presarea pieselor termorigide

8/18/2019 Presarea pieselor termorigide

1/6

APLICAŢIA 3

Presarea pieselor din materiale plastice termorigide

3.1 Scopul lucrării

Lucrarea de faţă îşi propune să înfăţişeze procesul de formare prin presare amaterialelor termorigide şi să evidenţieze influenţa modificării parametrilor tehnologici deformare asupra calităţii şi rezistenţei la compresiune a pieselor realizate.

3.2 Noţiuni de baă

Materialele plastice termorigide se prelucrează prin o serie de procedee de fabricaţiedin care amintim: turnarea, presarea, centrifugarea, înfăşurarea, injectarea, laminarea şi

matriţarea. ele mai utilizate procese sunt : presarea, turnarea şi injectarea.!ormarea materialelor termoreactive prin presare este operaţia prin care asupra unuimaterial termorigid introdus într"o matriţă preîncălzită, se aplică o presiune de o valoaredeterminată, în scopul formării unei piese. #upă un timp bine determinat, care depinde dedimensiunile piesei şi de temperatura matriţei, polimerul termoreactiv se întăreşte. $cestfenomen de întărire este rezultatul reacţiei de policondensare ce are loc în masa materialului%transformare chimică sub influenţa căldurii&, obţin'ndu"se în final un material rigid, infuzibilşi insolubil, care nu se înmoaie la o nouă încălzire.

#upă modul de prelucrare a materialului termoreactiv procedeele de formare prin presare sunt: formarea prin presare directă, formarea prin transfer şi formarea combinată.

Formarea prin presare directă este procedeul cel mai utilizat pentru formareamaterialelor termoreactive %figura (.)&.

Materialul plastic sub formă de pulbere, granule, pastile sau fibre impregnate, dozatvolumetric sau gravimetric, se introduce în cuibul %*&, unde venind în contact cu pereţiiîncălziţi ai acestuia se înmoaie, iar sub acţiunea poansonului %)& este forţat să ocupe goluldintre cuib şi poanson unde se va întări prin reticulare.

#upă e+pirarea timpului de întărire, matriţa se deschide iar piesa finită %(& este scoasăcu e+tractorul %&.

!

)

(

,

*

)"poanson *"cuib ("piesa finita "e+tractor

Fig. 3.1. Formarea prin presare directă

Formarea prin transfer se aplică în cazul realizării pieselor complicate cu variaţii mari

la grosimea pereţilor, sau c'nd forma piesei necesită detalii demontabile.


2/6

!

)

*

(

,

-

)"poanson*"semimatriţasuperioară(" piesă

"semimatriţainferioară-"e+tractor

Fig. 3.2. Formarea prin transfer

Materialul este introdus în cilindrul de transfer încălzit din semimatriţa superioară %*&.ub acţiunea poansonului %)&, materialul plastic topit curge prin canalele de transfer înlocaşurile de formare. #upă trecerea timpului necesar întăririi, matriţa se deschide, iar piesaeste scoasă cu ajutorul e+tractoarelor %-&.

Formarea combinată se aplică la piesele înalte, cu pereţi subţiri şi goale în interior. /nacest caz materialul este introdus sub forma de pastilă în locaşul cuibului.

La cobor'rea poansonului %)&, materialul curge în locaşul de formare din cuibul %*&,ocup'nd golul dintre cuib şi poanson. #upă încheierea procesului de întărire poansonul seridică şi piesa %(&, se scoate cu e+tractorul %&.

!

)

*

(

,

)"poanson*"cuib("piesă"e+tractor

Fig. 3.3. Formarea combinată

0arametrii tehnologici ai presării, care influenţează nemijlocit calitatea produselor obţinute sunt: presiunea, temperatura şi timpul. 1eglarea acestor parametrii se realizează înfuncţie de materialul termorigid şi de echipamentele e+istente în dotare %prese, sisteme deîncălzire, etc.&

a.PresiuneaMaterialul plastic este introdus în cuibul de formare prin e+ercitarea unei presiuni

mecanice asupra acestuia. e deosebesc două feluri de presiuni şi anume: presiunea deformare şi presiunea de întărire.

Presiunea de formare se e+ercită din momentul în care poansonul atinge materialul de presare şi durează p'nă c'nd materialul devenit fluid umple toate cavităţile dintre poanson şicuib.


3/6

2aloarea ei depinde de următoarele:• forma geometrică a produsului,• tipul materialului termorigid %capacitatea de fluidizare, viteza de întărire&,• numărul de cuiburi ale matriţei,• dacă materialul de presat a fost sau nu preîncălzit.

2aloarea presiunii este mai mare dacă produsul are pereţi subţiri şi este înalt. #atele

e+perimentale ne arată că la fiecare cm. în plus la înălţimea piesei, este necesar să se e+erciteo presiune suplimentară de *-da34cm*, deoarece materialul pe măsură ce înaintează în cuibulde formare începe să reticuleze şi în acest fel, frecarea de pereţi va fi mai mare dec't pentrumaterialul în stare fluidă, iar drumul pe care îl are de parcurs este mai lung.

0reîncălzirea materialului duce la scăderea presiunii de formare cu apro+imativ *-5,deoarece la introducerea în matriţă materialul este moale.

2alori recomandate ale parametrilor tehnologici pentru diferite materiale termorigidesunt prezentate în tabelul (.).

Tabelul 3.1

3r.crt. Material 6emp.7o8 0res.7M0a8 ontracţialiniară 758

) arbamide cu făină lemn )(-")9- )"-- .9").

* cu celuloză )(-");; )"-- .9").

( Melamine fără umplutură )achelită )"); *" .(").*

!orţa necesară pentru presare se calculează practic cu formula:!?p@ %(.)&

în care: ! " forţa de formare, 738A p " presiunea de formare, 734mm*8A " suprafaţa obiectului, în proiecţie orizontală pe direcţia de presare, 7mm*8.

