Нанесение покрытий и изготовление деталей литьем под давлением |
Технологический процесс переработки термопластичных полимерных материалов литьем под давлением включает следующие оПерации (рис. 18.6): предварительное размягчение полимерного материала в инжекционном цилиндре литьевой машины до состояния текучести; подача плунжером или червяком (шнеком) полимерного материала в гнезда литьевой пресс-формы; остывание полимерного материала в гнездах под определенным давлением; раскрытие пресс-формы и выталкивание изделия из формующей полости; возврат плунжера или червяка (шнека) в исходное положение инжекционным механизмом.
Процесс формирования материала в деталь протекает за 20... 30 с. В течение каждого хода плунжера полимерный материал проходит ряд зон нагревания с постепенно повышающейся температурой и через мундштук инжекционного цилиндра впрыскивается в пресс-форму. Отверстие в мундштуке имеет диаметр 1 ...5 мм.
Трудоемкость изготовления деталей машин из термопластичных полимерных материалов в среднем в 3...9 раз ниже, чем металлических (вследствие резкого сокращения числа операций, например механической обработки деталей после изготовления, продолжительности машинного и подготовительно-заключительного времени, контрольных, транспортных и других операций, длительности производственного цикла).
Способом литья под давлением могут быть восстановлены детали типа «вал» и «отверстие»; изготовлены различные втулки, колпаки, крышки, пробки, заглушки, ручки, шайбы и другие детали.
Восстановление изношенных деталей нанесением полиамидных покрытий литьем под давлением (например, валов привода вентилятора, валиков водяного насоса, вилок выключения муфт сцепления и др.). Литьем под давлением восстанавливают детали, износ поверхности которых более 0,5 мм, при следующих условиях работы: без смазки — удельное давление до 5 МПа; скорость скольжения — до 1,0 м/с; рабочая температура — до 80 °С; со смазкой — удельное давление до 10 МПа; скорость скольжения — до 1,5 м/с; рабочая температура — до 100°С.
Последовательность операций технологического процесса:
удаление следов износа с поверхности деталей (точение или шлифование);
обезжиривание поверхности деталей (капля воды должна растекаться и смачивать поверхность. Попадание масла и грязи на обезжиренную поверхность не допускается);
фосфатирование деталей в 50 %-ном растворе суперфосфата. Время обработки 5... 10 мин. Цвет поверхностей фосфатированных деталей должен быть от светло-серого до темного. На воздухе при влажности 50...70% фосфатированные детали могут храниться не более 48 ч; длительное их хранение предусмотрено только в герметичной таре;
промывка деталей последовательно в холодной проточной воде, 5 %-ном растворе кальцинированной соды и горячей воде;
сушка деталей в термошкафу при температуре 100... 120°С или лампами инфракрасного излучения;
приготовление полиамидного полимерного материала или отходов полиамидных деталей к литью. Сушка при температуре 85... 95 °С в течение 36... 48 ч в сушильном шкафу до влажности не более 0,25 % (высушенный материал хранят в герметически закрытой таре);
нагрев детали до температуры 240 °С (их температура в момент впрыска расплава полимера должна быть не менее 170°С);
нагрев пресс-формы до температуры 80... 110°С. Рабочие полости пресс-форм периодически смазывают парафином. Нагревают пресс-форму только в начале работы при нанесении покрытий на первые 3...5 деталей;
подготовка литьевой машины: включение обогрева за 45...60 мин до литья; загрузка высушенного полимерного материала. Температура расплава полиамидного материала 230...250°С;
установка в пресс-форму детали, сборка пресс-формы, уста-навка на стол литьевой машины и поджим к соплу;
впрыскивание расплава полимера. Время выдержки расплава под давлением должно быть 20...35 с, удельное давление на расплав полимера — 30...35 МПа;
снятие давления, разборка пресс-формы, извлечение детали с нанесенным полимерным покрытием и удаление облоя и литниковой прибыли;
термообработка детали — выдержка в масле Дп-11 при температуре 120...130°С в течение 1,5...2 ч с последующим охлаждением в этой среде до 100 °С и далее — на открытом воздухе;
контроль качества поверхности и размеров — проводят через 24 ч после нанесения покрытия. Волнистость, раковины, трещины, поры, пузыри и утяжка на поверхности детали не допускаются, покрытие не должно отставать от металлической поверхности.
|
