Краткие теоретические сведения. Содержание отчета по работе

ДЕТАЛЕЙ ИЗ НИХ

И ОЗНАКОМЛЕНИЕ С МЕТОДАМИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПЛАСТМАСС

Лабораторная работа 5

Содержание отчета по работе

1. Краткие сведения из теории легирования:

а. Влияние легирующих элементов на области существования a - и g- фаз;

б. Описать классификацию конструктивных сталей по структуре в нормализованном состоянии;

в. дать определение жаростойкости и жаропрочности, а также указать факторы, влияющие на эти характеристики.

2. Описание химического состава режима термической обработки, схему структуры и назначение предложенных в задании марок стали.

Цель работы.

1. Ознакомиться с технологией переработки пластмассы в изделие методом горячего прессования и с методикой испытания пластмасс на растяжение, сжатие и ударную вязкость.

2. Определить влияние слоистого наполнителя на анизотропию свойств материала.

Пластические массы – это наиболее распространенный вид полимерных материалов, представляющий собой композицию из различных компонентов на основе синтетических (редко природных) полимеров.

Пластмассы классифицируются в зависимости от структуры, состава, свойств, способа переработки в изделия, сортамента и назначения.

Все пластмассы разделяют на две основные группы – термопластичные (термопласты) и термореактивные (реактопласты). По физико-механическим свойствам, в зависимости от величины модуля упругости и деформации (удлинения), пластмассы бывают жесткими, полужесткими и мягкими.

К жестким относят пластмассы с наиболее высоким модулем упругости (Е>1*10⁴ кг/см²) и малым удлинением при разрыве, сохраняющие свою форму при внешних напряжениях при нормальной или повышенной до определенного предела температуре; к полужестким – со средним модулем упругости (Е>4*10³) и высоким удлинением, причем остаточное удлинение обратимо и полностью исчезает при температуре плавления кристаллитов; к мягким – с низким модулем упругости (Е>2*10²), высоким относительным и малым остаточным удлинением, причем обратимая часть деформации исчезает при нормальной температуре с замедленной скоростью.

Пластмассы обладают способностью формоваться в определенных условия температуры и давления. В этом случае используется их пластическая деформация.

Технологические методы формования изделий из пластмасс (по сравнению с металлами) отличаются простотой, незначительной трудоёмкостью и высокой экономичностью, предусматривают меньшее давление и более низкие температуры, исключают обязательную для металлов механическую обработку на станках.

Основными методами переработки пластмасс в изделия являются: литьё под давлением, центробежное литьё, обычное и литьевое прессование, штамповка, экструзия, каландрирование, напыление, намотка, контактное и вакуумное формование, выдувание, сварка и склеивание.

Одним из наиболее распространенных методов изготовления изделий и пластмасс является компрессионное горячее прессование, которое осуществляют в нагретых прессформах (съемных, стационарных, разъемных). Такой вид прессования основан на способности специально приготовляемых прессовочных материалов при нагревании под давлением, переходить в пластичное состояние, заполнять полость прессформы, а затем быстро твердеть.

Основными параметрами режима прессования являются: температура (зависящая от состава материала и формы изделия), удельное давление (от материала и его текучести, конструкции прессформы), и продолжительность выдержки при прессовании (от вида и температуры прессовочного материала, толщины изделия и др.).

Выбирают режимы переработки прессовочных материалов обычно по справочным таблицам, составленным на основании расчетов и экспериментальных данных. Например, для фенопластов с порошковыми наполнителями (фенопласты марок; К-15-2; К-17-2; K-18-2 и др.;) имеющими величину усадки 0,6 – 1,0 %, в том числе для материала, используемого в лабораторной работе для прессование изделия. Эти рекомендации представлены в таблице 8.

Таблица 8

Способы изготовления	Параметры процесса
Температура переработки, ^0 С	Удельное давление прессования, кг/см^2	Выдержка на 1 мм толщины изделия
Прессование без подогрева материала	1555	30050	1 – 1,5
Прессование с предварительным подогревом	1855	30050	0,8 – 1,0
Пресс-литьё	1755	400-700	0,6 – 0,8

В состав пластмасс обычно входит ряд компонентов и, прежде всего, наполнитель. В качестве наполнителей используют разнообразные искусственные (в том числе полимерные) и естественные материалы: порошки минеральные, древесные, металлические, графитовые, пластмассовые и др., волокна и ткани, бумагу и картон, цемент и тальк, древесный шпон и мел, стекло, сажу и многое другое.

Наполнители разделяют на твердые, жидкие и газообразные; на слоистые, волокнистые и порошкообразные; на активные и инертные. Количество наполнителя (вес %) может колебаться в широких пределах: от нескольких единиц до 40-50%, а в и ряде случаев до 300% и более.

Кроме наполнителей, прежде всего определяющих физико-механические и другие свойства пластмассы, в ее состав могут входить пластификаторы, отвердители, стабилизаторы, красители и другие компоненты.

Упругие и пластические свойства пластмасс могут резко колебаться в зависимости от характера и временного режима действия внешних сил и температуры.

Причем, температурные интервалы перехода их твердого в мягкое и высокоэластичное, вязкое состояние (и обратно) бывают сравнительно небольшими.

Пластмассы отличаются высокой удельной прочностью (отношением предела прочности к удельному весу).Это объясняется весьма малым удельным весом полимеров (не более 2,3 г/см³) по сравнению с металлами и другими материалами.

Значительно влияние на свойства пластмасс оказывают степень кристалличности полимеров, плотность упаковки и упорядоченность расположения молекул.

В конструкции целого ряда машин, механизмов и приборов находят применение комплексное по своему составу пластмассы с упрочняющими наполнителями.

Наибольшую прочность конструкционным пластмассам придают слоистые и волокнистые (ориентированные) наполнители в виде стеклянных тканей и волокон. Они успешно принимают на себя различные статические и динамические нагрузки. Анизотропность подобных стеклопластиков позволяет получать в современных полимерных материалах и изделиях из них максимальный предел прочности на растяжение от 3000 до 15000 кг/см².

В качестве других упрочняющих слоистых или волокнистых наполнителей применяют древесный шпон, хлопчатобумажные льняные и шелковые ткани и волокна, распушенный асбест, бумагу и т.д.

Определение свойств пластмасс. Испытания пластмасс проводят по унифицированным методикам испытаний, по результатам которых сравнивается поведение разнообразных пластмасс в одинаковых условиях. Все методы определения показателей различных свойств пластмасс являются стандартными выполняются в соответствии с требованиями соответствующих ГОСТов и ведомственных нормалей.

В лабораторной работе образцы для испытания на растяжение вырезаются из листа стеклотекстолита (текстолита, гетинакса) в следующих трех направлениях (по одному образцу): вдоль листа (угол 0⁰ к основе стеклоткани), поперек листа (угол 90⁰ к основе стеклоткани, т.е. вдоль утка) и под углом 45⁰ к направлению основы стеклоткани, о чем делается отметка на каждом образце.

Для испытания на сжатие используются 2 образца, вырезанные из листа стеклотекстолита, под углом 90⁰ и 0⁰ к слоям ткани, а на ударную вязкость – один образец (вдоль листа).

В отличие от металлов предел прочности пластмасс определяется в килограммах на квадратный сантиметр кг/см².

Дата добавления: 2014-10-31