицкая

Заказ 4137/3 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений -и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушс ая наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Затем в форме отливали иэделия нз полимерной композиции, состоящей из эпоксидно диановой смолы (с содержанием эпоксиднык групп 207), полиэтиленполиамина и графита коллоидного, взятых в соотношении

100:15:20 (в вес.ч.) соответственно. После отверждения композиции (при 20х2 С, эа 24 ч) изделие извлекали и замеряли.шероховатость поверхности на микроскопе ПТС-1. Шероховатость поверхности составила

Ка= 3,2 мкм, т.е. качество поверхности изделий по сравнению с mepoxoватостью модели снизилась на 2 класса.

Использование предлагаемого спосо ба изготовления изделий различных типоразмеров, в котором изменение размеров эластомерных форм производят термообработкой, позволяет повысить качество изготовляемых иэделий; расширить технические возможности изготовления различных типоразмеров изделий из пластмасс в эластомерных формах; снизить трудоемкость изготовления изделий.

При использовании изобретения экономическая эффективность достигается эа счет снижения трудоемкости изготовления моделей, по которым затем изготовляется форма, так как при изготовлении изделия в формах. по известному способу требуется задавать шероховатость поверхности моделей на 2 класса, как минимум, выше. требуемой, чтобы компенсировать потерю качества поверхности изделий, отливаемых в эластомерных формах, и, кроме того, приходится изготовлять дополнительные модели, так как известный способ не позволяет уменьшать размеры изготовляемых иэделий.