Plastics_7_2015

ТЕМА НОМЕРА /ЛИТЬЕ: ТЕХНОЛОГИИ И ЭКОНОМИКА П Л А С Т И К С № 7 ( 1 4 7 ) 2 0 1 5 В общем случае существует зависимость между колебанием усадки ∆ S при формова- нии деталей, которая в определенной степе- ни влияет на отклонение фактических раз- меров отливок от номинального размера, и величиной усадки ( ∆|| , ∆⊥ ). Чем меньше усадка ( ∆|| , ∆⊥ ) материала, тем меньше ее колебание ∆ S . Это связано с тем, что при небольшой усадке ( ∆|| , ∆⊥ ) изменение (ко- лебание) технологических параметров литья сравнительно мало сказывается на усадке ( ∆|| , ∆⊥ ) (рис. 4). Наоборот, при большой усадке ( ∆|| , ∆⊥ ) изменение (колебание) тех- нологических параметров литья (особенно температуры формы Т ф , давления в период выдержки под давлением Р впд , температуры съема деталей из формы Т д ) оказывает суще- ственное влияние на изменение усадки. Следовательно, как правило, детали из материалов с меньшей усадкой ( ∆|| , ∆⊥ ) и более низким колебанием усадки ∆ S могут быть изготовлены с более высокой размер- ной точностью (рис. 5). При литье таких пластиков с небольшой и предсказуемой усадкой (например, аморфных, стеклона- полненных на основе аморфных полимеров, особенно с коротким стекловолокном) легче обеспечить достижение размерной точности де- талей. Чем меньше усад- ка ( ∆|| , ∆⊥ ) материала и ниже ее колебание ∆ S , тем с более низкими до- полнительными затрата- ми могут быть получены изделия с высокой раз- мерной точностью. Большие колебания усадки затрудняют полу- чение продукции с точ- ными размерами и способствуют искрив- лению профильных изделий (короблению). В случае, когда при эксплуатации точные детали работают в условиях повышенной влажности, или изменяется температура экс- плуатации, или действует длительная стати- ческая нагрузка, происходит изменение раз- меров готовых деталей. Это может вызывать потерю их работоспособности. Причиной изменения (колебания) разме- ров деталей в условиях переменной влажно- сти является гигроскопичность полимеров, то есть способность сорбировать влагу из окружающей среды, что характерно, напри- мер, для полиамидов. К изменению разме- ров изделия при повышении (или пониже- нии) температуры эксплуатации приводит тепловое расширение (сжатие) полимеров. Поэтому, например, если пластмассовая де- таль работает в сборке с другими компонен- тами, изготовленными из других материалов, и коэффициенты линейного термического расширения материалов β т различаются, то в этом случае изменение (колебание) темпера- туры эксплуатации может привести к потере работоспособности деталей из-за разницы в изменении их размеров. Изменение разме- ров под действием длительной статической нагрузки возникает из-за характерного для полимеров свойства ползучести. Для изготовления точных деталей, кото- рые работают в условиях переменных пара- метров внешней среды, пригодны материа- лы, имеющие следующие показатели: — низкое влагопоглощение, обеспечи- вающее минимальное изменение размеров деталей (стабильность размеров деталей) в условиях повышенной влажности окружаю- щей среды; — низкий коэффициент линейного тер- мического расширения, обеспечивающий минимальное изменение размеров деталей (стабильность размеров деталей) в условиях переменной температуры эксплуатации; — высокий модуль ползучести, обеспечи- вающий устойчивость к ползучести. Процедура выбора полимерных материа- лов для переработки в точные изделия состо- ит из нескольких этапов, и подбор осущест- вляют по нескольким критериям. На первой стадии пластик подбирают с учетом требований к эксплуатационным свойствам конечного продукта. Они должны соответствовать заданным условиям эксплу- атации и обеспечить надежную работоспо- собность деталей в этих условиях [11]. На втором этапе выбранные материа- лы оценивают по технологическим свой- ствам [13] и подбирают их технологические 22 w w w . p l a s t i c s . r u 2,0 1,5 1,0 0,5 0 Усадка ∆, % Полибутилентерефталат Полисульфон 20 60 100 140 180 Температура формы Т ф , °С Рисунок 4. Зависимость усадки изделия от изменения технологических параметров литья Допуск на размер, мм Усадка ∆, % 2,0 1,0 0 1,0 2,0 Рисунок 5. Зависимость допусков на размер от уровня усадки изделия (нормальный уровень литья, номинальный размер — 100 мм)