Свойства модельных композиций 1-й группы

Свойства модельных композиций 1-й группы

В табл. 9 приведены реологические и упругопластично-вязкие константы и характеристики централизованно выпускаемых модельных композиций ИПЛ-2, ИПЛ-2А и ПБСв 60—25—15, а также их разновидностей.

Табл. 9.

Состав и свойства воскоподобных модельных составов

Модельная композиция	Тпл (Ткп)	Теплоустой­чивость		Температура композиции в пастообразном состоянии, оС	Свободная линейная усадка, * %	Ϭ и при 18-20 °С, МПа	Жидкотекучесть, мм по спиральной пргобеь,	Зольность, % (мас, доля)	Число, мгКОН/г		Пенетрация при 25 оС мм-1
		по методике НИИТ автопрома	прогибу образца за1 ч при 35°С, мм						кислотное	омыления
	°С
ПС 50—50	53, 5 (47)		10-12	42-45	0, 8-1, 0 1, 3 -1, 5	1, 8-2, 0		0, 03-0, 1			7, 5	0, 8 - 1, 1
ПЦБКо 70-12-13-5 (Р3)	77-80		1, 4	53-56	0, 6-0, 9 1, 2 -1, 4	3, 6-3, 7		0, 05-0, 03	3-4			0, 6 - 0, 9
ПБТТэ 25-35-35-5 (ВИАМ-102)	(65-75)	35-40	-	-	0, 9-1, 4	4, 7-5, 0	-	0, 15-0, 3	-	-		0, 8-0, 9
ПЦПэв 67-25, 5-7, 5	76, 9 (75-80)		-	55-56	0, 7-1 1, 2 -1, 5	6, 3	-	0, 02	0, 02-0, 5	-		0, 9 - 1, 1
ПБПсм 60-25-15 (ИЛП-2)	(75-80)	33-40		48-70	0, 6-1, 0	2, 4-4, 0	-	0, 075-0, 124	6, 7-10	26, 2	11, 2	0, 7 - 1
ПЦБ 62-25-13 (МВС-ЗА)	75-85		-	-	-	3, 4	-	0, 1		-		-
П70Б15Т15 (ПБТ)	74 — 79				1, 2 -1, 3	3, 5		0, 15				0, 7 - 0, 8
П40Ц45Б10Пэв5 (К-1)	75 — 85				1, 1 -1, 3			0, 15				0, 7 - 0, 8
П60Ц22Б10Пэв8  (М-2)	78 — 90				1, 3 -1, 5	4, 5		0, 1				0, 7 - 0, 8

 

Примечания:

1. Ткп — температура каплепадения;

s_и — предел прочности при статическом изгибе.

2. Широкие пределы изменения некоторых свойств модельных композиций объясняются различием данных, приводимых разными авторами, а также существенным влиянием на эти показатели непостоянства состава и свойств исходных материалов и различных условий изготовления образцов для испытаний (например, давления прессования и содержания воздуха в модельной пасте).

4. Коксуемость модельной композиции ПБПсм — 0, 97% (мас. доля); ПЦПэв — 0, 04% (мас. доля).

Водорастворимые модельные составы — К_бБ_к 98-2, К_бНк 80-20, К_бНк 90-10

В ювелирной и зубопротезной промышленности применяются специальные импортные и отечественные (табл. 10) модельные составы.

Таблица 10.

Составы, применяемые в ювелирной промышленности

Наименование	Температура, °С		Пенетрация, мм
	каплепадения	затвердевания
Красный мягкий			2, 5
Красный твердый			0, 3
Зеленый			0, 1
Синий			0, 2

Таблица 11.

Характеристика составов «парафин — шеллачныйвоск»

Соотношение воск - парафин, %	Температура, °С		Усадка, %	Твердость	Хрупкость, см	Плотность, г/м3
	каплепадения	затвердевания
20: 80			0, 7
40: 60			1, 3
60: 40	73, 5	68, 5	1, 6
80: 20	73, 5		3, 2

Приготовление модельных композиций.

Исходным материалом для изготовления моделей являются композиции, находящиеся либо в жидком, либо в вязкопластичном состоянии. Наиболее широко используют композиции в вязкопластичном состоянии.

