Patent RU-2341371-C2 (RU)
Title: Способ формования изделий из порошкообразных полимеров и устройство для его осуществления
Inventor: MART JANOV ANATOLIJ MIKHAJLOVICH
IPC: B29C43/52
Filed: 2007-02-20
Granted: 2008-12-20
Abstract: Данная группа изобретений относится к области изготовления изделий из полимеров, в частности к способам формования изделий из порошкообразных полимеров и устройствам для их осуществления, и может быть использовано при изготовлении крупногабаритных изделий из порошка сверхвысокомолекулярного полиэтилена (порошка СВМП). В способе формования изделий из порошкообразных полимеров прессование порошка осуществляют при наложении на весь его объем многократной сдвиговой разнознаковой деформации (МСР-деформации) в направлениях, ортогональных оси прессования, и при непрерывном удалении выделяющегося из его объема воздуха, причем в процессе прессования заготовку подвергают нагреву, а градиент температуры по объему заготовки не превышает 10%. Прессование порошка осуществляют в три этапа, на первом из которых осуществляют уплотнение порошка при наложении на него МСР-деформации и при непрерывном увеличении давления прессования до его максимально допустимых значений, на втором осуществляют изобарическую выдержку заготовки при максимальном давлении и ее нагрев, а на третьем этапе проводят МСР-деформацию заготовки при максимальном давлении прессования, при этом на первом этапе температуру порошка поддерживают на уровне, не превышающем 0,3-0,5 от температуры плавления полимера, а на втором этапе доводят до 0,8-1,2 от этой температуры, причем МСР-деформацию на первом и третьем этапах прессования завершают после прекращения уплотнения заготовки на каждом из этих этапов. Возможно осуществление МСР-деформации на первом этапе прессования порошка после достижения максимального давления прессования. Устройство для формования изделий из порошкообразных полимеров снабжено установленными с возможностью перемещения относительно друг друга вдоль вертикальной оси пресса центрирующими планками, верхней, средней и нижней крепежными плитами, а также верхней и нижней вспомогательными монтажными плитами, при этом центрирующие планки, верхняя крепежная, нижняя крепежная и вспомогательные плиты соединены между собой вертикальными направляющими, а средняя крепежная плита снабжена двумя парами горизонтальных направляющих, установленных в центрирующих планках с возможностью перемещения по последним в направлении, ортогональном вертикальной оси пресса, и вспомогательным приводом горизонтального перемещения, установленным на одной из пар горизонтальных направляющих средней плиты. При этом пресс-форма устройства выполнена в виде верхнего и нижнего формующих блоков, каждый из которых состоит из прямоугольных матрицы и пуансона, причем матрица нижнего блока закреплена на нижней крепежной плите, пуансон верхнего блока - на верхней крепежной плите, а матрица верхнего блока и пуансон нижнего блока - на средней плите. Матрицы каждого из формующих блоков выполнены с оппозитной парой стенок, установленных с возможностью поворота вокруг двух осей, совпадающих с соответствующими ребрами торцевых поверхностей матрицы и пуансона, а также с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно ребер торцевых поверхностей пуансонов. Нижняя и верхняя крепежные плиты снабжены опорными роликами, соединенными между собой вертикальной балкой, которая закреплена на штоке вспомогательного привода горизонтального перемещения с опорой на пару горизонтальных направляющих средней плиты и установлена с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, ортогональной осям горизонтальных направляющих средней плиты, и с возможностью перемещения относительно роликов вдоль вертикальной оси пресса. Одна из вспомогательных плит расположена на нижней траверсе пресса, а вторая снабжена вспомогательным приводом вертикального перемещения, соединенным с верхней траверсой пресса, и тягами, соединенными с вертикальными направляющими, установленными с возможностью перемещения относительно вертикальной оси пресса. Боковые поверхности каждой из матриц и пуансонов, пересечения которых с их торцевыми поверхностями образуют ребра, относительно которых возможен поворот и поступательное перемещение боковых стенок матрицы, выполнены под углом 60-80 градусов к торцевым поверхностям этих элементов. Торцевые поверхности матриц и пуансонов выполнены с рифлеными пазами, поверхности которых ортогональны осям горизонтальных направляющих средней плиты. Технический результат при использовании изобретений заключается в снижении давления прессования и повышения производительности технологического процесса при одновременном повышении качества сформованных изделий. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 3 ил.