Способ изготовления из пластмасс изделий различных типоразмеров Советский патент 1985 года по МПК B29C45/00 B29C33/38 

а

о

СП

4 Изобретение относится к инструментальному производству и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства, занимающихся изготовлением изделий из пластмасс различных типоразмеров в эластичных формах. Цель изобретения - повышение качества- поверхности изделия и ра сширение диапазона использования. Способ изготовления из пластмасс изделий различных типоразмеров осуществляют путем отливки изделия в форме, размеры которой изменяют перед отливкой изделия определенного размера термообработкой формы, а в качестве материала изделия используют термореактивньй материал, отверждающийся при температуре термообработки формы. Если требуется изменить размеры изделия, то снова осуществляют изменение размеров термообработкой и отливают в ней изделие заданного о размера из термореактивного материала, отверждающегося при температуре термообработки формы. Так поступают до тех пор, пока не получат требуемьй размер изделия. В качестве материала формы используют композиции на основе кремнийорганических каучуков. В качестве материала изделия используют композиции на основе эпоксидных смол, отверждаемых отвердите лями кислотного или щелочного типа в зависимости от температуры термообработки формы. П р. и м е р 1, По модели, изготовленной из полиметилметакрилата с точностью изготовления по 16-му квалитету и с шероховатостью поверх ности Rg 1,6 мкм, изготовляли эла томерную форму на цилиндрическое изделие ручка настройки. Форму изготовляли из композиции на основе кремнийорганического каучука, состо ящей из диметилсилоксана и вулканизующей системы(из тетраэтоксисилана и дибутилдилаурината олова), взя тых в соотношении 100:4 (в. лес.ч,) Технология изготовления формы следутощая. На модель, установленную на подмодельной плите, последовательно наносили кистью два слоя облицовочной композиции. Облицовочные слои композиции частично вулканизовали (до гелеобразного.состояния), после чего устанавливали опоку и заливали необходимьй объем вновь приготовленной композиции того же состава. Вулканизируемый эластомерньй материал характеризовался высоким значением коэффициента линейного теплового расширения ( оС 22-10 1/град) и широким интервалом температур эксплуатации (от -60 до +300°С). В изготовленных формах отливали изделие ручка настройки из полимерной композиции, состоящей из эпоксиднодиановой смолы (с содержанием, эпоксидных групп 20%), полиэтиленполиамина и графита коллоидного, взятых в соотношении 100:15:20 (в вес.ч.) соответственно. После отверждения композиции изделие легко извлекалось из формы за счет упругой деформации ее стенок, но в процессе отработки конструкции возникла необходимость увеличить размеры изделия на 1,0 мм. Температура, при которой размеры формообразующей полости матрицы увеличиваются на требуемую величину, расчитывается следующим образом: фор срор л изменение длины формы при нагревании, м; коэффициент теплового линейногорасширения материала формы, 1/град; линейные размеры формы , м; приращение температуры (Ч - t,), °С; где tj (20+2)°С - температура формы с первоначальными размерами; t. - температура формы, требуемая для изменения размера формы, С. Подставляя в формулу числовые значения, получаем 1 .103 22-10 -4340 ut; ut 105°С. По расчету приращение температуры должно быть 105°С, т.е. темпера тура формы для изменения ее размеров на 1 мм должна составлять tf at + + tg 105С + 20°С 125°С. В нагретую форму при 125°С заливали полимерную композицию и отверждали ее при данной температуре. Состав композиции был следующигт вес.ч: Эпоксидно-диановая смола с содержанием эпоксидных групп 20% 100 .изо-Метилтетрагидро. фталевый ангидрид 2,4,6-трис(диметиламинометил)фенол Графит коллоидный При данной температуре гелеоб- разование композиции происходило в течение 30 мин, а стабилизация необходимых свойств .-в течение 2 ч Отлитые пластмассовые изделия характеризовались высоким качеством поверхности. Шероховатость поверхности (определяли на микроскопе ПТС-:1) составила Rg 1,6 мкм, т.е. соответствовала шероховатости модели, применяемой для.изготовления формы. Точность изготовления детали соответствовала 16-му квалитету точности. Пример 2. По готовому объемному изделию- браслет, выполненному из акрилонитрилбутадиенстироль ного сополимера с точностью изготов ления по 16-му.квалитету и с шерохо ватостью поверхности Rq 1,6, мкм изготовляли две половины элайтичной формы по следующей технологии. После установки готового изделия на подмодельную плиту его доработали до модели, для чего нашли линию разъема и ту часть, которая лежала ниже этой линии, закрыли пластилином, получив тем самым будущую плоскость разъема. Затем, как описано в примере 1, изготовили первый элемент формы (полуматрицу) из эластомера, затем отливку вместе с моделью отделяли от подмодельной длиты, перевернули и удалили пласти taH. На плоскости вулканизированного первого формообразующего элемента установили штифты, необходимые впоследствии для правильного совмещения обоих элементов формы. После такой подготовки, не извлекая модел изготовили второй элемент формы (по матрицу) по той же технологии, что и первьй. После вулканизации второго элемента фррмы отделяли формообразующие элементы, извлекли модель, снова их совместили и отлили необходимое количество изделий из полимерной композиции. В дальнейшем потребовалось уменьшить размеры изделия и формы на 1,5 мм. Для этого рассчитали температуру, при которой размеры формы уменьшаготся на заданную величину: bftl-C op.&t Подставляя в формулу числовые значения, получили: 1,540 22-lO 20010ut; ut 34С. Таким образом, температура формы для уменьшения размеров ее на 1,5 мм должна быть ti -14°С. В форму, охлажденную до (-14°С) заливали полимерную композицию следующего состава. вес.ч: Азотсодержащая эпоксидная смола (продукт конденсации анилина и эпихлоргидрина в щелочной среде) с.содержанием эпоксидных групп . 30%100 Этилендиаминометилфенол 30 Раствор резорцина в глицерине (50%-ной концент. рации)10 Графит коллоидный20 Гелеобразование композиции при :-14С рроисходкло за 50 мин,а стабилизация необходимых свойств за 8-10 ч. Отлитые.пластмассовые изделия характеризовались высоким качеством поверхности. Шероховатость поверхности составила Rg 1,6 мкм, т.е. соответствовала исходной (шероховатости поверхности модели).. Точность изготовления пластмассовой детали соответствовала 16-му квалитету точности. Пример 3. По модели, изготовленной из полиметилметакрилата . с точностью изготовления по 1б-му квалитету и с шероховатостью поверхности Rg 0,8 мкм, изготовляли пластмассовую форму на изделие медаль из полисилоксановой композиции (аналогично примеру 1). После вулканизации формы для изменения ее размеров (как указано в прототипе) ее опускали для набухания в ксилол. После вьщержки в растворителе в течение 3-х ч первоначальные размеры формы увеличились по наибольшему размеру на 10 мм (при сохранении пропорции в остальных измерениях). Шероховатость поверхности формы при этом составила R, 3,2 мкм, т.е. понизилась на 2 класса.

