Пластмассалардан жасалған детальдарды дайындау

Полимерлік материалдар шикізатына табиғи газ, мұнайды қайта өңдеудің газ тәріздес өнімдері, кокстік химия және ағашты қайта өңдеу қалдықтары және т.б. материалдар кіреді.

Полимерлік материалдар негізгі екі компоненттен, яғни полимерлер қасиеттеріне әсер ететін байланыстырғыштар мен толықтырғыштардан тұрады. Полимерлік материалдарды екі топқа бөледі:

- термопластикалық, бұлар жылу әсерінен балқиды, ал салқындатқанда қатады, қайта қыздыру олардың пластикалық жағдайын қамтамасыз етеді (қайтатын үдеріс);

- термореактивтік, бұлар бұйымға қайта өңдегенде жылудың әсерінен алдымен жұмсарады және біртіндеп балқиды, сонан соң қатты және ерімейтін жағдайға ауысады да, қайта балқиды (қайтпайтын үдеріс).

Пластмассалар қатты, жартылай қатты және жұмсақ болып бөлінеді.

Қатты пластмассалар – модулі жоғары серпімді (20⁰С-та 1000 МПа) және үзілер кезінде аз өзгеретін аморфты құрылымдағы қатты серпімді материалдар.

Жартылай қатты пластмассалар – модулі орташа серпімді (20⁰-та 400МПа) және үзілер кезінде жоғары салыстырмалы әрі қалдықты өзгеретін кристалдық құрылымдағы қатты серпімді материалдар.

Жұмсақ пластмассалар – модулі төмен серпімді (20⁰-та 200МПа-дан аспайды) жұмсақ және эластикалық материалдар.

Көп жағдайларда пластмассалар күрделі көп компонентті қоспалар болып саналады, оларға полимер материалдары, толықтырғыштар, пластификаторлар, тұрақтандырғыштар, байланыстырғыш заттар, катализаторлар (жылдамдатқыштар) және бояғыштар кіреді.

Толықтырғыштар алдын ала дайындалған тәртіпті құрылымдағы байланыстырушы заттарға (қағаздар, маталар, әйнекматалар) және ұнтақ тәрізділерге (кварц ұны, ағаш ұнтағы, тальк, графит, асбест, металл қышқылдары, темір ұнтағы) бөлінеді.

Пластификаторлар полимерлік материалдардың технологиялық қасиеттерін жақсартады (эластиканы жоғарылатып, бөлінгіштікті азайтады және т.б.). Оларға минерал майлары, соя майы, трикризол-фосфат жатады.

Тұрақтандырғыштар термиялық деструкция мен полимерлік материалдардың тозуын тежейді. Стабилизаторлар қатарында аминдер мен фенол туындылары, топаналдар, кальций, барий және қорғасын стеараттары, дифениламиндер қолданылады.

Тығыздығының аздығы, агрессивті ортаға қарсы тұра алатындығы, электр оқшаулағыш және антифрикциялық қасиеттері, бұйымға өңдеуге оңайлығы пластмассалардың машина жасауда кең көлемде пайдаланылуына себін тигізеді. Қара металды пластмассамен ауыстырған кезде детальдарды массалы өндірудегі өзіндік құн 1,5-3,5 есеге азайса, түсті металдарды алмастырғанда – 20 есе азаяды.

Детальдарды пластмассадан әртүрлі тәсілдермен дайындайды:

- бастапқы материалдарды престеу (жомдау) арқылы;

- арнайы құю машиналарына құю арқылы;

- пластикалық жағдайға дейін қыздырылған термопласт табағын пневмо- және вакуумдық формалау арқылы;

- текстолиттің, гетинакстың және басқа да осы типтес термопласт материалдардың қыздырылған табақшаларын қалыптау арқылы.

Пресс-формалардан оңай ажырату үшін детальдардың пішіндері қарапайым болуы тиіс. Деталь конструкциясындағы рұқсат етілген қабырғаның әртүрлілігі 30%-дан аспауы тиіс. Қабырға қалыңдығын деталь өлшеміне байланысты қабылдайды: ұнтақ типтес фенопластар үшін оның шамасы 1,0...6,5 мм аралығында, аминопластар үшін – 1,0...3,5 мм аралығында, шайырлы пластмассалар үшін- 1,5...8,0 мм болуы тиіс.

Детальдің қаттылығын жоғарылату үшін оларға қаттылық қырларын жасайды. Олардың қалыңдығын көршілес қабырға қалыңдығының 0,6...0,8 бөлігіндей етіп алады.

