Kalandrovanje - Presovanje plasticnih masa

|
Presovanje plasticnih masa
|
bet | 4/18 | Sana | 29.12.2019 | Hajmi | 1,87 Mb. | | #6240 |
2.3.3.1. Kalandrovanje
Kalandrovanje je slično valjanju metala. Primenjuje se za dobijanje tankih folija. Suština postupka je u višestrukom propuštanju fabrikata kroz zagrejane valjke, tako da se debljina stalno smanjuje. Kaladrovanjem se dobija folija debljine od 0,04 do 3 mm. Kalandrovanje se izvodi pomoću mašine koja se naziva kalander.
Proizvodnja na kalanderu je kontinualna i koristi se u masovnoj proizvodnji, kada je potrebno proizvoditi velike količine. Tri osnovne vrste kalendera su:
kalenderi za izvlačenje folija,
kalenderi za utiskivanje dezena.
Kalander za izvlačenje folija prevodi izmešani i homogeno plastificirani materijal u tanke folije beskonačne dužine. Kalender se sastoji od tri odnosno četiri cilindrična valjka, paralelno postavljenih sa suprotnim smerovima obrtanja. Vruća masa se kontinualno dodaje između prva dva valjka kalendera, istiskuje u razmak između drugog i trećeg, a zatim između trećeg i četvrtog, pri čemu se debljina izjednačava, a površina polira. Iza valjka se nalaze uređaji za hlađenje, merenje, obrezivanje i namotavanje gotovih folija. Upravljanje procesom proizvodnje folija zahteva usklađivanje različitih operacija, posebno u pogledu sastava, temperature, brzine, kapaciteta, itd. Na kalenderu sa najčešće prerađuje omekšani i tvrdi polivinilhlorid.
Slika 16. Šema postupka kalandrovanja
Kalander za peglanje se koristi za peglanje glatkih površina folija i ploča, dobijenih ekstruzijom.
Kalander za dezeniranje utiskivanjem sastoji se od gravirnog valjka i kontra valjka sa elastičnom površinom (obično guma ili presovani papir). Dezeniranje utiskivanjem vrši se u plastičnom stanju. Materijal se odmah hladi da bi se sprečila deformacija dezena.
2.3.3.2. Presovanje plastičnih masa
Izrada delova od plastičnih masa presovanjem vrši se u alatima (kalupima) za presovanje, koji imaju jedno ili nekoliko profilisanih udubljenja (''gnezda'') sa konturom koja odgovara obliku dela. Udubljenja alata se ispunjavaju plastičnom masom (u čvrstom ili rastopljenom stanju) i pod dejstvom toplote i pritiska izvodi se oblikovanje dela.
Osnovni postupci izrade delova od plastičnih masa u alatima za presovanje su:
obično presovanje,
posredno presovanje i
injekciono presovanje.
Prva dva načina presovanja pretežno se primenjuju kod izrade delova od termoreaktivnih plastičnih masa (duroplasta), dok se livenjem pod pritiskom najčešće izrađuju delovi od termoplastičnih masa (termoplasti).
-Obično presovanje
Obično presovanje je najprostiji postupak izrade delova od duroplasta i široko se koristi u praksi.
Slika 17. Shema i faze postupka običnog presovanja plastičnih masa
1- držač oblikača; 2- oblikač; 3- matrica kalupa; 4- gnezdo kalupa
5- materijal za presovanje i 6- predmet obrade;
Proces običnog presovanja se izvodi na hidrauličnoj presi u dvodelnom alatu. Na slici 17. je prikazana shema sa fazama rada pri običnom presovanju:
punjenje udubljenja alata,
zatvaranje alata i izvođenje presovanja
otvaranje alata i izbacivanje gotovog dela (otpreska) iz njega.
Plastična masa za punjenje udubljenja alata je u obliku praha ili tableta. Pri tome je alat prethodno zagrejan dok plastična masa može biti hladna ili zagrejana. Zatvaranjem alata, izvođenjem procesa presovanja i zagrevanjem, materijal omekšava pod dejstvom toplote i pritiska. Vrši se popunjavanje kalupnih šupljina i očvršćavanje dela usled hemijskih reakcija izazvanih visokom temperaturom. Treća i poslednja faza je otvaranje alata i izbacivanje gotovog dela iz njega.