Модельные композиции 1-й группы расплавляют в водяных, глицериновых или масляных банях с электрическим или газовым подогревом и доводят до пастообразного состояния в установках с лопастными, поршневыми, и шестеренными смесителями. Температура расплава не превышает 80 °С.

Для приготовления высокотемпературных модельных композиций типа КПсЦ и МАИ применяют поворотные электропечи с терморегуляторами.

5. Изготовление моделей.

 

5. 1. Методы заливки и свойства модельных композиций

 

Для заполнения подготовленных (очищенных, смазанных и подогретых до заданной температуры) пресс-форм модельной композицией выполняют следующие операции:

заливку расплава свободную или под давлением;

запрессовку композиции в пастообразном состоянии;

заливку под давлением смеси расплава композиции с порошкообразным наполнителем или пластифицированных (размягчаемых нагревом) гранул компактного или вспенивающегося термопласта;

вдувание или засыпку гранул материала, вспенивающегося при последующем прогреве водой, паром либо другими способами.

Преимуществами свободной заливки можно считать простоту операции и возможность использования любых пресс-форм как из твердых, так и из эластичных материалов. Однако при использовании этого способа необходимо предусматривать свободный выход формы, большую усадку модельного состава, что может приводить к разрушению модели, худшую смачиваемость модели суспензией и возможность появления трещин в оболочковой форме при удалении модельного состава.

Определение температурно-деформационных параметров изготовления выплавляемых моделей.

Температура Т = Т(τ ), соответствующая перегибу термографической кривой в точке В (рис. 7), является температурой плавления Т_пл, а температура, соответствующая перегибу кривой в точке А, —температурой затвердевания Т_затв модельной композиции.

Таблица 12.

Упругопластично-вязкие константы и характеристики модельных композиций типа ИПЛ

 

Модельная композиция	Η 1∙ 10-10 Па∙ с	Р k1	E∙ 10-2	E1∙ 10-2	E2∙ 10-2	Θ 1, c	Па∙ 104, с-1	φ о∙ 1010 (Па∙ с)-1
		МПа
ИПЛ-2	2, 7	0, 78	0, 42	0, 54	1, 84	58, 9	0, 29	0, 37
ИПЛ-2А	2, 75	0, 82	0, 40	0, 51	1, 79	62, 2	0, 30	0, 36
ПБСВ 60-25-15	2, 87	0, 86	0, 41	0, 53	1, 95	61, 4	0, 30	0, 35
ПБСВ 40-40-20	3, 02	1, 02	0, 41	0, 62	1, 24	889, 5	0, 34	0, 33
ПБСВ 60-17-23	2, 66	0, 73	0, 40	0, 50	1, 93	57, 3	0, 27	0, 38
ПБСВ 60-15-25	2, 55	0, 71	0, 39	0, 48	2, 01	52, 6	0, 28	0, 39

Примечание: температура испытания 20^ОС

 

Рабочую температуру Т_раб ввода модельной композиции в полость пресс-формы можно определить двумя способами: построениемкривой плавления (Т) (рис. 7) и определением температуры, соответствующей перегибу этой кривой (по пересечению касательных); расчетом по формулам (1) или (2) после определения температуры плавления этой композиции по кривым затвердевания или по данным таблиц. Усилия запрессовки определяют эмпирически для каждого модельного состава и каждой шприц-машины.

рис 7. Термографическая кривая модельной композиции:

t — время охлаждения модельного состава

Рис. 8. Зависимость пластической вязкости h^х_m (1) и

жидкоподвижности (2)модельной композиции от температуры

в интервале вязкопластичного состояния

 

Из комплекса реологических констант, описывающих вязкопластичное состояние модельной композиции, к прочностным относится динамическое предельное напряжение сдвига, характеризующее наибольшее напряжение, которое необходимо преодолеть, чтобы материал начал течь с наименьшей постоянной пластической вязкостью практически предельно разрушенной структуры.

Для расчета усилия запрессовки модельной композиции используют уравнение

Р'= 2. 67P¢ _к2 ( l/r )

где l иr— геометрические размеры канала, по которому вытекает исследуемая композиция; P¢ _к2, — константа, соответствующая Т_раб запрессовки и не зависящая от размеров и типов применяемых приборов и установок.

Методика определения усилия запрессовки модельной композиции состоит в следующем: строят реологическую кривую (рис. 9) и после ее обработки определяют две основные константы h^х_m и P_k2. По полученным данным строят кривые зависимости этих констант от температуры в интервале вязкопластичного состояния исследуемой композиции.