Жалпы мақсаттағы детальдар үшін (корпустар, маховиктер, қалпақшалар, тұтқалар және т.б.) фенолформальдегидтік шайырлардың ұнтақтары, суға және химиялық төзімді, электроқшаулау және жылуға төзімді ұнтақтар қолданылады. Бұл ұнтақтардың барлық түрлерін ыстық және құйып престеу әдісі арқылы бұйымдарға қайта өңдейді. Ірі бұйымдар дірілнығыздағыш формаларда алынады. Престелген бұйымдардың жылдам суынуы бет қаттылығы мен материалдың жалпы беріктігін, ал оларды термостатта ұстау өлшемдердің тұрақтылығын жоғарылатады.

Тісті дөңгелектер мен мойынтірек төсемелерін синтетикалық шайырды өзіне сіңдіріп алған әйнек материалдар немесе мақта-маталардан тұратын дайындамалар пакетін престеу арқылы алады. Фрикциялық қасиеттер, қаттылық, соққыға, дірілге және ыстыққа төзімділік пен өңдеу технологиясы толықтырғыштар қасиеттеріне байланысты болады. Эпоксидті шайырлардың үзілуге есептеген орташа беріктік шегі 100 МПа құраса, табақшалы толықтырғышы бар пластмассалардікі 300...950 МПа аралығында болады.

Талшықты толықтырғышы бар пластмассалар (мақта целлюлозасы, асбестік және әйнектік талшықтар, жүнді тарамалар) беріктігі бойынша қабатты материалдарға жол беріп қояды, бірақ оларды машина детальдарын дайындаудың технологиялылығы мен экономикалылығы бойынша басып озады. Талшықты толықтырғышы бар пластмассалардан күрделі пішіндегі детальдарды кәдімгі және құйып престеу әдісі арқылы жасайды. Газауалы толықтырғышы бар пластмассалардың тығыздығы төмен болады (пенопоропластар), оларды жылу оқшаулағыштар, амортизациялайтын құралдар есебінде және арнайы детальдар дайындау үшін қолданады.

Машиналарды сумен, жылумен, суағармен қамтамасыз ететін инженерлік және пайдалану жүйесінде кең қолданылатын болат құбырлардың бірнеше кемшіліктері бар, олардың ішіндегі ең бастысы – тот басу. Оның салдарынан құбырдың ішкі қабырғаларында қабаттар пайда болып, ішкі қима тарылады да, суды тарату үшін қосымша энергия шығындауға тура келеді.

Болат құбырлардың орташа жұмыс істеу мерзімі 5-15 жыл, ал бипластмассалардікі қолданылатын шикізатқа байланысты болаттармен салыстырғанда 2-10 есе жоғары болады.

Қазіргі кезде әйнекпластикпен қапталған диаметрі 50 мм және қабырғасының орташа қалыңдығы 4,6 мм болатын сынақтан өткізіліп дайындалған құбыр үлгілері өндірісте шығарылған. Сынақтар нәтижесі мынадай қорытынды жасауға мүмкіндік береді: бипластмассалық құбырлар ыстық сумен қамтамасыз ету жүйесінде 45-50 жыл жұмыс істей алса, бұл көрсеткіш суық сумен қамтамасыз етуде 60-70 жылды құрайды. Бұл құбырлар сұйықтарды тасымалдауды – 40⁰ С-тан судың қайнау температурасына дейінгі режимде қамтамасыз ете алады.

Пластмассалар декоративтік, антикоррозиялық және антифрикциялық жабулар есебінде қолданылады. Оларды газ-жалынды немесе құйынды әдіспен жабады. Бастапқы материалдар есебінде термопластикалық материалдар (полиэтилен, полипропилен, полиамид, капролактам, фторопласт, полиуретан) қолданылады. Жабу қалыңдығы 0,50...0,35 мм аралығында болады.

Аталған тәсілмен втулкалардың, отын сораптарының білікшелерінің, күштік сораптар детальдарының және т.б. қаптамаларына жабу жабуға болады. Пайдаланылатын пластмассаға байланысты дайындамаларды шаңдату алдында 180...300⁰С температураға дейін қыздырады. Шаңдату ұзақтығы 2...5с құрайды. Пластмассалық жабулар көміртекті болаттарды легірленген немесе түсті металдардың орнына пайдалануға мүмкіндік береді.