RU2743700C1 - Способ изготовления эластичного формующего элемента - Google Patents
Способ изготовления эластичного формующего элемента Download PDFInfo
- Publication number
- RU2743700C1 RU2743700C1 RU2020118689A RU2020118689A RU2743700C1 RU 2743700 C1 RU2743700 C1 RU 2743700C1 RU 2020118689 A RU2020118689 A RU 2020118689A RU 2020118689 A RU2020118689 A RU 2020118689A RU 2743700 C1 RU2743700 C1 RU 2743700C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- product
- matrix
- compound
- article
- punch
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
- B29C33/40—Plastics, e.g. foam or rubber
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/20—Making multilayered or multicoloured articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/36—Moulds for making articles of definite length, i.e. discrete articles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/26—Moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
- B30B15/02—Dies; Inserts therefor; Mounting thereof; Moulds
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Предложен способ изготовления эластичного формующего элемента, включающий изготовление матрицы, набор изделия из полимерных композиционных материалов, заливку в изделие компаунда с большим термическим коэффициентом расширения, чем у матрицы, выполняющего роль пуансона, полимеризацию компаунда и формование изделия методом автоклавного или вакуумного формования с удалением низкомолекулярных продуктов из набора изделия, где после набора в матрице изделия из полимерных композиционных материалов осуществляют его подпрессовку формообразующей оснасткой, проводят полимеризацию вакуумно-автоклавным способом, после чего в полученное изделие, являющееся изделием-эталоном и используемое в качестве матрицы, заливают компаунд и проводят полимеризацию. Технический результат - упрощение способа изготовления формующего элемента, повышение точности и качества изготавливаемого изделия, расширение номенклатуры использования ПКМ. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к области формования изделий из материалов и компонентов, находящихся в вязко-пластическом состоянии, и может найти применение при изготовлении изделий из полимерных композиционных материалов (ПКМ) методом прессования.
Известен способ изготовления формующего элемента» - патент на полезную модель №1761525 А1, МПК В29С 43/20, 43/12, включающий операции изготовления корпуса с соответствующей формообразующей поверхностью, перфорирования и установки в отверстия пробок с большим коэффициентом термического расширения, чем у корпуса. Пробку выполняют из сырой резины, устанавливают в отверстие с возможностью закрепления по его периметру путем вулканизации и последующего выполнения в них щелевых разрезов.
Общими признаками известного и заявленного технического решения являются: изготовление формообразующего корпуса (пуансона), соответствующего по форме изготовляемому изделию и имеющего больший коэффициент термического расширения, чем у матрицы и изделия в целях обеспечения необходимого давления на изделие во время режима полимеризации.
Недостатками известного технического решения являются высокая трудоемкость и сложность изготовления формообразующего корпуса, заключающаяся в выполнении в корпусе определенных отверстий, изготовлении пробок из сырой резины, вулканизации, прорезании щелевых отверстий. Кроме того, для достижения заданных технологических параметров изделия требуется проведение численных расчетов с целью определения соотношений диаметров формующего элемента, диаметров пробок с учетом коэффициентов линейного температурного расширения, а также температуры гелеообразования связующего.
Формующий элемент, изготовленный данным способом, имеет конструкцию, не обеспечивающую равномерного распределения давления на формующую поверхность изделия, что приводит к неоднородности структуры материала, различным физико-механическим и физико-химическим свойствам получаемого изделия. Неравномерность распределения давления обусловлена зональным размещением отверстий с пробками на поверхности формующего элемента.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является способ изготовления эластичного формующего элемента -патент на изобретение №2372195, МПК В29С 43/20; 43/12 (2006,01), заключающийся в изготовлении пуансона с соответствующей формообразующей поверхностью, изготовленной из материала с большим коэффициентом термического расширения, чем у матрицы, изготовление матрицы, в которой затем производят набор изделия из полимерных композиционных материалов, заливают в изделие компаунд, выполняющий роль пуансона, с заранее установленными щелеформообразующими вставками, полимеризуют его, после чего вынимают щелеобразующие вставки и производят формование детали методом автоклавного или вакуумного формования с удалением низкомолекулярных продуктов из пакета заготовки через образованные щелевые дренажные отверстия, которые на заданном этапе вследствие теплового расширения компаунда закрываются.
