Прессование полимерных композиционных материалов
Описание метода прессования полимерных композитов
Прессование полимерных композиционных материалов (ПКМ) заключается в пластической деформации материала при одновременном воздействии на него тепла и давления и в последующей фиксации формы изделия. Прессование композитов проводится, как правило, в пресс-формах, конфигурация полости которых соответствует конфигурации будущего изделия.
Пресс-формы устанавливаются на прессах, назначение которых – создание необходимого давления прессования. Помещенный в пресс-форму холодный или предварительно подогретый материал разогревается до температуры прессования и, подвергаясь под давлением прессования деформации одномерного течения, заполняет полость формы и одновременно уплотняется.
Фиксация формы изделия происходит в результате отверждения реактопластов или охлаждения термопластов, либо охлаждения под давлением до температуры ниже температуры стеклования полимеров (для термопластов).
Параметры процесса прессования полимерных композиционных материалов: начальная температура полимерного композиционного материала и пресс-формы, удельное давление и скорость его приложения, время выдержки в пресс-форме, температура извлечения изделия из пресс-формы, давление прессования 0,01 -250 Мпа. При переработке реактопластов решающее влияние на режимы оказывает скорость отверждения, а при прессовании термопластов – скорость охлаждения сформованного изделия.
Оборудование для прессования ПКМ: прессы.
Метод прессования применяется: для получения изделий сложной формы, разнообразных размеров и толщин из полимерных композитных материалов с порошкообразными, волокнистыми, листовыми волокнистыми наполнителями на основе термопластичных и реактивных связующих.
Метод прессования полимерных композитов имеет разновидности:
- прямое прессование (горячее или компрессорное);
- литьевое прессование (трансферное);
- профильное прессование (штранг-прессование).
Прямое прессование полимерных композиционных материалов
Пресс-материал в виде порошка, таблеток, таблеток либо заготовок из листовых или волокнистых полуфабрикатов загружают в открытую полость пресс-формы или между обогреваемыми плитами пресса и подвергают воздействию тепла и давления.
Параметры процесса: определяются типом ПКМ, конфигурацией и габаритными размерами изделия.
Оборудование: прессы.
Применяется для переработки:
- термореактивных и термопластичных полимерных композиционных материалов, изготовления толстых листов, блоков, толстостенных изделий сложной формы и переменного сечения;
- заготовок простой формы, подвергающихся дальнейшей механической обработке;
- изделий из полимерных композитов, содержащих большое количество абразивных частиц;
Литьевое прессование полимерных композиционных материалов
Предварительно размягченный (пластифицированный) материал впрыскивается перемещающимся в осевом направлении поршнем из загрузочной камеры через литниковые каналы в предварительно замкнутую пресс-форму.
Параметры процесса литьевого прессования полимерных композиционных материалов: удельное давления впрыска 150-200 Мпа, давление в пресс-форме 50-65 Мпа.
Оборудование для литьевого прессования: специальные трансферные гидравлические прессы с двумя (верхним и нижним) рабочими плунжерами или универсальные прессы с одним верхним плунжером.
Литьевое прессование применяется: главным образом для переработки полимерных композиционным материалов на основе быстроотверждающихся реактопластов и высоковязких термопластов.
Профильное прессование полимерных композиционных материалов
Пресс-материал продавливается через профильную фильеру с открытыми входными и выходными отверстиями или специальную головку. В процессе продавливания происходит формование и получение данного профиля, а в случае реактопластов – их отверждение. Процесс с периодически повторяющимся циклом, обеспечивающий непрерывное производство профилей благодаря тому, что за один цикл выдавливается не вся порция полимерного композиционного материала, а оставшийся подогретый ПКМ сваривается с вновь поступившей порцией. Метод занимает промежуточное положение между прессованием и экструзией.
Параметры процесса профильного прессования ПКМ: давление прессования 250-400 МПа для реактопластов и 40-50 МПа для термопластов.
Оборудование для профильного прессования ПКМ: специальные горизонтальные прессы, поршень которых медленно совершает рабочий ход и быстро возвращается в исходное положение, пресс-форма со сменной матрицей.
Профильное прессование применяется (наряду с экструзией) для получения труб, стержней и других профильных изделий большой длины.
Вернуться к статье Получение композиционных материалов
Автор: Вишняков Л.Р.
Источник: Справочник: Композиционные материалы, Вишняков Л.Р., Грудина Т.В., Кадыров В.Х., Карпинос Д.М. и другие, 1985
Дата в источнике: 1985год