SU620385A1 - Способ управлени процессом прессовани реактопласта - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к способам автоматического упраолени  процесса (vtH прессовамип и может быть испольэоьано при изготовлении изделий из термореактив ых пр«ссматериалов.

Известен способ управлени  процессом прессовани  реактопласта, заключающийс  в изменении времени выдержки материала в форме в зайисимости от изменени  диэлектрического параметра перерабатываемого материала в форме, в подаче сигнала на окончательное размыкание пресса в момент времени, когда значение диэлектрического параметра, измер емого в срединных сло х перерабатываемого материала достигает части от величины диэлектрического параметра поверхностного сло , принимающего посто нное значение после смыкани  формы ij

Однако этот способ имеет недостаток , заключающийс  в том, что дл  его осуществлени  необходимы два датчика , в то врем  как конструкци  прессформы часто не позвол ет встроить два емкостных преобраэовзтел датчика .

Наиболее близким из известных способов по технической сущности  вл етс  способ управлени  процессом

прессовани  реактопласта, эаключаю1Щ1йс  в изменении времени выдержки в зависимости от диэлектрического параметра перерабатьшаемого материала в форме f2j.

Указанный способ предусматривает

1.Периодическое (раз в 1-2 мии) измерение среднего по толщиие фактора диэлеткрических потерь (О) и

скорость его изменеиин в процессе отверждени . о

2.Определение момента времени (о), когйа D начинает увеличиватьс  или имеет максимум.

3. Приложение давлени  в момент

времени to4 .Определение мсмеита времени l , когда прекращаетс  изменение DX

5.Подача сигнала на размыкание пресс., в момент времени t .

Недостатки способа заключаютс  в следующем:

1. Не определен точно момент воздействи  пуансоном на пресскомпозицию.

Эксперименты показывают, что в начале увеличени  диэлектрического параметра материал прогрет не полиостью и подпрессовку проводить рано, а в момент прохождении пика диэлектрического параметра отверждение почти полностью закончено и подпрессовку проводить поздно. 2. Сг1особ не позвол ет определит длительность подпрессовки и их количество . Указанные недостатки способа не позвол ют в полной мере удалить летучие продукты реакции и влагу из издели , что приводит к ухудшению диэлектрических свойств готового из дели  , Завьпаенное количество подпре совок приводит к неоправданному износу оборудовани . Цель изобретени  У-пучшение диэлектрических свойств готовых изделий . Это -достигаетс  тем, что в извес ном способе управлени  процессом прессовани  реактопласта, заключающемс  в изменении времени выдержки в зависимости от диэлектрического параметра перерабатываемого материа в форме,дополнительно определ ют зн чение диэлектрического параметра в момент полного смыкани  прессформы, умножают полученную величину на коэффициент,завис щий от марки пере рабатываемого материала, принимают полученную величину в качестве заданной,сравнивают текущую величин диелектрического параметра в форме с указанной заданной и при равенстве упом нутых величин выполн ют под прессовку, причем длительность подпрессовки устанавливают пропорционально максимальному значению произ водной диэлектрического параметра в интервале от момента смыкани  пресс формы до начала подпрессовки. Другим отличием способа  вл етс  то, что выполн ют повторнук подпрес совку при положительной величине производной диэлектрического параметра после окончани  первой подпрессовки На фиг.1 показана блок-схема сис темы управлени . На фиг.2 показано изменение диэлектрической проницаемости в зависимости рт времени дл  материала без .отвердител  (крива  1) и с отвердителем (крива  2), изменение ди электрической проницаемости при вы полнении подпрессовки в момент начал химической реакции (крива  3). Сущность изобретени  состоит в том, что в момент полного смыкани  прессформы, определ ют значение диэлектрического параметра V и в момент времени t, когда текущее значение диэлектрического параметра станет равным Wp j, К (где К коэффициент , завис щий от марки материала ) , выполн ют п ервую подпрессовку длительностью: HdtUax где IK i - константа выбираема  экспериментально 5 . 4 dV/dtlHiaf максимальное значение производной по времени до времени ii Необходимость повторной подпрессовки оценивают по двум ограничени м 1, К моменту начала повторной подпрессовки i материал должен находитьс  в пласт 1чном состо нии т.е. должно выполн тьс  условие: где i J, - период времени, в течении которого материал находитс  в пластичном состо нии при данной температуре переработки . Эта величина  вл етс  посто нной дл  данного материала, ее определ ют заранее на пластомёре. 2. Скорость изменени  диэлектрического параметра после окончани  первой подпрессовки должна быть больше О, т.е. в случае не соблюдени  одного из условий подпрессовка заканчиваетс  Если оба услови  выполн ютс , то втора  подпрессовка выполн етс  длительностью , определенной дл  первой подпрессовки. Экспериментально установлено, что. наиболее благопри тные услови  дл  удалени  из материала летучих создаютс  в момент времени, когда материал прогрет до температуры начала реакции (Тнр). Дл  каждого материала - сво  температура Тцр . непрерывное измерение диэлектрического параметра Ц дает возможность рассчитать значение диэлектрического параметра начала реакции цр сразу же после полного смыкани  прессформы. Дл  э.того начальное значение диэлектрического параметра умножают на коэффициент К, завис щий от теплофизических характеристик перерабатываемого материала и температуры начала реакции. Коэффициент К - величина посто ннна  дл  данного материала и может быть рассчитана, заранее. Дл  проверки работоспособности предлагаемого способа управлени , в пуансон пластомера был встроен емкостной датчик, сигнал с которого подавалс  на измеритель koмплeкcнoй диэлектрической проницаемости (ИКДП). Сигнал с измерител  подавалс  на самописец, который регистрировал; диэлектрическую проницаемость,) , коэффициент диэлектрических Ьотерь (с) и модуль высокочастотной проницаемости {уV Пластомер позвол ет определить врем  нахождени  материала в пластичн 1 со&то нии при данной температуре переработки. С целью вы влени  основных фйзико-химиS ческих процессов вли ющих на измене ние е были проведены опыты с материалом , имеющим отверждающие компоненты и без них. Крива  1 (фиг.2) характеризует только прогрев материала до температуры переработки и увеличение € определ етс  нагревом влаги и летучих компонентов смолы, В конце прогрева ( была сделана подпрессовка, выпущены летучие компононты и при повторном смыкании значение резко уменьшилось н больше не измен лось. Крива  2 до точки А совпадает с кривой 1 и харак теризует прогрев материала до температуры начала реакции. После точки А по всему объему издели  начинает идти экзотермическа  реакци , сопровождающа с  выделением летучих продуктов реакции и поликонденсационной влаги, вследствие чего резко увеличиваетс , в районе точки В происходит почти полное отверждение материала и крива  выходит на гори .зонтальный участок. Подпрессовки проводились в моменты времени i-, , -t. После подпрессовки в точке i , когда материал еще мало прогрет и летучих компонентов, способных выдел тьс  из массы материала, мало, изменение Спо времени почти полностью повтор ет кривую 1. Подпрессовка в точке t также недает умень шени  значени  , так как отверждение уже почти полностью закончилось и летучие продукты и влага зажаты в материале издели  и не имеют возможности выдел тьс . Подпрессовка в точке А наилучшим образом повли ла на процесс выделени  летучих из материала и повторной подпрессовки не требовалось. Это указывает на то, что выполнение подпрессовки в момент, когда начинаетс  химическа  реакци , не только улучшает качество получаемого издели , но и сокращает число подпрессовок до минимума. В данном примере приведено

