Прессование

 

Холодное прессование


Метод холодного прессования представляет собой процесс формования на матрице под низким давлением в ненагретых формах, сделанных обычно из армированных пластиков.

Первая стадия процесса практически такая же, что и при послойной ручной усадке, напылении и получении термопластичных изделий с повышенной жесткостью, с той только разницей, что она выполняется в одной из входящих в комплект форм, которые закрыты до начала отверждения.


Основные преимущества перед процессами, которые проводятся и открытых формах:

  1. Задняя поверхность достаточно гладкая, с точными размерами.
  2. Относительно низкая стоимость оснастки (по сравнению с нагреваемыми металлическими формами).
  3. Низкая стоимость пресса. Требуется невысокое давление (около 345 кПа).
  4. Короткая стадия механической обработки - лишь немного продолжительнее, чем для процессов в открытой
      форме.

  5. По крайней мере на одну сторону изделия можно нанести наружный смоляной слой или термопластичное
      покрытие (термоформованием).


К недостаткам относятся:

  1. Длительный цикл формования, мало отличающийся от процессов в открытой форме.
  2. Короткая жизнеспособность в форме из-за большого тепловыделения во время отверждения смолы и
      невозможности отвода тепла от пластмассовых форм с плохой теплопроводностью. (Формы можно делать
      более сложным н дорогим путем: напылением металла на лицевую поверхность и отливкой на
      охлаждающих змеевиках).
  3. После формования изделия надо зачищать механическими методами.
  4. Если изделия должны иметь хороший внешний вид, поверхности без наружного смоляного слоя (гелькоута)
      или без другой обработки нуждаются в дополнительной отделке после формования.
  5. Изделия сложной формы, утолщения, ребра жесткости н вставки делать нецелесообразно.

Применяемые материалы - обычно те же, что и в процессах с открытой формой:

  1. Низковязкие полиэфирные смолы с высокой реакционной способностью.
  2. Рубленые пряди, маты из непрерывного волокна.
  3. Напыляемый ровинг, который рубится на месте применения.
  4. Смоляные слон, применяемые в открытых формах.
  5. Системы катализатор - ускоритель для отверждения при комнатной температуре.

Метод предназначен для получения любых изделий относительно простой формы, для которых применимы процессы формования в открытых формах, но которые должны иметь более точные размеры (толщину) или достаточно хорошую отделку поверхности с обеих сторон, а также выпускаются в количестве, необходимом для покрытия стоимости формы.

 

Литье смолы под давлением


Этот процесс, известный также как «литьевое прессование смол», является еще одним методом получения изделий, обе поверхности которых имеют достаточно хороший внешний вид и точность размеров которых выше, чем может быть достигнута в процессе с открытой формой.

В описываемом процессе армирующий материал без смолы загружают в форму, закрывают ее и впрыскивают или вводят смолу в форму таким образом, чтобы полностью пропитать находящийся в ней армирующий материал. Этому методу присуще большинство преимуществ и недостатков холодного прессования. Однако в этом технологическом варианте пресс не нужен. При получении простых деталей, когда впрыск смолы производится под низким давлением, прочности чемоданных замков обычно хватает для зажима стыковочных мест формы. Однако для получения более сложных изделий конструкция формы и зажимные устройства могут быть довольно массивными. Если для формования изделия давление и, следовательно, пресс не нужны, то для установки формы какой-то подъемный механизм все же требуется. Для этой цели могут использоваться цепные тали. После закрытия формы в ее нижнюю точку впрыскивается смесь смолы с катализатором. По мере поднятия вверх смола выталкивает захваченный воздух по краям детали и из вентиляционных каналов. Когда две полуформы соединяются, армирующий материал обычно частично сжимается, так что воздух еще может проходить, но течение вязкой смолы несколько сдерживается.

Как и при холодном прессовании, выделение тепла может вызвать разрушение пластмассовой формы, что требует применения более сложных и дорогих форм. Большинство изделий, получаемых литьем смолы под давлением, делают из отверждаемых при комнатной температуре полиэфиров в формах из армированных пластмасс. Однако в течение многих лет некоторые наиболее сложные детали для авиационной промышленности отливали в алюминиевых формах, используя эпоксидные или полиэфирные смолы горячего отверждения. В качестве армирующего материала в этом случае вместо матов обычно использовали ткани атласного переплетения. Для эффективной пропитки таких материалов воздух должен быть удален вакуумированием, а смолу надо подавать под средним давлением. После заполнения формы ее нагревают до температуры отверждения смолы с помощью вмонтированных нагревательных элементов или в печи. Для литья смол под давлением требуются такие же двухкомпонентные смесительные и впрыскивающие устройства, что и при формовании напылением. Катализатор и смола должны быть сведены вместе и перемешаны непосредственно перед впрыском в форму. Для этого обычно перед местом впрыскивания смеси устанавливается неподвижный смеситель, в который компоненты подаются питающей системой с двумя насосами.

Более сложные детали могут быть получены методом впрыскивания смолы (как при холодном прессовании), но для этого варианта характерны те же трудности. После формования детали приходится механически обрабатывать, зачищать и т. п.

Применение обоих этих методов аналогично: целесообразно изготавливать любые изделия со средним объемом производства, у которых должны быть две поверхности относительно хорошего качества и потребность в которых такая, чтобы можно было полностью покрыть расходы на сравнительно дорогую оснастку.