На процесс компрессионного прессования и качество изделий

Прессование характеризуется тремя основными показателями — давле­нием, температурой и временем выдержки.

Температура прессования. Повышение температуры прессования по­зволяет снизить время цикла и способствует повышению качества изделий, однако превышение оптимальной температуры ведет к преждевременному отверждению, деструк­ции материала (полимера и других ингредиентов композиции), повышенному выде­лению летучих. Поэтому выбор температуры прессования зависит от скорости отверждения материала, содержания влаги и летучих, текучести, а также от конфигурации изделия, конструктивных особенностей пресс-формы и выбранной технологии прессования.

Материалы с высокой скоростью отверждения и низкой текучестью прессуют при пониженных температурах. При пониженной температуре проводят прессование нетаблетированных порошков, так как перегрев поверхности формы может привести к преждевременному отверждению наружного слоя материа­ла.

Применение предварительного подогрева, подпрессовки, а также использование таблеток позволяет поднять температуру прессования, особенно если конфигурация изделий несложна. С ее повышением уменьшается время выдержки изде­лия в форме и снижается удельное давление прессования, однако при этом быстро снижается текучесть пресс-материала, что налагает известные температурные огра­ничения, особенно при изготовлении тонкостенных изделий. Прессование при по­вышенной температуре способствует улучшению внешнего вида пресс-изделий — поверхность становится блестящей и глянцевой, но дальнейший ее рост приводит к ухудшению внешнего вида — на поверхности будут возникать вздутия, трещины.

Другим неприятным следствием повышения температуры прессования является увеличение усадки. Следует также иметь в виду, что процесс отверждения, протекаю­щий как экзотермическая реакция, сопровождается выделением довольно значитель­ного количества тепла. Выделение этого тепла способствует повышению температуры в материале, которая при достаточной толщине может заметно превысить температуру формы. Это также необходимо учитывать при выборе температуры прессования.

Давление. С момента соприкосновения опускающегося плунжера с поверхностью материала в форме возникает давление, оно заставляет вязко-пластичный материал растекаться, заполняя полость формы, и достигает наибольшего значения в момент окончательной остановки пуансона после смыкания формы.

Усилие, развиваемое прессом, расходуется на трение материала при течении в форме, на преодоление внутреннего давления газообразных продуктов реакции отверждения и летучих. Обычно для характеристики режима процесса используют удельное давле­ние прессования, то есть усилие, приходящееся на единицу площади прессования. Под площадью прессования понимают площадь проекции изделия на плоскость разъ­ема пресс-формы.

Большое влияние на величину удельного давления имеет текучесть пресс-мате­риала. Волокнистые и слоистые пресс-материалы, отличающиеся особенно низкой текучестью, требуют наибольшего удельного давления при прессовании.

Повышенное удельное давление необходимо и при прессовании материалов с высокой скоростью отверждения, так как в этом случае вязкость нарастает в процессе формования очень быстро, и изделие может не успеть оформиться полностью.

Важнейшее значение при выборе давления прессования имеет форма изделия, его размеры и конструкция.

С ростом высоты изделия удельное давление увеличивают, особенно если изделие имеет тонкие стенки, перегородки и т. д. Удельное давление возрастает при увеличении габаритов изделия и уменьшении толщины стенок.

Большое влияние на величину удельного давления оказывает тип пресс-формы и ее конструкция — величина зазоров, количество гнезд, а также степень ее износа.

Прессование при недостаточном давлении ведет к появлению недопрессовок, увеличению облоя, ухудшению внешнего вида и другим видам брака.

Время выдержки. Время, за которое завершается процесс формования t_ф, должно быть меньше или равно времени пребывания композиции в вязкотекучем состоянии t_втс.

Значение t_ф определяется скоростями холостого v_х и рабочего v_р ходов плунжера пресса; величиной холостого s_х и рабочего s_р ходов пресса; продолжительностью подпрессовок t_под; высотой подъема плунжера при подпрессовках s_под; числом подпрессовок n и временем между подпрессовками D.

Тема 3.2.Термоформование.