изменение диэлектрической проницаемости g: , хот  в качестве величины , характеризующей отверждение материала, могут быть выбраны такие величины как с, у или тангенс угла диэлектрических потерь ig & . ,

Блок-схема (фиг.1) представл ет техническую реализацию предлагаемого способа. Прессформа содержит матрицу 1 и емкостной датчик 2, встроенный в пуансон 3. Измеритель 4 комплексной диэлектрической проницаемости определ ет свойства материала, наход щегос  в прессформе. Аналоговы сигнал с измерител  4 подаетс  на преобразователь 5 аналог-код , а, качестве которого возможно использование цифрового вольтметра типа Ф200/1. С помощью интерфейсного блок 6 код с преобразовател  5 вводитс 

Claims (1)

1. Способ управлени  процессе прессовани  реактопласта, закЛючаю1ЧИЙСЯ в изменении времени выдержки в зависимости от диэлектрического параметра перерабатываемого материала в форме, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  диэлектрических свойств готового издели , определ ют значение диэлектрического параметра а момент полного смыкани  прессформы, умножают полученную величину на коэффициент, завис щий от марки перерабатываемого материала, принимают полученную величину в качестве заданной, сравнивают текущую величину диэлектрического параметра В форме с указанной заданной и при равенстве упом нутых величин выполн ют подпрессовку, причем длитель85 порци ми по восемь бит в управл ющую вычислительна машину 7 типа 15ВСИ-5. Одна из выходных шин машины 7 соединена с полупровод иковым реле 8,которое управл ет гидропроводом 9 подъема пуансона. Прессформа имеет датчик 10 смыкани , сигнал с которого подаетс  на машину 7.Дл  формировани  временных интервалов машина 7 снабжена дополнительным внешним устройством - таймером. Способ управлени  в виде программ вь ислвний (в том числе с подпрограммой вычислени  производной) .записан впам ти машины 7. Включение гидропровода 9 дл  первоначального смыкани  прессформы производитс  КНОПКОЙ, наход щейс  на панели машины 7. работает следующим образом. В момент полного смыкани  прессформы на вычислительную машину 15 ВСМ-5 приходит сигнал от датчика 10 и в оперативной пам ти записываетс  число, соответствующее значению (J/P . Непрерывно сравниваетс  текущее значение (f и Vo кроме того непрерывно вычисл етс  d . В момент совпадени  V. k и 1|) на выходе устройства 7 формируетс  ступенчатый сигнал с амплитудой, равной 1 и длительностью , расчитанной по формуле , -.-ш. Все врем  11 пуансон пресса будет в подн том состо нии, т.е. будет осуществл тьс  подпрессовка. Испытание изобретени  в промышленных услови х показало, что выполнение подпрессовки в момент начала химической реакции позволило улучшить диэлектрические свойства готовых изделий на 5-7%, а сокращение числа подпрессовок с 3 до 1 позволит увеличить и-зносостойкость пресформы на 7-9%, Формула изобретени