Лекция №4. Тема 1.3. Разработка технологической схемы производства изделий из реактопластов методом горячего прессования

Получение изделий из реактопластов основано на горячем формовании изделий, заключающемся в пластической деформа­ции материала при одновременном действии на него тепла и давления с последующей фиксацией формы изделия.

Формование осуществляется в пресс-формах, конфигурация полости которых соответствует конфигурации изделия. Пресс-формы устанавливаются на гидравлических прессах или литьевых машинах, назначение которых—создание необходимого сжимающего усилия (давления прессования или литья). Помещенный в пресс-форму, как травило, предварительно подогретый или холодный материал разогревается до температуры прессования и, подвергаясь под давлением прессования деформации одномерного течения, заполняет полость формы и одновременно уплотняется. Фиксация формы изделия происходит в результате отверждения.

Формование реактопластов осуществляется тремя основными способами: прессованием — компрессионным или литьевым (трансферным) и литьем под давлением.

При компрессионном прессовании материал загружается в открытую полость формы.

При литьевом прессовании предварительно размягченный (пластицированный) материал продавливается из загрузочной камеры через литниковые каналы в замкнутую полость пресс-формы. Литьевое прессование более производительно, чем комп­рессионное, позволяет получать детали с тонкой и сложной ар­матурой и с повышенной стабильностью размеров, но требует более высоких давлений прессования.

При формовании литьем под давлением материал размягча­ется до вязкотекучего состояния и затем перемещается в обо­греваемую дитьевую форму, где затвердевает, приобретая кон­фигурацию внутренней полости формы. Метод является наибо­лее производительным и прогрессивным.

1.

2.Лекция 5. Краткие сведения о сырьевых материалах, последовательность разработки технологической схемы производства изделий из реактопластов, разработка технологической схемы производства.

Реактопласты — композиционные пресс-материалы, состоя­щие из смолы поликонденсационного типа, наполнителя, краси­теля (для новолаков) и т.д. Наиболее распространенными пресс-материалами являются фенопласты, аминопласты, а также композиции на основе полиэфирных я эпоксидных смол.

Технологические параметры переработки реактопластов за­висят от свойств исходного сырья (удельный объем, сыпучесть, таблетируемость, содержание влаги и летучих, текучесть, ско­рость отверждения, усадка) и его подготовки.

Последовательность разработки схемы производственного процесса производства изделий из реактопластов

Разработка схемы производственного процесса изделий из реактопластов производится в такой последовательности:

1) выбор способа формования изделий (см.МУ к практическим занятиям);

2) разработка технологической схемы производства;

3) выбор основного технологического и вспомогательного оборудования и расчет количества оборудования.

a.

b.- Разработка технологической схемы производства

Технологический процесс производства изделий из реакто­пластов методом горячего формования состоит из следующих операций: прием сырья в контейнерах или в мешках, хранение сырья, его растаривание и входной контроль, таблетировавие или жгутирование, передача подготовленного сырья к формую­щей полости гидравлического пресса или литьевой машины, фор­мование изделий, механическая обработка и контроль готовых изделий, транспортирование готовых изделий на склад, переработка отходов.

Рекомендуется при проектировании производств изделий из реактопластов применять следующие технологические схемы.

1. Технологическая схема получения изделий из реактопла­стов в автоматическом режиме на прессах-автоматах или реактопластавтоматах (рис. IV.2).

Рис. IV.2. Принципиальная технологическая схема производства изделий из реактопластов в автоматическом режиме на прессах-автоматах или реактопластавтоматах: 1—мягкий контейнер; 2 — электропогрузчик; 3 — кран-балка; 4 — растирочная установка для контейнеров; 5 — бункер с пневмоподачей; 6 — гидравлический пресс-автомат ил» реактопластавтомат; 7 — элеватор; 8 — галтовочный барабан непрерывного действия; 9 — элеватор; 10 — упаковочный автомат; 11 — манипулятор для загрузки упакованных изделий; 12 — склад-штабелер.

Пресс-порошки электропогрузчиком 1 в мягких контейне­рах 2 подаются на участок растаривания сырья. При помощи кран-балки контейнер подается к растарочной установке 4, откуда пневмотранспортом пресс-порошок транспортируется к бунке­рам 5, в которых создается запас, необходимый для стабильной работы пресс-автоматов 6 (или реактопластавтоматов), к ко­торым порошок подается от бункеров также пневмотранспортом. Готовые изделия ленточным конвейером или электропогрузчи­ком транспортируются от прессов (реактопластавтоматов) через элеватор 7 в галтовочный барабан 8. После галтовки элевато­ром 9 изделия подаются в упаковочный автомат 10, откуда ма­нипулятором 11 передаются на склад 12.

- Технологическая схема получения изделий из реактопластов в автоматическом режиме на специальном оборудовании (рис. IV.3).

Рис. IV.3. Принципиальная технологическая схема производства изделий из реактопластов в автоматическом режиме на специальном оборудовании:

1—мягкий контейнер; 2 — электропогрузчик; 3 — кран-балка; 4—растарочная установка; 5 — бункер с пневмоподачей; 6 — гидравлический пресс-автомат; 7 — гидравлический пресс-автомат со шнековым пластикатором; в—роторная линия; 9 — элеватор; 10 — галтовоч-

ный барабан непрерывного действия; 11—элеватор; 12 — упаковочный автомат; /З — ма­нипулятор для загрузки упакованных изделий; 14 — склад-щтабелер.

Эта схема производственного процесс отличается от описанной выше оборудованием для формования изделий (позиции 6, 7 и 8 на рис. IV.3). Для цеховой транспортировки полученных изделий обычно применяются электропогрузчики.

