Изготовление деталей из пластмассы

Пластмасса – твёрдый или упругий неметаллический материал, получаемый из полимерного соединения и обладающий способностью при нагревании быть пластичным. Поэтому изделия из них получаются методами, в которых используются их пластичные свойства. Многообразие физико-механических свойств пластмасс делает их ценным конструкторским материалом для радиоэлектронной промышленности.

Преимущества:

1. малый удельный вес;

2. хорошее противостояние коррозии;

3. широкий диапазон коэффициентов трения;

4. хорошая работа на истирание;

5. достаточно оптимальные свойства;

6. изоляционные свойства и так далее.

Пластмассы могут состоять либо на 100% из полимера (синтетические органические соединения), либо из сложных композиций включающих:

1. связующее вещество (смолы: фенолформальдегидные, полиэфирные, эпоксидные);

2. наполнители

   1. для повышения механической прочности: хлопчатобумажная ткань, синтетическая ткань, отходы деревообработки, стеклоткань, стекловолокно, асбест;

   2. для теплостойкости: стекловолокно, асбест, кварцевая пудра (тальк, каолин (глина белого цвета, состоящая из минерала каолинита. Образуется при разрушении горных пород, содержащих полевые шпаты (гранитов). В результате перемыва полевых шпатов происходит переотложение их в виде осадочных пород, каолина), графит);

3. пластификаторы (получения пластичности в процессе изготовления для лучшего заполнения формы): дибутилфталат (C₆H₄(COOC₄H₉)₂ – (С₁₆Н₂₂О₄) – дибутиловый эфир фталевой кислоты), касторовое масло;

4. катализатор (для ускорения процесса перехода из пластической фазы в твёрдую): уротропин, известь, магнезия;

5. красители;

6. смазывающие вещества (для облегчения вынимания детали из формы): стеарин;

7. газообразователи (при производстве газонаполненных пластмасс).

Различают термопластичные (при повышении температуры размягчается и расплавляется) и термореактивные (при высокой температуре и химическом воздействии переходит в твёрдое необратимое состояние), но есть ряд термореактивных пластмасс, которые при нагреве могут размягчаться, их можно подвергать механической обработке, склеиванию и даже сварке.

По механической прочности конструкционные пластмассы подразделяются на:

1. пластмассы низкой прочности: фенопласты, фенолиты, аминопласты;

2. пластмассы средней прочности: слоистые, изготавливаются из бумаги, хлопчатобумажной ткани, древесного шпона пропитанного фенолформальдегидной смолой (гетинакс, текстолит), а так же пластмассы полимеризационного типа с повышенной механической прочностью (фторопласт, полистирол, полиэтилен, полиамиды), достаточно высокая прочность и низкий коэффициент трения позволяют применять их для антифрикционных деталей (зубчатые колёса, подшипники скольжения и другие);

3. высокопрочные пластмассы: стеклопласт – полимер армированный стекловолокном (фенолформальдегидные, эпоксидные и полиэфирные смолы).

По типу наполнителей и техническим характеристикам стеклопласты делятся на 3 группы:

1. стеклотекстолиты;

2. анизотропные стеклопласты;

3. стекловолокниты.

Стеклопласты по механической и ударопрочности не уступают, а иногда и превосходят металлы, при этом обладают хорошими демпфирующими свойствами.

Анизотропные стеклопласты получаются из стекловолокна и синтетических смол. При их получении осуществляется ориентация стекловолокон путём параллельной укладки при нанесении связующего вещества. В результате полученный материал обладает упругой анизотропией, когда используется фанера или шпон АГ‑4С, имеет и до 2 000  и ударную вязкость до 100  .

Стекловолокниты используются для подшипников, фрикционных деталей, нагруженных корпусов, высокопрочных и термостойких деталей. Для изготовления электрорадио элементов с электроизолирующими свойствами применяются пластмассы электротехнического назначения с высокими диэлектрическими свойствами, а также влаго-, кисло-, термостойкие и стойкие к криогенным температурам. В случае изделий СВЧ техники материал должен иметь стабильные характеристики при изменении температуры и влажности.

Пластмассы получают по таким технологиям:

1. прессования термореактивных материалов;

2. литьё под давлением термопластичных, а иногда и термореактивных материалов;

3. склеивание и сварка;

4. обработка резаньем.

В дальнейшем возможна металлизация пластмассовых деталей для получения на поверхности проводящих плёнок.

Выбор способа обработки зависит от технологических свойств порошка, а также от конфигурации и размеров изделия.