Способ термической обработки изделий из термопластов

Реферат

 

Способ термической обработки изделий из термопластов, включающий обработку их в жидкости, предварительно нагретой до tс -10 до +10oС, где tс - температура стеклования термопласта, выдержку в этой жидкости и охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса обработки, изделие в жидкости выдерживают в течение 2 - 30 мин при одновременном воздействии ультразвуковых колебаний интенсивностью (Вт/м2) от где - коэффициент отражения, т.е. отношение интенсивностей в отраженной и падающей волнах на границе раздела жидкость-изделие; 1 и 2- - плотности жидкости и обрабатываемого материала, кг/м3; С1 и С2 - скорости звука в жидкости и обрабатываемом материале, м/с.

Изобретение относится к термической обработке пластмасс и может найти применение для снятия внутренних напряжений в изделиях из термопластичных полимерных материалов. Известен способ термической обработки пластмассовых изделий, при котором их помещают в жидкость на 5-8 ч. Условиями обработки являются медленный нагрев в среде до предельной температуры (температуры стеклования) обрабатываемого полимера, выдержка в этой же среде не менее 2 ч, медленное охлаждение в этой же среде до температуры 30oC со скоростью, в 2-3 раза меньшей скорости нагрева. Так, например, для полиметилметакрилата ЛСОМ рекомендуется подъем температуры в течение 1 ч до температуры, близкой к температуре стеклования (85 88oC), с периодом выдержки 3-4 ч и последующим охлаждением до 30oC в течение 2-3 ч. Указанный способ термообработки осуществляется в термостатах типа ВН-5804, ВН-5805 и ТС-16 [1] При аналогичном способе обработки поликарбоната оптимальное время выдержки в силиконовом масле при 135oC составляет 80 мин. Термообработка поликарбоната в диапазоне 120-135oC изменяет физико-механические свойства материала, способствуют повышению износостойкости и прочности изделий [2] Данный способ термообработки обеспечивает снятие внутренних напряжений в термопластичных полимерных материалах на 20-30% Вместе с тем, этот способ имеет существенные недостатки. Во-первых, это большая длительность процесса термической обработки. Во-вторых, имеется недостаточное уменьшение внутренних напряжений. В третьих, большая длительность процесса вызывает термоусталость (термостарение) материала, особенно, при многократном его повторении. Целью изобретения является ускорение обработки. Поставленная цель достигается тем, что в способе термической обработки изделий из термопластов, включающем обработку их в жидкости, предварительно нагретой до tc -10oC10oC, где tc температура стеклования термопласта, выдержку в этой жидкости и охлаждение на воздухе, изделие в жидкости выдерживают в течение 2-30 мин при одновременном воздействии ультразвуковых колебаний интенсивностью (Вт/м2) от , где коэффициент отражения, т.е. отношение интенсивностей в отраженной и подающей волнах на границе раздела жидкость-изделие; 1 и 2 плотности жидкости и обрабатываемого материала, кг/м3; C1 и C2 скорости звука в жидкости и обрабатываемом материале, м/с. Предлагаемым способом термообработки были обработаны образцы, отлитые при оптимальных технологических параметрах из полиметилметакрилата ЛСОМ ( 1180 кг/м3, C 2670 м/с) и поликарбоната ("Дифлон") ТУ6-05-1668-74 (r 1200 кг/м3, С 2660 м/с) ("лопаточка", ГОСТ 11262-76 и "брусок", ГОСТ 4647-69) на термопластавтомате Д-3328. В процессе термической обработки была использована жидкая среда теплоноситель глицерин (r 1260 кг/м3, С 1923 м/с). Термопластичные изделия помещали в ультразвуковую ванну, в которой находился глицерин, нагретый до температуры t, для полиметилметакрилата ЛСОМ t 80 85oC и для поликарбоната "Дифлон" t 120oC. После нагревания изделий до температуры, равной температуре жидкости-теплоносителя, возбуждали акустические колебания ультразвуковой частоты. Например, при термообработке изделий из поликарбоната "Дифлон" использовался генератор ультразвуковых колебаний УЗГ-0,1 с частотой f=18 кгц и интенсивностью излучения J0 8000 Вт/м2. Оптимальное время термообработки было равным t = 16 мин. Оптимальные условия термообработки с возбуждением акустических ультразвуковых колебаний определяли на основании данных изменения физико-механических показателей изделий до и после термической обработки, т.е. по пределу прочности при растяжении материала (p) и ударной вязкости (ak). Результаты экспериментов приведены в таблице. Преимуществами предлагаемого способа термической обработки изделий из термопластичных полимерных материалов перед известным способом термообработки пластмассовых изделий являются, во-первых, сокращение длительности процесса термообработки, во-вторых, уменьшение термоусталости во время термообработки. Тем самым, можно значительно повысить надежность и долговечность работы полимерных деталей в узлах приборов и машин.

Формула изобретения

Способ термической обработки изделий из термопластов, включающий обработку их в жидкости, предварительно нагретой до tс -10 oC +10oС, где tс температура стеклования термопласта, выдержку в этой жидкости и охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса обработки, изделие в жидкости выдерживают в течение 2 30 мин при одновременном воздействии ультразвуковых колебаний интенсивностью (Вт/м2) от где коэффициент отражения, т.е. отношение интенсивностей в отраженной и падающей волнах на границе раздела жидкость-изделие; 1 и 2- плотности жидкости и обрабатываемого материала, кг/м3; С1 и С2 скорости звука в жидкости и обрабатываемом материале, м/с.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 36-2000

Извещение опубликовано: 27.12.2000