3.1.6. Прессование

Прессование – один из широко распространенных методов переработки пластмасс в изделия разнообразной формы, в первую очередь из термореактивных материалов (рис. 16).

а б

Рис. 16. Схемы прессования

а – компрессионного (1 – пуансон, 2 – пресс-материал, 3 – матрица, 4 – выталкиватель, 5 – деталь), б – листьевого, с верхней загрузочной камерой (1 – пресс-материал, 2 – пуансон, 3 – литниковый канал, 4 – деталь)

3.2. Сварка пластмасс

Сварка – процесс создания неразъемного монолитного соединения посредством установления межатомных связей между соединяемыми частями за счет введения и термодинамически необратимого преобразования энергии и вещества в месте соединения. Сварные соединения металлов характеризуются непрерывной структурной связью. При сварке пластмасс за счет диффузионных процессов частично, или полностью исчезает граница раздела между соединяемыми поверхностями, и прочность сварного соединения – шва, а также другие физические свойства приближаются, а иногда становятся равными прочности основного материала.

Сварку, основанную на сближении макромолекул полимера с целью возникновения физического взаимодействия между ними, называют сваркой плавлением, тепловой сваркой, или диффузи­онно-реологической. Для ее осуществления необходимо перевести материал в вязкотекучее состояние и обес­печить его течение. Сваркой плавлением соединяют многие термоплас­ты, такие, как полиэтилен, полипропилен, полибутен, реже поливинилхлорид и другие. Основными параметрами сварки плавлением являются температура и вре­мя нагрева деталей, давление и время его воздействия. Сварка пластмасс основана плавлением основана на свойствах полимера иметь трехмерные макроструктуры.

Сварка, основанная на образовании между макромолекулами поли­мера химических связей, носит название химической сварки. Для об­разования химических связей часто требуется нанесение на соединяе­мые участки присадочных реагентов, или обработка поверхностей ве­ществами, изменяющими химическую структуру полимера.

Для сварки плавлением важен температурный диапазон вязкотекучего состояния полимера. Нижней границей диапазона является темпера­тура текучести термопласта, верхней – температура его деструкции. В этом температурном интервале определяются режимы сварки при плав­лении пластмасс.

В зависимости от температурного интервала вязкотекучего состоя­ния (ΔT) и вязкости расплава полимеры делятся на три условные груп­пы: хорошо, средне и плохо свариваемых материалы. Вязкость являет­ся отображением природы полимера, его молекулярной массы, молекулярно-массового распределения, разветвленности макромолекул.

ΔТ≥60°С, вязкость расплава 102-105 Па·с	Хорошо свариваемые материалы
ΔТ<60°С, вязкость расплава 106-107 Па·с	Средне свариваемые материалы
ΔТ<60°С, вязкость расплава 108-1012 Па·с	Плохо свариваемые материалы

Вязкость расплава термопласта количественно оценивается по­казателем текучести расплава (ПТР). За показатель текучести при­нимают массу термопласта, выдавливаемую через капиллярное от­верстие экструзионного пластомера за 10 мин. при нагрузке на пор­шень пластомера 5 кг или 20 кг. Материалы, имеющие значение ПТР в пределах 0,3-1,3 г/10 мин (при 190°С, нагрузке 5 кгс по ГОСТ 11645-73) могут удовлетворительно соединяться сваркой плавлением.

Для нагрева свариваемых поверхностей используют различные ис­точники теплоты. В зависимости от вида теп­ловой энергии, используемой для перевода термопласта в вязкотекучее состояние, и способа ее передачи сварку плавлением условно можно разделить на четыре класса (табл. 9). Каждому клас­су соответствуют различные виды сварки, отличающиеся по способу подвода источника теплоты.