UA68187A - Method for manufacture of hollow polymeric moulds with functional surface - Google Patents

Description

Опис винаходу

Винахід відноситься до галузі ливарного виробництва і може бути використаний для одержання моделей зі 2 спінених полімерів.

Відомий спосіб виготовлення порожнистих моделей (Литье по газифицируемьм моделям. Под ред. Ю.А.

Степанова. М, Машиностроение, 1976бг., .224с., стр.43), при якому модель склеюють з окремих складових, утворюючи в ній таким чином порожнину.

Недоліком цього способу є складність і довго тривалість процесу з'єднання деталей. Він застосовується при 710 виготовленні моделей з блочного пінополістиролу, а тому призначений, в основному, для виливків порівняно простої конфігурації. Крім того, при використанні даного способу постає необхідність в додатковому обладнанні, а саме - каркас, шпильки. Ускладнюється операція формування моделі, що зумовлено потребою видалення каркасу з форми.

Відомий спосіб прискореного прототипування, який ще називають стереолітографією (Обзор зарубежной 12 литературь. // Литейное производство 1997г., МоЗ, стр.37). В основі способу лежить наступний принцип: тривимірна електронна модель майбутнього фізичного об'єкту створюється в системі геометричного моделювання САД розбивається на тонкі перерізи, які потім реально відтворюються, з'єднуються, вибудовуючи фізичний об'єкт, що може використовуватись в якості прототипу створюваної моделі, майстер-моделі для виготовлення модельного оснащення, ливарної моделі. Шари створюються і з'єднуються з фотополімеру за допомогою лазерної головки.

Недоліком цього способу є його надзвичайно велика вартість. На сьогоднішній день в Україні існує лише один пристрій формоутворення деталей і використовується .він не для поточного виробництва, а для швидкого втілення конструкторської ідеї в реальну модель.

Найбільш близьким до запропонованого способу є принцип виготовлення моделі для вакуум-плівкової 29 формовки (А.С. СРСР Мо1189565 А, МПК В22С7/02, 1985г., бюл. Мо41), згідно з яким модель виготовляють з « еластичної оболонки з патрубками. В якості наповнювача використовуються гранули спіненого полістиролу.

Недоліком цього винаходу є те, що при видаленні гранул шляхом ежектування їх повітрям через патрубок складно регулювати в порожнині моделі більш високий тиск для збереження геометрії форми моделі. Існує складність в отриманні моделей з функціональною поверхнею, що пов'язано з необхідністю наносити легуючі в 30 домішки на внутрішню поверхню прес-форми або ж попередньо на еластичну плівку. Необхідно постійно со контролювати граничні значення розмірів гранул, виходячи з умов отримання якісної моделі і її оптимальної маси. В процесі формоутворення з гранул виділяється пороутворювач і вони поступово втрачають спінюючу -- активність, одночасно збільшуючись в об'ємі, а, отже, після ежекції видалені гранули мають невисоку с ймовірність для багаторазового застосування.

Зо Мета винаходу полягає в створенні способу виготовлення порожнистих полімерних моделей з о функціональною поверхнею, який дозволяє об'єднати етапи спікання моделі і нанесення функціонального покриття.

Поставлена мета досягається тим, що в способі виготовлення порожнистих полімерних моделей з « функціональною поверхнею, який полягає в послідовному введенні в порожнину пресформи легуючих або З 50 модифікуючих домішків і гранул полімеру, що спінюється, згідно винаходу, в процесі спікання моделі домішки і с гранули на внутрішній поверхні пресформи утримуються вакуумом контейнеру, в якому розміщена пресформа.

Із» Крім того, пористість стінок пресформи регулюється в залежності від необхідного розподілення домішків по поверхні моделі.

На фіг.1, 2 наведено схему реалізації способу. Фіг1 представляє перший етап способу, в процесі якого в 45 герметичний контейнер 1 встановлюється пресформа 2 з пористого матеріалу. Пресформа під'єднується до б патрубку 3, призначеного для введення домішків 4 і гранул 5. Патрубок 6 виконує роль з'єднання порожнини

Ге | контейнера з вакуум-насосом. На фіг.2 зображено другий етап способу, а саме - спікання моделі в пристрої струмів високої частоти 7, в який встановлено вакуумуємий контейнер. - Реалізація схеми запропонованого способу відбувається так. Пресформа 2 встановлюється в контейнері 1, о 20 з'єднується з його патрубком 3. Потім контейнер герметизується і підключається патрубком 4 до вакуум-насосу, який вмикається в роботу за 1-1,5 хв. до моменту подачі домішків. За допомогою задувного пристрою вводиться т мірна доза домішків, після яких подають попередньо визначену порцію гранул полімеру з розрахунком створення в процесі спікання необхідної товщини стінки моделі. Для більш рівномірного розподілення домішків і гранул на поверхні пресформи закон зміни надмірного тиску задувного пристрою може мати пульсуючий характер. Задувний отвір заглушується і, не відключаючи вакууму, контейнер переноситься в поле високочастотного в. конденсатору. Треба відмітити, що для збільшення значення тангенсу кута діелектричних втрат гранули полімеру перед їх введенням в пресформу попередньо змочують водою, водою з солями або іншими речовинами. Тонкий шар води або розчину на поверхні гранул під дією на нього високочастотного електричного поля нагрівається, а пари води, що утворюються при цьому, розігрівають гранули. На відміну від інших методів бо спікання, кількість діючої на гранули пари тут незначна і вона легко виходить, оминаючи домішки через перфоровані стінки пресформи. Припинення виходу пари і конденсату з пресформи свідчить про закінчення процесу формоутворення моделі, оскільки під дією тепла пари гранули полімеру перекривають дрібні отвори в стінках. Після цього вакуум з порожнини контейнера знімається, пресформа з готовою порожнистою моделлю з покриттям вилучається. бо Для високочастотного нагріву можуть бути використані пристрої потужністю від 5 до 40кВт з частотою

5-ЗОМГЦц. При цьому напруженість поля складає від 500 до 1000В/см. Тривалість спікання (10-бОсек) залежить від розмірів моделі, матеріалу пресформи, складу і стану полімеру і використовуваних домішків. Пресформи необхідно виконувати з матеріалів з малою теплопровідністю - епоксидних, поліефірних смол або ін. Це пов'язане з тим, що нерівномірність електричного поля по висоті призводить в деяких випадках до недооформлення поверхні моделі, що посилюється високою теплопровідністю стінок пресформи і домішків.

Використання запропонованого способу дозволяє спростити процес отримання якісних порожнистих полімерних моделей з функціональним покриттям.

Claims (2)

Формула винаходу

1. Спосіб виготовлення порожнистих полімерних моделей з функціональною поверхнею, який полягає в послідовному введенні в порожнину пористої прес-форми легуючих або модифікуючих домішок і гранул полімеру, що спінюється, який відрізняється тим, що в процесі спікання моделі домішки і гранули на внутрішній поверхні пористої прес-форми утримуються вакуумом герметичного контейнера, в якому розміщена прес-форма.

2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що пористість частин стінок прес-форми регулюється залежно від необхідного розподілення домішок по поверхні моделі. « у (ее) «- (ее) (Се)

- . и? (о) (ее) - (ее) що 60 б5