Plastiks_6_2013

ТЕМА НОМЕРА /ЭФФЕКТИВНЫЕ ТПА П Л А С Т И К С № 6 ( 1 2 4 ) 2 0 1 3 w w w . p l a s t i c s . r u 35 ем и пресс-литьем на обычных прес- сах для прессования пластмасс; — заготовки из к омп о з и ц и й н а основе ФФС имеют усадку в несколько раз меньшую, чем на основе термопла- стов; — сформован- ные горячим прес- сованием заготовки на основе ФФС не размягчаются и, следовательно, не теряют форму при нагреве. Особенно это важно для крупногабаритных изделий; —при деструкцииФФС газов выделяется существенно меньше, чем при деструкции термопластов, что способствует увеличению возможной скорости процесса удаления свя- зующего. Таким образом, низкая стоимость и луч- шие технологические показатели компо- зиций на основе фенолформальдегидной смолы, по сравнению с композициями на основе термопластов, могут стать предпо- сылкой для расширения технологических возможностей с точки зрения снижения стоимости заготовок, увеличения их массы и размеров. Область применения в таком случае может включать и получение загото- вок из меди и ее сплавов, алюминия, чугуна и других металлов. Этапы процесса PIM-технология состоит из трех этапов (рис. 1). Сначала фидсток загружается в бункер ТПА, и при температуре от 170 до 200°С происходит плавление полимерного связующего, гранулят превращается в еди- ную массу. Затем происходит впрыск под давлением расплавленного фидстока, рас- плав заполняет пресс-форму, нагретую до температуры от 125 до 145°С, где происходит его затвердевание с получением первичной детали, которую называют «зеленой». Второй этап заключается в удалении из детали полимерного связующего вещества. Он является двухстадийным: сначала связу- ющее вещество экстрагируется с помощью растворителя, на второй стадии оставшийся полимер удаляется термическим способом. Например, полуфабрикат помещается в печь для удаления связующего, где под воздей- ствием температуры 110-140°С в присутствии азотной кислоты и в потоке инертного газа из него удаляется связующее. Деталь, полу- ченная после удаления связующего, называ- ется «коричневой». Заключительным этапом PIM-процесса является спекание в печи, при этом проис- ходит уплотнение материала за счет слияния частиц и устранения пор. Полуфабрикат по- ступает в специальную высокотемператур- ную печь спекания с регулируемой атмо- сферой (вакуум, азот, водород в зависимости от марки спекаемого материала), где при температурах 1290-1400°С, а в случае CIM- технологии при температуре до 1610°С, про- исходит окончательное спекание его частиц и формирование готовой детали. Размеры конечной детали получаются меньше размеров «зеленой» детали за счет усадки. Особенности процесса предъявляют определенные требования к исполнению узлов ТПА, которому необходимы: — специальный бункер: плотность фид- стока в несколько раз выше плотности обыч- ных пластиков; — усиленный температурный контроль зоны загрузки; —шнек специальной геометрии, завися- щей от особенностей фидстока; — износостойкие шнек и материальный цилиндр, адаптированные для литья абра- зивных материалов; —автоматическая система съема изделий: из-за высокой хрупкости «зеленый» компо- нент не должен выпадать из пресс-формы; — устройства статистического контроля и специального контроля качества изделий. Пресс-формы должны иметь высокие показатели износостойкости, каналы боль- шого диаметра и закругленной формы для предотвращения расслоения смеси, а также предполагать автоматизированный съем из- делий роботом. Литье металлических и керамических ма- териалов экономически эффективно, когда сложные детали высокой точности испол- Смешивание Грануляция Порошок Связующее Литье под давлением «Зеленый» компонент Удаление связующего «Коричневый» компонент Спекание Готовое изделие Рисунок 1. Этапы PIM-технологии Feedstock (международное обозначение гранулированной смеси порошка и связующего)