Običnim presovanjem mogu se izrađivati delovi svih veličina i svih vrsta plastičnih masa za presovanje, osim delova sa dubokim otvorima malih prečnika i delova koji u sebi imaju armaturu male čvrstoće koja se pod dejstvom sile pritiska može deformisati.
-Posredno presovanje
Ovaj način presovanja prikazan je na slici 18. i izvodi se pomoću alata koji imaju odvojenu komoru za punjenje od udubljenja alata u kome se vrši oblikovanje dela. Faze toka procesa posrednog presovanja su:
punjenje komore materijalom, koji se u njoj zagreva i omekšava,
potiskivanje rastopljenog materijala iz komore za punjenje, preko ulivnih kanala ka udubljenju alata i
vraćanje potiskivača, otvaranje alata i izbacivanje gotovog dela.
Slika 18. Posredno presovanje: odozgo a- punjenje, b- presovanje, c- izbacivanje
Ovaj metod presovanja se koristi kod složenije konfiguracije delova i kod delova sa armaturom manje čvrstoće. Materijali koji mogu da se koriste su i duroplasti i termoplasti.
Pritisak presovanja je dosta veći od običnog presovanja i iznosi od 500 do 2000 bar.
Prednosti posrednog presovanja u odnosu na obično presovanje su:
udubljenje kalupa se popunjava materijalom postepeno, tako da se ne izaziva deformisanje armature otpreska,
usled ravnomernog zagrevanja i topljenja celokupne mase materijala moguća je izrada delova sa različitom debljinom zida u pojedinim presecima,
kako se popunjavanje kalupa vrši materijalom koji je u tečnom stanju, mogu se izrađivati delovi složenog oblika i sa dubokim otvorima malog prečnika,
veća je čvrstoća otpresaka zbog bolje homogenosti materijala,
tačnost dimenzija je veća jer se vrši popunjavanje alata (kalupa) kada je on zatvoren i
vek trajanja alata je duži (manje habanje udubljenja alata).
-Injekciono presovanje (ubrizgavanje - livenje pod pritiskom)
Injekciono presovanje je sa ekonomskog aspekta najznačajniji postupak prerade termoplasta. Izvodi se u odgovarajućim alatima na specijalnim mašinama za injekciono presovanje. I pored velikih troškova nabavke opreme (mašina i alata) ovaj postupak daje velike prednosti kod serija od samo nekoliko hiljada komada.
Prednosti ovog postupka su:
tačnost dimenzija i oblika predmeta,
proizvodnja delova složene konstrukcije,
proizvod sa čistom i glatkom površinom u bilo kojoj boji,
velike mogućnosti dorade, obrade i oplemenjivanja površina,
brza proizvodnja velikih serija,
visok stepen iskorišćenja materijala i
manji prostor potreban za proces ubrizgavanja.
Primenjuje se za presovanje termoplasta i duroplasta.
Slika 19. Shema postupka ubrizgavanja plastičnih masa
1- levak, 2- cilindar, 3- klip, 4- grejač, 5- kalup, 6- hlađenje c
Proces injekcionog presovanja (slika 19.) se sastoji iz sledećih faza:
materijal za presovanje (u prahu ili zrnast) se sipa u bunker mašine odakle se posredstvom uređaja za doziranje dovodi u cilindar koji se zagreva posebnim grejačima,
u cilindru se materijal topi i pod pritiskom klipa (ili pužnog valjka) potiskuje, preko brizgaljke mašine, ulivne čaure i ulivnih kanala u udubljenje alata. U toku ove faze alat se drži zatvoren na mašini specijalnim mehanizmom jer pritisak dostiže vrednosti 2000 bara.
alat se hladi kao i materijal u njemu pa se posle nekog vremena alat otvara a gotov deo se izbacuje iz njega.
