ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Давление из "Прессованные стеклопластики" Время выдержки зависит от химической природы связующего, отвердителя и катализатора, теплофизических свойств пресс-материала, его качества и режимов предварительного подогрева, от температуры прессования, размеров и формы изделия. Как правило, в ТУ и ГОСТ на пресс-материалы время выдержки задается в минутах на миллиметр толщины изделия, причем пе оговаривается диапазон толщин, для которых это отношение справедливо. Иногда время выдержки задается в минутах для прессования стандартных образцов. [c.136] В действительности после достижения пресс-материалом температуры начала отверждения (для фенопластов 100—105 °С) эти процессы протекают одновременно. Скорость разогрева пресс-материала до температуры начала отверждения зависит от его теплофизических свойств, размеров и формы изделия. Скорость процесса отверждения зависит от температуры прессования и свойств материала и не зависит от размеров и формы изделия. [c.137] Экспериментально показано, что линейная зависимость температуры от времени прогрева материала отсутствует [38, 144]. Согласно теории теплопроводности [196], время нагрева пресс-материала определяется по формуле (3.1). Из этой формулы следует, что время нагрева изделий одной и той же геометрической формы, но различной толщины пропорционально квадрату толщины и обратно пропорционально коэффициенту температуропроводности, а не пропорционально толщине. [c.137] Исследования [38] показывают, что в случае экзотермического процесса отверждения среднее время на 1 мм толщины изделия, необходимое для прогрева всей массы пресс-материала до температуры отверждения, уменьшается с увеличением толщины изделия. Учет теплоты отверждения позволяет оптимизировать технологический процесс прессования толстостенных изделий и тем самым улучшить их качество, а также увеличить производительность процесса прессования. [c.137] СЯ до этой температуры, наружные нагреты уже до 130— 150 °С. Это наглядно видно из рис. 4.3. Отверждение материалов при различных температурах идет с разной 56]. [c.138] В связи с тем что отверждение в различных слоях толстостенных изделий в определенный момент времени идет с различной скоростью, время отверждения будет зависеть от размеров и формы изделий. При расчете температуры прессования изделий малой массы можно пренебречь теплом экзотермической реакции отверждения, особенно в тех случаях, когда применяется предварительный подогрев до TeMnepaTyjJbi более 105 °С в генераторах ТВЧ, поскольку тепло реакции отверждения выделяется в основном при разогреве материала и ускоряет его в пресс-форме прогрев продолжается только за счет передачи тепла от пресс-формы. При прессовании изделий большой массы с толстыми стенками теплом реакции отверждения пренебрегать не следует [38, 102]. [c.138] В работе [102] приводится вывод формулы для определения времени выдержки при прессовании толстостенных изделий с учетом тепла отверждения. В расчет закладываются данные, полученные при прессовании образца из партии материала с определенными свойствами. Расчет времени отверждения связующего производится на основе теории нестационарной теплопроводности с оронтом превращения вещества, рассмотренной в работе 196]. Из этой теории следует, что если удельная производительность процесса превращения вещества и соответствующая ей мощность источника энергии достаточно велики, а среда не в состоянии быстро отвести тепло, то процесс превращения локализуется в узкой зоне фронта. При достаточно большой тепловой мощности фронт превращения вещества в неподвижной среде перемещается в направлении охвата спонтанным процессом превращения новых масс среды. [c.138] Большое разнообразие изделий, прессуемых из пластмасс, по скорости теплообмена можно свести к небольшому числу изделий простейших геометрических форм и тем самым упростить расчет времени выдержки. В работе [56, с. 16] все разнообразие изделий сведено к нескольким группам путем введения критерия приближенного подобия из отношения поверхностей нагрева. [c.139] Практическое использование формулы (4.2) затруднено, так как необходимо знать теплофизические свойства пресс-материала н теплоту реакции отверждения, а определять их в производственных условиях сложно. [c.139] Температурный коэффициент ао подсчитывается как отнощение а/а. [c.140] Время отверждения образца можно определить и другим методом. Например, зная время прессования стандартного образца, вычитаем из него время прогрева этого образца до температуры 105—110°С. [c.140] Коэффициент ао, учитывающий влияние температуры пресс-формы и теплоты реакции отверждения, определяем как отношение а/а. Коэффициенты а и а находим из графика на рис. 4.5. Коэффициент а при 165 °С равен 0,60, коэффициент а при 145 °С равен 1,17. Следовательно, ао= 1,17/0,60= 1,95. Принимаем р=1, так как изделие и образец рассматриваем как пластины. [c.141] При прессовании изделий из стекловолокнистых пресс-материалов давление необходимо для удаления воздуха, влаги и летучих из пресс-материала и его уплотнения, а также для формования изделия. [c.143] Усилие, необходимое для получения материала заданной плотности, обеспечивающей необходимые физико-механические характеристики, определяется в основном типом наполнителя и вязкостью связующего при температуре прессования. Это усилие особенно значительно для пресс-материалов типа В. [c.143] Для оформления простых по конфигурации изделий достаточно небольшого давления. Так, при прессовании листовых слоистых пластиков, давление прессования обычно не превышает 10 МПа для материалов на основе любых связующих. [c.144] Определение оптимальных усилий прессования важно для обеспечения хорошего качества изделий, более эффективного использования оборудования и создания экономичных конструкций пресс-форм. [c.144] Анализ экспериментальных данных о зависимости прочности от давления прессования, полученных различными исследователями [32, 73, 182, 206 и др.] (рис. 4.8), показывает, что давление прессования, начиная с некоторого нижнего предельного значения, в довольно широком интервале практически используемых давлений (до 100 МПа) почти не влияет на прочность материалов. Очевидно, с увеличением давления до определенного значения (критического) происходит дополнительная пропитка стеклянных нитей расплавленным связующим и уплотнение материала. В начальный момент прессования, когда связующее находится в пластично-вязком состоянии, оно проникает внутрь прядей и нитей. Нагружение через связующее дополнительного числа волокон и снижение числа дефектов в виде пустот и пор приводит к увеличению прочности стеклопластика. Давление, при котором связующее проникает внутрь нити, зависит от вязкости связующего и вида наполнителя для каждого конкретного материала оно практически неизменно. [c.144] Нижний предел давления прессования определяется на стандартных образцах или плитах, при прессовании которых почти не затрачивается усилия на формование изделий, так как при их прессовании практически отсутствует течение пресс-материала. [c.146] Поскольку при прессовании деталей из стекловолокнистых пресс-материалов не происходит гидростатической передачи давления, расчетная величина давления, определяемая как усилие, приходящееся на единицу площади горизонтальной проекции загрузочной камеры пресс-формы, является лишь условной характеристикой фактического давления в данной точке. [c.146] Вернуться к основной статье