Затем в форме отливали изделия из полимерной композиции, состоящей из эпоксидио-диановой смолы (с содержанием эпоксидных групп 20%), полиэтиленполиамина и графита коллоидного, взятых в соотношении 100:15:20 (в вес,ч.) соответственно. После отверждения композиции (при , за 24 ч) изделие извлекали и замеряли, шероховатость поверхности на микроскопе ПТС-1. Шероховатость поверхности составила R 3,2 мкм, т.е. качество поверхности изделий по сравнению с шероховатостью модели снизилась на 2 класса.

Использование предлагаемого спосо ба изготовления изделий различных типоразмеров, в котором изменение размеров эластомерных форм производят термообработкой, позволяет повысить качество изготовляемых изделий;

расширить технические возможности изготовления различных типоразмеров изделий из пластмасс в зластомерных формах; снизить трудоемкость изготовления изделий.

При использовании изобретения экономическая эффективность достигается за счет снижения трудоемкости изготовления моделей, по которым затем изготовляется форма, так как при изготовлении изделия в формах, по известному способу требуется задавать шероховатость поверхности моделей на 2 класса, как минимум Bbmie-требуемой, чтобы компенсировать потерю качества поверхности изделий, отливаемых в эластомерных формах.

и, кроме того, приходится изготовлять дополнительные модели, так как известный способ не позволяет уменьшать размеры изготовляемых изделий.

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗ ПЛАСТМАСС ИЗДЕЛИЙ РАЗЛИЧНЫХ TИПOPAЗ МЕРОВ путем отливки изделий в форме, размеры которой изменяют перед отливкой изделия определенного размера, отличающийся- тем, что, с целью повьппения качества поверхности изделия, изменение размеров формы осущеЪтвляют термообработкой, а в качестве, материала изделия используют термореактивный материал, отверждающийся при температуре термообработки формы. 2.Способ по п. t, о т л и ч аю щ и и с я тем, что в качестве материала формы используют композиции на основе кремнийорганических каучуков. 3.Способ по пп. 1 и 2, о т л ичающийся тем, что в качестве материала изделия используют композиции на основе зпоксидных емол, от-, верждаемых отвердителями кислотного или щелочного типа в зависимости от температуры термообработки формы. (Л