2aloarea obţinută în urma calcului se utilizează pentru alegerea utilajului de presare.$cesta tebuie să aibă posibilitatea de a realiza o forţă cu cel puţin (5 mai mare dec'tvaloarea calculată.

Presiunea de întărire " este presiunea necesară echilibrării presiunii vaporilor de apă şigazelor care rezultă în timpul reticulării materialului plastic, adică din momentul în carematerialul a umplut cuibul şi p'nă la terminarea procesului de reticulare. $ceastă presiune areo valoare mică, de ("da34cm*.

$plicarea unei presiuni mai scăzute dec't cea normală duce la obţinerea unor piese cugoluri, iar utilizarea unor forţe mai mari duce la uzarea prematură a matriţelor.

b.!emperatura $ceasta are rolul de a produce reticularea materialul de presare şi fluidizarea acestuia pentru a se putea introduce în cuib. Bnlesneşte eliminarea vaporilor şi gazelor care seformează în timpul reticulării precum şi trecerea materialului în faza infuzibilă şi insolubilă.


4/6

"a constatat de asemenea că mărirea valorii temperaturii de presare duce laîmbunătăţirea caracteristicilor fizico"mecanice ale pieselor obţinute av'nd însă grijă să nu sedepăşească temperatura de degradare a materialului.

reşterea temperaturii de presare este limitată însă de următorii factori:• apariţia de umflături pe suprafaţa obiectelor, din cauză că materialul, în contact cu

pereţii cuibului, se întăreşte rapid şi nu mai permite ieşirea gazelor şi a vaporilor din masa

acestuiaA• întărirea materialului înainte de a ocupa toate cavităţile matriţei, mai ales în cazul

unor produse cu pereţi subţiri sau cu profil comple+A• degradarea pigmenţilor folosiţi în colorarea prafului de presare.• 2aloriale de temperatură recomandate pentru c'teva din cele mai uzuale materiale

termorigide sunt prezentate în tabelul (.).c. !impul

Cn alt element determinant al procesului de presare este timpul necesar pentrurealizarea fluidizării materialului, pentru umplerea matriţei şi pentru reticulare.

6impul variază invers proporţional cu temperatura de presare. Mărirea productivităţiiconduce la tendinţa de a micşora timpul de presare. $ceasta poate însă duce la obţinerea unor obiecte care, deşi au un aspect corespunzător, au caracteristici fizico"mecanice sau proprietăţielectrice nesatisfăcătoare, deoarece în interiorul piesei procesul de policondensare nu a fostdus p'nă la capăt. #e asemenea, în cazul unui timp de presare insuficient, obiectele sedeformează în e+ploatare, din cauza continuării procesului de policondensare în timp.

Cneori timpul insuficient de presare duce la un aspect necorespunzator al produsului.$cesta poate prezenta umflături, suprafeţe poroase sau mate şi chiar microfisuri superficiale.

0e de altă parte menţinerea unui timp e+agerat de lung nu este raţională, deoarece nuduce la îmbunătăţiri calitative, iar unele caracteristici se pot chiar înrăutăţi.

#urata minimă de menţinere sub presiune, după ce temperatura de reticulare a fostatinsă, se calculează apro+imativ cu - secunde pentru fiecare gram de material.

3.3 "es#ă$urarea lucrării

Dpruvetele necesare studiului influenţei parametrilor tehnologici asupra comportării lacompresiune a pieselor se obţin într"o matriţă care se găseşte în dotarea laboratorului demateriale plastice.

0resiunea necesară formării este reglată pe o presă hidraulică av'nd domeniul de

presiuni reglabile p'nă la )tf./n procesul de formare prin presare, temperatura trebuie menţinută constantă la ovaloare optimă. /n acest scop se va folosi un termoregulator care să comande procesul termic%figura (.&.

)

*

(

-

)"berbecul presei*"matriţă("manetă"masa presei

-"termoregulator

Fig. 3.3. Instalaţie experimentală


5/6

Matriţa utilizată este prezentată în figura (.-.

)

*

(

,

-

9

;

=

<

):

)"poanson*"şurub de fi+are

("colier "epruveta-"e+tractor 9"cuib;"şurub de fi+are="maneta pentrue+tragere


6/6

up " presiunea uleiuluiA

pD " diametrul pistonului de lucru al preseiA

ed " diametrul epruvetei %diametrul camerei de încărcare&.#in această relaţie rezultă presiunea pu %care se va regla la presă&, necesară pentru

presarea unui material cu o presiune pf .6emperatura se reglează cu ajutorul unui termoregulator electric şi poate fi menţinută

constantă sau poate fi variată la fiecare încercare.#urata de menţinere la temperatură se măsoară cu un cronometru şi se calculează cu

relaţia:yxD += %(.(&

unde: # " durata de menţinereA+ " timp de menţinere în funcţie de dimensiuni %se recomandă - secunde pentru fiecare

gram de material&AJ " timp de menţinere sub presiune %în funcţie de material&.1ezultatele e+perimentale se sintetizează în tabelul (.*

Tabelul 3.2

3r.crt.

Material

Masam7g8

6emp. deformare

i6 7 C

8

#urata demenţinere# 7sec8

0resiuneulei

u p 7M0a8

0res. deformare

f p 7M0a8

).*.(.(.

-.Ebservaţii

3.( Concluii

/n urma efectuării lucrării se va studia aspectul epruvetelor obţinute trăg'ndu"seconcluzii în legătură cu influenţa parametrilor tehnologici asupra calităţii pieselor dinmateriale termorigide realizate prin presare.

presarea pieselor termorigide

Documents