Общими признаками известного и заявленного технического решения являются: изготовление пуансона с соответствующей формообразующей поверхностью из материала с большим коэффициентом термического расширения, чем у матрицы, изготовление матрицы, в которой затем производят набор изделия из ПКМ, заливают в изделие компаунд, выполняющий роль пуансона, полимеризуют его и производят формование изделия автоклавным или вакуумным методом с удалением низкомолекулярных продуктов из пакета заготовки.
Недостатками известного технического решения являются:
- ограничение по номенклатуре используемых ПКМ ввиду изготовления пуансона из эластичного вещества в матрице с выложенным набором изделия из предварительно неотвержденных ПКМ. При изготовлении пуансона использование неотвержденных ПКМ изделия и компонентов компаунда приводят к риску возникновения нежелательных химических реакций, приводящих к изменению структуры и свойств изготавливаемого изделия. Кроме того, компоненты компаунда могут проникать между слоями материала набора изделия и нарушить его монолитность, образовывать несплошности и расслоения;
- отклонение геометрических параметров изготовленного пуансона от теоретического контура изделия, так как в предварительно выложенном в матрице наборе (пакете) изделия из неотвержденных ПКМ имеется разнотолщинность по всей поверхности изделия в виду отсутствия операций подпрессовки и полимеризации. Геометрические отклонения набора (пакета) изделия переносятся на формообразующую поверхность пуансона (при его изготовлении) и впоследствии при изготовлении изделия приводят к передаче неравномерного распределения давления на его поверхность во время полимеризации в следствие чего физико-химические и физико-механические характеристики изделия различные;
- сложность способа в осуществлении, так как способ предусматривает изготовление щелеобразующих вставок и дренажных отверстий в пуансоне, фиксацию вставок при отверждении компаунда пуансона. Существует риск допущения ошибок при расчете суммарной поперечной площади дренажных отверстий, что в свою очередь может привести к появлению наплывов связующего, несплошностей и расслоений на отформованном изделии.
Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является упрощение способа изготовления формующего элемента, повышение точности и качества изготавливаемого изделия, расширение номенклатуры использования ПКМ.
При решении технической задачи достигаются следующие технические результаты:
- равномерное распределение давления по всей поверхности изделия во время полимеризации и отсутствие протекания химических реакций между пуансоном и материалом изготавливаемого изделия;
- повышение точности изготовления пуансона;
- повышение точности геометрических параметров изделия;
- улучшение физико-химических, физико-механических характеристик изделия, исключение расслоений и несплошностей;
- стабильность геометрических параметров изделия.
Поставленная задача с достижением технических результатов достигается тем, что в способе изготовления эластичного формующего элемента, включающем изготовление матрицы, набор изделия из ПКМ, заливку в изделие компаунда с большим термическим коэффициентом расширения, чем у матрицы, выполняющего роль пуансона, полимеризацию компаунда и формование изделия автоклавным или вакуумным методом с удалением низкомолекулярных продуктов из набора изделия, согласно изобретению после набора в матрице изделия из ПКМ осуществляют подпрессовку формообразующей оснасткой и полимеризацию вакуумно-автоклавным способом, затем полученное изделие, являющееся впоследствии изделием-эталоном, используют в качестве матрицы для изготовления пуансона.
В качестве формообразующей оснастки используют цулаги, которые закрепляют на поверхности набора изделия из ПКМ с целью повышения точности и качества формуемой поверхности изделия.
Заявленная совокупность существенных признаков и их взаимосвязь являются новыми в уровне техники, т.к. при использовании обеспечивают решение поставленной технической задачи с достижением новых технических результатов.
Чертежами, поясняется поэтапное осуществление способа, где: на фиг. 1 изображен разрез матрицы с набором изделия из ПКМ, на фиг. 2 - разрез изделия-эталона с компаундом (впоследствии выполняющим роль пуансона), на фиг. 3 - разрез матрицы с изделием из ПКМ и пуансоном.
Матрица (формообразующая пресс-форма) 1, соответствующая по наружной форме изготавливаемому изделию (изделию-эталону) 2, состоящему из набора ПКМ. Цулага 3, применяемая для формирования внутренней поверхности изделия-эталона 2. Вакуумно-дренажный пакет 4 для формования изделия-эталона 2 вакуумно-автоклавным способом, компаунд 5. В случае применения материала изготавливаемого изделия-эталона 2 в последующем данную продукцию возможно использовать как товарную. В случае использования иного материала при изготовлении изделия-эталона 2 применение возможно исключительно в качестве эталона для изготовления пуансона. Пуансон 6, изготовленный из эластичного материала с большим термическим коэффициентом расширения, чем у матрицы. Крышка 7, используемая для выполнения функций по созданию равномерного давления на изготавливаемое изделие 8, а также для отвода низкомолекулярных летучих продуктов на стадии формования.