3. KARAKTERISTIKE IZABRANE PLASTIČNE MASE
Bakelit. The material of a thousand uses (materijal za stotine upotreba) kako je nazvana ova revolucionarna plastika zbog svoje primene u mnogim oblastima nastaje kombinovanjem dve veoma različite supstance: formaldehidne smole i baznog katalizatora. Pravi naziv ovog materijala fenoplast, tačnije, rezit. Poznat je i kao prva plastika.
Leo Hendrik Baekeland je bio belgijski hemičar koji je slučajno došao do otkrića bakelita i smatra se njegovim pronalazačem.
Rođen je 14.11.1863. godine u Gentu u Belgiji. Završio je studije hemije i fizike a kasnije je postao profesor. Predavao je u Belgiji i Velikoj Britaniji.
1889. godine je otišao u Ameriku gde je ostao da radi. Bio je savetnik za pitanja iz oblasti hemije u jednoj firmi ali je posle dve godine napustio taj posao jer je želeo da postane samostalni istraživač i da se posveti samo određenim stvarima, a ne da ga opterećuju, po njemu, manje bitnim stvarima.
1893. godine je izumeo fotografski papir koji je nazvao Velox. U početku fotografi nisu bili zainteresovani za taj njegov proizvod što se kasnije promenilo.
1899. godine Eastman Kodak otkupljuje njegov izum fotografskog papira za 750.000 američkih dolara. Od tog novca kupuje vilu, a u garaži vile smešta laboratoriju.
1902. godine počinje istraživanje sa reakcijama fenola i formaldehida.
14.07.1907. godine registruje svoj patent Heat and Pressure Patent. Zanimljivo je da je samo dan kasnije u Londonu britanski inženjer elektrotehnike James Swinburne hteo da zaštiti svoj patent koji je bio veoma sličan patentu Baekelanda.
1907. godine je zagrevanjem fenola i formaldehida došao do tečnosti koja je bila dobra za oblaganje površina poput laka. Daljim zagrevanjem ta tečnost se pretvarala u testastu, gumastu smesu. Kada je tu smesu stavio u bakelizator, dobio je čvrstu, providnu supstancu koja je mogla biti beskonačno mnogo puta oblikovana. Jednom rečju: plastiku.
05.02.1909. godine svetu je zvanično predstavljen bakelit.
1910. godine Baekeland osniva prvu fabriku za proizvodnju delova od bakelita.
1927. godine je istekao ugovor o zaštiti patenata. Pojavilo se mnogo novih kompanija koje su htele da preuzmu njegov posao. Baekeland je shvatio da mora da zadrži pažnju na svojoj kompaniji pa je izvodio promocije. Jedna od njih se sastojala u tome da kutiju za olovke od bakelita baci sa 23. sprata zgrade. Naravno, ona je ostala cela.
Sredinom dvadesetih su industrijski dizajneri masovno poželi da koriste bakelit. Već tada nije postojala ni jedna grana industrije gde se bakelit nije koristio. Polovinom tridesetih godina postojalo je preko 600 kompanija koje su se bavile proizvodnjom delova od bakelita.
Za vreme II Svetskog rata bakelit se koristio za proizvodnju kovanica od 20 penija jer je bakar korišćen za ratnu industriju.
1944. godine Leo Baekeland je umro u gradu Beacon, New York.
U Evropi bakelit je postao popularan tek šezdesetih godina. Njegova popularnost se smanjuje ali univerzalnost njegove primene pokazuje i to da je toplotni štit svemirske letelice napravljen od fenolnog rezina, koja ispituje atmosferu Jupitera, a lansirana je 1995. Razlog zašto se bakelit sve manje koristi je to što ne postoji mogućnost njegovog recikliranja.
Prednosti primene bakelita:
visoka otpornost na kiseline, rastvore i druge agresivne sredine,
dobri izolatori vibracija,
dobre antifrikcione osobine,
dobra frikciona svojstva,
niska cena koštanja,
mala gustina u odnosu na metale,
laka izrada delova i
visoka produktivnost pri njihovoj izradi.
|
| |