Литье по газифицируемым моделям - Шуляк B.C.
ISBN 978-5-91259-011-5
Скачать (прямая ссылка):
На скорость вспенивания полистирола, его структуру и механические свойства оказывает влияние количество, распределение
34
и молекулярная структура порообразователя. При вспенивании гранул полистирола 1,0-2 % порообразователя улетучивается, другая часть остается в гранулах в виде конденсата и паров. При повышенном содержании порообразователя в гранулах пенополистирола может произойти деформация модели при ее извлечении из пресс-формы с образованием трещин. При низком остаточном содержании порообразователя в пенополистироле нарушается процесс спекания модели в пресс-форме. Поверхность модели имеет явно выраженную ячеистую структуру, при этом значительно снижается ее механическая прочность. Содержание порообразователя в полистироле обычно не превышает 5-6 %, однако с целью активизации мелких гранул для получения тонкостенных моделей количество порообразователя в исходном полистироле повышают до 9 %. Молекулярная масса полистирола определяет его механические и теплофизические свойства и оказывает существенное влияние на режимы его тепловой переработки. Чем выше молекулярная масса полистирола, тем выше термовременные режимы его тепловой переработки, при этом повышается его механическая прочность и теплостойкость. В табл. 2.4 приведены физико-химические свойства различных марок полистирола, применяемого для изготовления моделей.
Таблица 2.4
Физико-химические свойства вспенивающегося полистирола
Марка полистирола, страна-изготовитель Содержание мономера, % Молекулярная масса
Стиропор, Германия 0,15 50 000
Умопор, Чехословакия 0,25 40 000
Польша 0,25 50 000
Япония 0,05-0,15 70 000
Швейцария 0,05-0,15 80 000
ПСБ-А, Россия 0,1-0,25 35 000
Насыпная масса вспененного полистирола определяет конечную объемную плотность модели. Существует оптимальный режим вспенивания гранул полистирола и окончательного спекания
35
модели в пресс-форме, которые регламентируются не только объемной массой модели, но и качеством ее поверхности. На качество модели оказывает существенное влияние скорость набора температуры в автоклаве или, другими словами, расход пара. На спекание 1 кг модели расходуется от 4 до 40 кг пара. Парогенератор должен обеспечить постоянный расход 1 кг пара в минуту при его температуре 110-120 °С. При нормальном режиме спекания модели теряется всего 1,5-2 % пентана. Если не обеспечить необходимый расход пара, то время формирования модели увеличится, что приведет к избыточной потере пентана и ухудшению качества модели. Режимы переработки вспенивающегося полистирола определяются экспериментально для каждой партии, поступающей от изготовителя.
Для изготовления моделей в России используются различные марки литейного и строительного полистирола. В качестве литейного полистирола применяются полистирол для вспенивания марок ПСВ-Л и ПСВ-ГМ, основные свойства которых представлены в табл. 2.5 и 2.6. Полистирол марки ПСВ-Л1 имеет повышенную прочность и скорость газификации, ПСВ-Л 1С — повышенную пластичность и меньшее выделение сажи. Для повышения скорости газификации в полистирол при его полимеризации вводят 0,5-0,75 % дикумила, который является радикалообразующим ингредиентом. Для уменьшения выделения сажи используется антипирины, которые также вводятся в полистирол в процессе его полимеризации.
Полистирол ПСВ-ГМ отличается от ПСВ-Л более равномерным гранулометрическим составом, однако наличие гранул большего размера, регламентируемого в ТУ в количестве 6-9%, требует рассева гранул, особенно при машинном способе изготовления моделей.
Из строительных марок полистирола могут использоваться для изготовления моделей ПСВ-65С и ПСВ-55С, свойства которых представлены в табл. 2.7.
Таблица 2.5
Свойства суспензионного полистирола ПСВ-Л (ОСТ-301-05-202-92Е)
Показатели ПСВ-Л 1 ПСВ-Л 1С
А Б А Б
Внешний вид Полупрозрачные Белые непрозрачные
36
Окончание табл. 2.5
Показатели ПСВ-Л 1 ПСВ-Л 1С
А Б А Б
Содержание остаточного мономера, %, не менее 0,3
Содержание порообразователя, %, не менее 5,5-6,6 5,5-6,5 5,0
Относительная вязкость в 1,0% растворе бензола, не менее 1,8 1,7
Гранулометрический состав, % остатка после просеивания на сите с сеткой : № 5, не менее № 2, 5, не более № 2, 5, не менее 70 10 80 70 10 80
Насыпная масса вспененных гранул, г/л, не более 20 30
Слипаемость гранул по классам 0,1,2,3 0-1
Скорость газификации при тепловом ударе (900 °С), г/с, не менее 9,0 • 10"3
Скорость плавления при тепловом ударе (900 °С), см/с, не менее 2 1,6
Содержание активного кислорода, %, не менее 0,03
Изготовление газифицируемых моделей в единичном производстве осуществляется механической обработкой из пенополи-стироловых плит, получаемых как из литейных, так и из строительных марок суспензионного полистирола для вспенивания. В табл. 2.8 представлены свойства пенополистирола в плитах из различных марок вспенивающегося полистирола. В соответствии с ГОСТ 15588-70 плиты из пенополистирола выпускаются следующих размеров:
длина, мм — 900, 1000,2000, 3000;
ширина, мм — 800,1000;
толщина, мм — 10, 25, 50, 100, 120, 150, 200.