Способ осуществляется следующим образом:
Изготавливают матрицу (формообразующую пресс-форму) 1, соответствующую по форме изготавливаемому изделию (изделию-эталону) 2. Во внутреннюю полость матрицы 1 выкладывают набор слоев из препрега, например на основе стеклянной ткани КТ-11 и связующего ЛБС-4. Набор слоев препрега обеспечивает в последующем идентичность по геометрическим параметрам изготавливаемого изделия.
Для повышения точности и качества формуемой поверхности изделия-эталона 2 осуществляют подпрессовку набора слоев препрега, для этого поверх слоев препрега устанавливают цулаги 3 и закрепляют их между собой на ленту скотч или иным способом, после чего производят монтаж вакуумно-дренажного пакета 4 и полимеризацию в автоклаве. Полученное изделие-эталон 2 извлекают из матрицы 1, очищают внутреннюю поверхность от наплывов связующего (при необходимости) и используют его в качестве матрицы, в которую заливают компаунд 5 (эластичный материал типа пентэласт-750) с большим термическим коэффициентом расширения, чем у матрицы, выполняющий впоследствии роль пуансона 6, и проводят полимеризацию. Пуансон 6 используется при изготовлении изделия 8 в матрице 1 с использованием перфорированной по периметру изделия 8 крышки 7, предназначенной для фиксации пуансона 6, подпрессовки и отвода низкомалекулярных летучих продуктов на стадии формования и повышения качества изделия 8. В крышке 7 имеется перфорация по периметру изделия 8 с диаметром отверстий, определяемом в зависимости от заданных параметров (от 1 до 3 мм и с шагом от 5 до 20 мм.).
Применение данного технического решения позволяет: расширить номенклатуру использования ПКМ для изготовления изделий; исключить возможность появления несплошностей и расслоений в готовом изделии благодаря изготовлению пуансона 6 в отвержденном изделии-эталоне 2, а также исключить протекание нежелательных химических реакций с неотвержденным материалом изделия во время полимеризации пуансона; изготавливать изделия со стабильными геометрическими параметрами, физико-химическими и физико-механическими характеристиками по всей поверхности; исключить затраты на вспомогательные материалы (вакуумно-дренажный пакет), а также производить режим полимеризации изделия в обычной термической печи (без использования автоклава), кроме того, пуансон 6 при расширении в замкнутом пространстве (с использованием крышки 7) создает необходимое давление, тем самым обеспечивает заданные качественные характеристики изготавливаемого изделия.
По результатам отработки технологии изготовления по заявленному техническому решению показатели геометрических параметров изделия стабильные, плотность пластика равномерная на всех участках. Данные показатели соответствуют требованиям к изготавливаемому изделию.
Предлагаемое изобретение использовано при изготовлении кожухов, в результате чего были достигнуты заданные геометрические параметры, параметры плотности и содержания связующего.
По сравнению с прототипом заявленный способ менее трудоемок в осуществлении, обеспечивает более высокую точность изготовления формующего элемента, повышает точность и качество изготавливаемого изделия, позволяет расширить номенклатуру использования ПКМ.
Claims (2)
1. Способ изготовления эластичного формующего элемента, включающий изготовление матрицы, набор изделия из полимерных композиционных материалов, заливку в изделие компаунда с большим термическим коэффициентом расширения, чем у матрицы, выполняющего роль пуансона, полимеризацию компаунда и формование изделия методом автоклавного или вакуумного формования с удалением низкомолекулярных продуктов из набора изделия, отличающийся тем, что после набора в матрице изделия из полимерных композиционных материалов осуществляют его подпрессовку формообразующей оснасткой, проводят полимеризацию вакуумно-автоклавным способом, после чего в полученное изделие, являющееся изделием-эталоном и используемое в качестве матрицы, заливают компаунд и проводят полимеризацию.