Рис. 9. Реограммы tg a¢ = f(p) композиции ПС 50—50

для температур 43 (1), 46 (2) и 48°С (3)

 

Находят перегиб кривой h^х_m = f(Т) и соответствующую ему температуру T_раб; по кривой P_k2 =f(Т) значение P_k2, соответствующее Т_раб. При известных (заданных) значениях l и rрассчитывают усилие запрессовки исследуемой композиции Р'.

 

5. 2. Оборудование для изготовления моделей.

 

Кроме ручных шприцев, применяют установку конструкции Ижевского машиностроительного завода, шприц конструкции РПЗ, автоматические установки, выпускаемые Тираспольским заводом литейных машин (автомат 653, установки 6А50 и 6А54).

Предпочтительнее использование пластифицированных и пастообразных составов, исключение составляют лишь особо эластичные пресс-формы. Для таких составов применяют ручные шприцы и механизированные инжекционные установки (рис. 10).

Рис. 10. Инжекционная установка: 1 — сопло; 2 — манометр; 3 — 5, 6 - резервуары, 7 - модельный состав; 8 масло; 9 — нагреватель

 

Установка состоит из двух резервуаров 5 и 6, помещенных один в другой. Пространство между ними заполнено маслом 8, нагреваемым электронагревателем 9. Температура нагрева масла и модельного состава 7 регулируется. Заполнение пресс-формы производят через инжекционное сопло 1 под действием сжатого воздуха, подаваемого через штуцер 4 и регистрируемого манометром 2. Избыток давления регулируется предохранительным клапаном 3.

Для запрессовки высоковязких и быстротвердеющих модельных композиций, например типа КПcЦ, применяют рычажные, винтовые, пневматические и гидравлические прессы. Тонкостенные модели сложной конфигурации изготовляют на машинах с применением вакуума и давления. Пустотелые модели - на специальных пресс-машинах с подпрессовкой модельной композиции сжатым воздухом после заполнения пресс-формы расплавом или с выдуванием незатвердевшей части модельной композиции сжатым воздухом.

При изготовлении полых, а также тонкостенных моделей применяют метод свободной заливки расплавленной модельной композиции. В зарубежной практике модели изготавливают преимущественно из расплавленных и полужидких композиций, как правило, без замешивания воздуха.

Выжигаемые модели из компактного полистирола изготовляют либо на специальных прессах, либо на стандартных однопозиционных машинах для литья под давлением термопластичных и термореактивных материалов. Наиболее целесообразно применять полистироловые модели в крупносерийном и массовом производстве мелких (с наибольшим размером 30—40 мм) и тонкостенных отливок.

Пенополистироловые модели находят более широкое применение. Эти модели удаляют из формы выжиганием или растворением.

Пенополистироловые модели могут быть изготовлены с помощью двухпозиционных термопластавтоматов.

Кроме описанных способов, используют также выпадающие металлические модели или фрагменты моделей. Для получения моделей со сложными по форме, расширяющимися внутри и криволинейными полостями и отверстиями применяют: спаивание (либо склеивание) отдельно изготовляемых частей или растворимые гибкие резиновые и керамические стержни. Наибольшее распространение нашли солевые (карбамидные) стержни.

5. 3. Хранение и сборка моделей в блоки.

 

В летнее время с целью предотвращения деформации модели хранят в термостатах или специальных охлаждаемых проточной водой металлических шкафах. Мелкие модели можно хранить в проточной водопроводной воде («водяном конвейере»), имеющей температуру помещения. В случае содержания в составе модельной композиции омыляемого стеарина в воду добавляют соляную кислоту.

В зимнее время перед нанесением покрытия извлеченные из воды модели: с температурой 8—12°С должны быть выдержаны на воздухе до приобретения моделью комнатной температуры.

Сборку моделей в блоки осуществляют: припаиванием моделей отливок к модели стояка разогретыми ножом, шпателем или специальным паяльником; припаиванием жидкой композицией; соединением в кондукторе; механическим скреплением (шип—паз); приклеиванием моделей отливок к модели литниковой системы; сборкой на стояке — каркасе с механическим зажимом.

Собранные блоки моделей, как правило, подвешивают на стеллажи, этажерки, подвесные конвейеры-накопители.

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: