SU1666322A1 - Способ изготовлени изделий из слоистых пластиков гор чего отверждени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технологии изготовлени  изделий из слоистых пластиков гор чего отверждени  и может быть использовано в машиностроении и других област х техники. Изобретение позвол ет повысить технологичность способа и качество изделий за счет того, что в камере формовани  создают первоначальное давление, величина которого определ етс  зависимостью P₀ = P_N(T₀ + 273)/(T_N + 273)(1 + ΔV/V₀), где P₀ - первоначальное давление, МПа

P_N - давление формовани  при температуре отверждени , МПа

T₀ - начальна  температура заготовки, °С

T_N - температура отверждени  заготовки, °С

ΔV - объемна  усадка материала заготовки, м³

V₀ - свободный объем камеры формовани , занимаемый газом, м³. 2 табл.

Description

Изобретение относитс  к технологии изготовлени  изделий из слоистых пластиков гор чего отверждени  и может быть использовано в машиностроении и других област х техники.

Целью изобретени   вл етс  повышение технологичности способа и качества изделий .

П р и м е р 1. Дл  получени  детали из углепластика УП-УРАЛ-Тр-Эхо наоправку производ т намотку ленты из ткани УРАЛ-Тр-3/ 2-15-Эхо (ТУ 6-06-4108-84), пропитанную фенолформальдегидным св зующим ФН 6-05-1187-75) до получени  заготовки со следующими линейными размерами, мм: наружный диаметр 1800; внутренний 1600; длина 2000. После чего на заготовку устанавливают термостойкую мембрану из резины марки 51-3063 (ТУ 005274-76) и помещают в камеру формовани  с диаметром 2000 и длиной 2000 мм. Определ ют первоначальное давление формовани  Ро по формуле

Р Р (to+ggUi+ДУ (tn+27J)

где Рп - давление формовани  при отверждении заготовки, равное 4,0 МПа;

tn - температура отверждени  заготовки на основе фенолформальдегидного св зующего марки ФН, равна  155° С;

to - начальна  температура заготовки, равна  20° С;

VQ - свободный объем камеры формовани , занимаемый газом, равный 1,2 м3;

А V - объемна  усадка материала заготовки , равна  0,21 м , следовательно

S(1+W)3,22 МПЗ

О

о

ON

W ГО

ю

Создают в камере формовани  первоначальное давление азота, равное 3,22 МПа. Производ т нагрев до 155° С со скоростью 15° С/ч с отсоединением камеры от источника давлени . При этом достигаетс  давление формовани , равное 4,0 МПа за счет теплового расширени  азота.

При достижении температуры отверждени  155° С и давлени  формовани  4,0 МПа производ т отверждение заготовки в течение времени, вз того из расчета 15 мин на 1 мм толщины заготовки. После чего заготовку охлаждают и направл ют на последующую технологическую операцию, например на мехобработку. При отверждении заготовку вакуумируют дл  отвода летучих продуктов реакции поликонденсации фенолформаль- дегидного св зующего марки ФН,

В табл.1 приведены сравнительные характеристики предлагаемого способа и способа-прототипа .

П р и м е р 2. При изготовлении детали с линейными размерами, что и в примере 1, из стеклопластика на основе эпоксидного св зующего ЭДТ10 (ОСТ 92-0957-74) и наполнител  стеклотрикотажной ткани ФО-1,1 (ТУ6-11-302-78), производ т намотку ткани на оправку, устанавливают на заготовку термостойкую мембрану в виде резинового мешка из резины марки 51-3063(ТУ005274-76), помещают в камеру формовани ,где создают первоначальное давление формовани , определ емое по формуле

р - ) f 1+ДУ

Ро Fntv+273Hl+WJ где tn - температура отверждени  заготовки , равна  160° С;

Рп - давление формовани  при температуре отверждени , равное 1,0 МПа;

to - начальна  температура заготовки 20° С;

AV - объемна  усадка материала заготовки , равна  0,32 м , следовательноv

Ро 1 0/20+273) ( 32 86 м , Ро (160+273Д1+Т2) Ulbb МПаПроизвод т нагрев до 160° С со скоростью 15° С/ч с отсоединением камеры от

источника давлени . При этом достигаетс  давление формовани , равное 1,0 МПа за счет теплового расширени  азота.

При достижении температуры отверждени  160° С и давлени  формовани  1,0 МПа производ т отверждение заготовки в течение времени, вз того из расчета 5 мин на 1 мм толщины заготовки. После чего заготовку охлаждают и направл ют на последующую

технологическую операцию, например, на мехобработку.

В табл.2 приведены сравнительные характеристики способа в соответствии с изобретением и известного способа-прототипа.

Как видно из данных табл.1 и 2 предлагаемый способ позвол ет повысить технологичность и качество изделий, а также сократить расход азота.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ изготовлени  изделий из слоистых пластиков гор чего отверждени , включающий формирование заготовки на оправке , установку герметичной мембраны на

   заготовку, помещение заготовки в термическую камеру формовани , создание давлени  формовани  газом, нагрев до температуры отверждени  материала заготовки с отсоединением от источника давлени , отверждение заготовки и охлаждение, отличающийс  тем, что, с целью повышени  технологичности способа и качества изделий , в камере формовани  создают первоначальное давление, величина которого

   определ етс  зависимостью:

   Р р (Ь+273) Л ДУ P°-p(tn+273) I1+

   где Ро - первоначальное давление, МПа;

   Рп - давление формовани  при темпера- туре отверждени , МПа;

   to - начальна  температура заготовки, °С;

   tn - температура отверждени  заготовки , °С;

   Д V - объемна  усадка материала заготовки , м ;

   V0 - свободный объем камеры формовани , занимаемый газом, м3.

   Таблица t

   Сравнительные характеристики

   Прототип

   Намотка материала на оправку

   Установка разделительной мембраны (резинового мешка)

   Создание давлени  формовани  в камере, равного 2,55 НПа

   Нагрев до 155 С

   Тепловое расширение газа в камере формовани  при его нагреве до 155 С обеспечипает давление 3,17 НПа

   Дополнительно необходимо произвести подключение камеры формовани  к источнику давлени 

   Создание дополнительного давлени  в камере формовани , равное 0,83 МПа, т.е. полное давление в камере формовани  достигает величины 3,17 + 0,83 4,0 НПа

   Производ т дополнительный нагрев охлажденного аэоТа изподачи в камеру формовани  холодного азота по п.6 до 155°С

   Производ т cufoc азота в камере формовани  в атмосферу при нагреве камеры до 155 С дл  обеспечени  давлени  4,0 МПа .

   Отверждение заготовки из расчета 5-30 мни и.1 1 им ее толщины при давлении 4,0 МПа и температуре 155°С

   Производ т охлаждение отпер - денной заготовки до 60 с и сброс давлени 

   Количество основных операций

   Врем  формовани  заготовки, ч

   Расход азота при формовании заготовки, м

   Количество сбрасываемого нагретого азота (а атмосферу йри его тепловом расширени  дл  обеспечени  давлени  4,0 МПа, м3

   Характеристики качества издели .

   Среднее значение плотности материала заготовки , кг/мЗ

   Способ

   Предлагаемый

   Намотка материала на оправку

   Установка разделительной мембраны (резинового мешка)

   Создание первоначального давлени  формовани  в камерел равного 3,22 tffla

   Нагрев до 155 С

   Тепловое расширение газа в камере формовани  при его нагреве до 155°С обеспечивает давление 4,0 МПа

   Исключаетс 

   Исключаетс 

   Исключаетс  Исключаетс 

   То же То же

   6

   34 38,6

   1420

   1666322

   & м

   Среднее значение разрушающего напр жени  при сжатии, кгс/см2

   Параллельно сло м по кольцу

   Параллельно сло м вдоль ос 

   Среднее значение разрушающего напр жени  при раст жени , кгс/см

   Параллельно сло м по кольцу

   Параллельно сло м вдоль оси

   Сравнительные характеристики

   Количество основных технологических операций Врем  формовани  заготовки, ч Расход азота, м3

   Количество сбрасываемого нагретого азота в атмосферу , м3 Характеристики качества издели 

   Среднее значение плотности материала заготовки,

   кг/м3

   Среднее значение разрушающего напр жени  при

   сжатии, кгс/см2:

   Параллельно сло м по кольцу Параллельно сло м вдоль оси

   Среднее значение разрушающего напр жени  при

   раст жении, кгс/см2:

   Параллельно сло м по кольцу

   Параллельно сло м вдоль оси

   8

   Продолдение табл. 1

   3

   1900 1700

   900 250

   Таблица2

   Способ

   прототип

   предлагаемый

   6

   17

   10,3

   1370

   1540

   2700 1600

   3400 2200

   3550 1600

   4400 2300