2. Способ по п.1 , отличающийся тем, что в качестве формообразующей оснастки используют цулаги, которые закрепляют на поверхности набора изделия из полимерных композиционных материалов.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118689A RU2743700C1 (ru) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | Способ изготовления эластичного формующего элемента |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020118689A RU2743700C1 (ru) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | Способ изготовления эластичного формующего элемента |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2743700C1 true RU2743700C1 (ru) | 2021-02-24 |
Family
ID=74672735
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020118689A RU2743700C1 (ru) | 2020-05-28 | 2020-05-28 | Способ изготовления эластичного формующего элемента |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2743700C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4716755A (en) * | 1986-07-28 | 1988-01-05 | Redicon Corporation | Method and apparatus for forming container end panels |
US5378134A (en) * | 1992-08-20 | 1995-01-03 | Acb | Press for forming an article of composite material comprising reinforcing fibers in a polymer matrix |
RU2090364C1 (ru) * | 1994-04-27 | 1997-09-20 | Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Оснастка для формования изделий из полимерного композиционного материала |
RU2372195C1 (ru) * | 2008-03-21 | 2009-11-10 | Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева | Способ изготовления эластичного формующего элемента |
-
2020
- 2020-05-28 RU RU2020118689A patent/RU2743700C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4716755A (en) * | 1986-07-28 | 1988-01-05 | Redicon Corporation | Method and apparatus for forming container end panels |
US5378134A (en) * | 1992-08-20 | 1995-01-03 | Acb | Press for forming an article of composite material comprising reinforcing fibers in a polymer matrix |
RU2090364C1 (ru) * | 1994-04-27 | 1997-09-20 | Обнинское научно-производственное предприятие "Технология" | Оснастка для формования изделий из полимерного композиционного материала |
RU2372195C1 (ru) * | 2008-03-21 | 2009-11-10 | Открытое акционерное общество Таганрогский авиационный научно-технический комплекс им. Г.М. Бериева | Способ изготовления эластичного формующего элемента |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ "БАЛТИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ "ВОЕНМЕХ" ИМ. Д.Ф. УСТИНОВА", КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ: "ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРИБОРОСТРОЕНИЯ", ПРОФ. КАФ. И2 ВОЛКОМОРОВ В.И. И ДР., СТР. 174, опубл. 2016. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7690163B2 (en) | Polymeric door facing with textured interior surface, and method of forming same | |
CN101767406B (zh) | 一种成型手机导光板的模具及制造手机导光板的工艺 | |
CN101767403A (zh) | 模内装饰制品的成形方法 | |
CN108016054A (zh) | 碳纤维复合材料成型膜盘制造工艺 | |
RU2743700C1 (ru) | Способ изготовления эластичного формующего элемента | |
JP7563876B2 (ja) | 参照標準モデルに基づき複製によって作られるエラストマ部品の製造 | |
CN111421853A (zh) | 一种复合材料板簧的加工方法 | |
US20060147697A1 (en) | Method for producing rear-injected plastic moulded parts | |
RU2372195C1 (ru) | Способ изготовления эластичного формующего элемента | |
CN107283866A (zh) | 多孔陶瓷的用途和进行非热压罐预浸料成型的方法 | |
CN213321823U (zh) | 一种适用于模压工艺净尺寸成型的复合材料结构 | |
US1574658A (en) | Hard-rubber article and method of making same | |
CN105269836B (zh) | 一种smc汽车零配件制品的制作方法 | |
CN113319978B (zh) | 一种具有沟槽结构的明克垫块的净尺寸制备方法 | |
CN113733594B (zh) | 一种制造预浸玻璃粗纱带褶皱缺陷试验件的方法及模具 | |
CN114379110B (zh) | 一种超厚度变曲率复材制件的分模铺贴自适应软模成型方法 | |
CN208428597U (zh) | 一种汽车塑料件成型模具 | |
CN103029239B (zh) | 一种导电胶按键硫化加工方法 | |
KR880000440B1 (ko) | 신발용 쿳션재 성형틀 및 그 제조방법 | |
RU2585650C1 (ru) | Способ изготовления эластичного формующего элемента | |
CN210791835U (zh) | 一种新型绳锯注胶模具 | |
CN210256947U (zh) | 一种压力更加集中的橡胶模压成型模具 | |
CN115503261A (zh) | 一种复合材料成型方法 | |
CN110216851B (zh) | 变压射出模、射出鞋材及其制造方法 | |
CN100471638C (zh) | 薄片型置物架的制造方法 |