Тема 15: Виробництво деталей із пластмас

15.1 Загальні відомості

Пластмаси мають малу щільність, гарний зовнішній вигляд, задані властивості і практично всі вони є добрим електроізоляційним матеріалом.

Пластмасами називають матеріали на основі природних або синтетичних полімерів (смол), які на стадії виробництва або переробки мають високу пластичність. У виробництві пластмас використовують в основному синтетичні смоли.

Щоб надати пластмасам певних властивостей, до їх складу вводять різні компоненти: наповнювачі, пластифікатори, стабілізатори, барвники та ін.

Наповнювачами можуть бути органічні або неорганічні речовини у вигляді порошків (деревне або кварцове борошно, графіт), волокон (паперових, бавовняних, азбестових, скляних) або листів (тканини, папір, деревний шпон). Наповнювачі підвищують міцність, зносостійкість, теплостійкість та інші властивості пластмас. Їхня частка у пластмасі може досягти 40...80%.

Пластифікаторами називають малолиткі речовини (гліцерин, касторове або парафінове масло), які вводять у склад пластмас для підвищення їх пластичності та еластичності.

Стабілізаторами у складі пластмас виступають речовини, які уповільнюють руйнування пластмас під впливом дії теплоти, світла та інших факторів (сажа, сірчані сполуки, феноли). Для забезпечення певного кольору пластмас до їх складу вносять барвники (охра, крон, родамін та ін.)

Широкому поширенню пластмас в народному господарстві сприяють їх властивості: мала густина (0,9... 1,8г/см3), тобто вони легкі; висока корозійна стійкість; порівняно високі механічні властивості, добрі електроізоляційні показники; мала гігроскопічність; високий коефіцієнт тертя (у деяких пластмас); гарний зовнішній вигляд; добра технологічність; можливість отримувати вироби складних форм.

Водночас, вибираючи пластмаси для виготовлення різних виробів, слід враховувати, що вони мають низькі міцність, твердість і жорсткість; велику повзучість, особливо у термопластів; низьку теплостійкість (більшість пластмас має робочу температуру від мінус 60°С до плюс 200°С, хоча деякі пластмаси можуть працювати при 300. . - 400°С); низьку теплопровідність (в 500...600 разів меншy, ніж у металів); здатність старіти — втрачати властивості під впливом теплоти, світла, води та інших факторів. При старінні зменшується еластичність і міцність пластмас, збільшується їх жорсткість і крихкість.

15.2 Класифікація пластмас

Пластмаси в залежності від хімічних властивостей в’яжучої речовини бувають:

• термореактивні;

• термопластичні;

• азбоцементні холодного пресування;

• термореактивні холодного пресування.

Термореактивні пластмаси (реактопласти) під дією температури та тиску плавляться та заповнюють форму, а при подальшому нагріванні піддаються хімічним перетворенням та переходять у неплавкий та нерозчинний стан, зберігаючи отриману форму. Реактопласти не можуть бути піддані вторинній обробці. З прес-форм деталі видаляються в гарячому стані. Термореактивні пластмаси (реактопласти) виготовляють на основі термореактивних смол. Теплостійкість їх становить 150. .200°С, а деяких 260.. . 370ºС.

Термопластичні пластмаси (термопласти) під дією температури та тиску плавляться та заповнюють форму, а при охолодженні твердіють. Їх можна багато разів переробляти. З прес-форм деталі видаляються в холодному стані. Основою термопластичних пластмас (термопластів) є смоли лінійної або розгалуженої структури. Здебільшого такі пластмаси становлять чистий полімер, іноді з деякими добавками. Під час нагрівання вони розм’якшуються переходять у вязкотекучий стан, а при охолодженні затвердівають. Тобто вони можуть перероблятись багато разів. Більшість цих пластмас має обмежену робочу температуру (&). . . 90°С).

Азбоцементні пластмаси холодного пресування формуються в нагрітих прес-формах та термічно обробляються проварюванням у воді (азбопласт та азбоцемент).

Існують та іноді використовуються в виробництві електричних апаратів термореактивні пластмаси холодного пресування, яким необхідна термообробка в печі або в автоклаві.