3. Технологическая схема получения прессовых изделий ши­рокого ассортимента в полуавтоматическом режиме работы прессового оборудования (рис. IV.4).

Эта схема производственного процесса отличается от схемы, приведен­ной на рис. IV.2, наличием дополнительного растарочного уст­ройства 6 для пресс-порошков, поставляемых в мешках табле­точных машин 8, манипуляторов 9, устройства для высокочастот­ного подогрева таблеток и станков для механической обработки 11, которые обычно располагаются возле ленточного конвейера, устанавливаемого в отделении механической обработки. Для формования изделий применяются прессы-полуавтоматы 7, 10. Наряду с перечисленными технологическими схемами имеется ряд дополнительных технологических решений; так, при перера­ботке стекловолокнистых и других подобных материалов при­меняются специальные установки для жгутирования и таблетирования.

Рис. IV.4. Принципиальная технологическая схема производства прессовых изделий широкого ассортимента в полуавтоматическом режиме работы прес­сового оборудования:

1 — мягкий контейнер; 2 — автокран; 2а — мешок; 3 — кран-балка; 4 — растарочная уста­новка для контейнеров; 5 — цеховой контейнер; 6 — растарочная установка для мешков; 7 — пресс-полуавтомат, работающий на пресс-порошках без подогрева; 8 — таблетмашина; 9 — манипулятор для передачи таблеток; 10 — пресс-полуавтомат, работающий на таблетированном материале с высокочастотным подогревом; 11—станки для механиче­ской обработки; 11а — ленточный конвейер; I2 — элеватор; 13 — галтовочный барабан не­прерывного действия; 14—элеватор; 15—упаковочный автомат; 16—манипулятор для загрузки упакованных изделий; 17 ~ склад-штабелер.

- Доставка сырья на завод

В соответствии с условиями затаривания сырья предприятия­ми-поставщиками на предприятиях по переработке реактопластов предусматривается прием сырья в контейнерах многоразо­вого и одноразового использования емкостью до 1 м³, а также в бумажных и шпредированных мешках.

i.- Хранение сырья

Сырье для прессования изделий целесообразно хранить в неотапливаемых окладах, защищенных от атмосферных осадков и прямых солнечных лучей (при длительном хранении реактопластов при температуре выше 20 °С происходит понижение те­кучести материала).

Контейнеры и мешки с заводских и цеховых складов пода­ются к специальным растарочным установкам, после которых часть пресс-порошков подается на машины для таблетирования, другая часть при помощи цехового оборотного контейнера или пневмотранспортом подается в загрузочный бункер формующего оборудования.

-Подготовка сырья

Для определения параметров перерабатываемости сырья при входном аналитическом контроле проводится проверка скоро­сти отверждения на пластометре Канавца и текучести по Рашигу. В связи с нестабильностью свойств сырья внутри партии для сложных изделий целесообразно проводить технологическое прессование с целью определения параметров формования.

ii.- Дозирование сырья при формовании

В зависимости от основного технологического оборудования применяется объемный или штучный метод дозировки. Объем­ный метод дозировки заключается в следующем. Гранулирован­ные пресс-порошки при помощи пневмотранспорта или из цехо­вых контейнеров загружаются в бункер пресс-автомата, реактопластавтомата, роторной или ротационно-конвейерной линии. Дозировка осуществляется шнеком-пластикатором или специаль­ным механическим питателем. Штучный метод дозировки за­ключается в подаче таблеток определенной массы в зону фор­мования при помощи механических питателей или вручную.

Отходы, образующиеся при таблетировании, после дробления и смешения со свежим сырьем возвращаются на повторное та-блетирование,

При проектировании отделений таблетирования пресс-порош­ков новолачного и резольного типа необходимо учитывать, что эти производства взрывоопасны (категория Б) и должны распо­лагаться у наружных стен.

- Формование изделий

Операция формования состоит из нескольких переходов:

а) загрузка пресс-формы материалом (в случае применения установок ТВЧ материал загружается в подогретом состоянии);

б) смыкание пресс-формы;

в) отверждение материала;

г ) размыкание пресс-формы;

д) съем отпрессованного изделия и очистка формы.

- Механическая обработка изделий

Трудовые затраты на механическую обработку прессованных изделий составляют 25—40% от общих трудовых затрат, расхо­дуемых на получение изделий. Механическая обработка объ­единяет операции доводки отформованных деталей с учетом предъявляемых к ним требований (снятие фасок, отделение грата и заусенцев, доводка размеров и т.д.).

В условиях существующего многономенклатурного производ­ства изделий из реактопластов на специальном автоматическом и полуавтоматическом оборудовании обрабатывается до 15% изделий.

В связи с выделением пылящих отходов при механической обработке изделий из реактопластов необходимо создание спе­циальных местных отсосов с улавливанием пыли в рукавных фильтрах.

Переход на литьевое прессование способствует уменьшению объема механической обработки.

При создании автоматических линий и участков (см. рис. IV.2) рекомендуется автоматы механической обработки раз­мещать непосредственно у формующего оборудования (для этих нужд наиболее целесообразно применять галтовочные барабаны непрерывного действия).

Механической обработке подвергаются все 100% изделий (зачистка и удаление заусенцев и грата, зенкование отверстий, фрезерование, сверление, полировка). На одном станке для ме­ханической обработки может перерабатываться 45—60 т изделий в год. Количество рабочих, занятых на обработке, определяется по количеству обрабатывающих станков прл коэффициенте за­грузки, равном 0,75.