3Пласт-04 (Лекции)

2017-08-28СтудИзба

Описание файла

Файл "3Пласт-04" внутри архива находится в папке "Лекции". Документ из архива "Лекции", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "технология конструкционных материалов (ткм)" из , которые можно найти в файловом архиве МГТУ им. Н.Э.Баумана. Не смотря на прямую связь этого архива с МГТУ им. Н.Э.Баумана, его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "лекции и семинары", в предмете "технология конструкционных материалов (ткм)" в общих файлах.

Онлайн просмотр документа "3Пласт-04"

Текст из документа "3Пласт-04"

Государственный комитет РФ по народному образованию

Московский Государственный Технический Университет

имени Н.Э. Баумана

Кафедра « Технологии приборостроения»

Ковалев В. Г.

Основы технологии изготовления деталей из пластмасс

Учебное пособие по курсу “Технология конструкционных материалов”

Москва 2004 г.

Содержание

Введение ..........................................................................................… 3

1. Физико-химические основы строения полимеров .......................... 4

1.1. Строение полимеров ...................................................................... 4

1.2. Свойства полимеров ...................................................................... 5

1.3. Пластические массы ...................................................................... 8

1.3.1. Классификация пластмасс ......................................................... 8

1.3.2.Технологические свойства ..........................................................10

1.3.3. Физико-химические основы переработки .................................11

1.3.4. Марочный ассортимент ............................................................. 14

2. Выбор пластмасс ..............................................................................15

2.1. Признаки выбора .......................................................................... 15

2.2.Порядок выбора и алгоритм выбора ............................................ 15

3. Способы изготовления деталей из пластмасс ................................. 20

3.1.Классификация способов ............................................................... 20

3.2. Способы горячего формования ................................................... 20

3.2.1. Подготовка полимеров к переработке ...................................... 21

3.2.2. Особенности формования аморфных полимеров .....................23

3.2.3. Особенности формования кристаллизующихся полимеров ... 24

3.2.4. Температурно-временная область переработки ...................... 26

3.2.5.Технологическая характеристика способов горячего

формования.................................................................................……. 27

3.3. Способы механической обработки ............................................. 33

3.3.1. Особенности обработки ........................................................... 34

3.3.2. Технологическая характеристика способов обработки........... 35

3.4. Выбор способа изготовления детали .......................................... 37

4. Технологичность конструкции детали .......................................… 38

Задания для самоконтроля .................................................................. 55

Список литературы……………………………………………………..64

Аннотация

В работе представлены физико-химические основы строения, классификация, свойства, выбор пластмасс и способы переработки; представлены также технологические особенности горячего формования и механической обработки пластмасс. Для выбора материала и способа переработки приведены алгоритмы.

Весь материал в работе изложен с учетом новейших достижений в области приборостроения, классификации и особенностей переработки пластмасс.

Учебное пособие предназначено для самостоятельного изучения раздела “Основы технологии изготовления деталей из пластмасс” курса "Технологии приборостроения" студентами приборостроительных специальностей МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Введение

Пластмассы - материалы на основе органических природных, синтетических или органических полимеров, из которых можно после нагрева и приложения давления формовать изделия сложной конфигурации. Полимеры - это высоко молекулярные соединения, состоящие из длинных молекул с большим количеством одинаковых группировок атомов, соединенных химическими связями. Кроме полимера в пластмассе могут быть некоторые добавки, изменяющие свойства пластмассы.

Переработка пластмасс - это совокупность технологических процессов, обеспечивающих получение изделий - деталей с заданными конфигурацией, точностью и эксплуатационными свойствами. Высокое качество изделия будет достигнуто, если выбранные материал и технологический процесс будут удовлетворять заданным эксплуатационным требованиям изделия: электрической и механической прочности, диэлектрической проницаемости, тангенсу угла диэлектрических потерь, прочности, плотности и т.п. Эти требования должны быть учтены при создании элементной базы (микросхем, микросборок и т.п.) и элементов базовых несущих конструкций (БНК), печатных плат, панелей, рам, стоек, каркасов и др.

При переработке пластмасс в условиях массового производства для обеспечения высокого качества изделий решают материаловедческие, технологические, научно-организационные и другие задачи.

Материаловедческие задачи состоят в правильном выборе типа и марки полимера, таким образом, чтобы обеспечить возможность формования изделия с заданными конфигурацией и эксплуатационными свойствами.

Технологические задачи включают в себя всю совокупность вопросов технологии переработки полимеров, обеспечивающих качество изделия: подготовку полимеров к формованию, определение технологических параметров формования, разработку инструмента, выбор оборудования.

Основные этапы работы по применению пластмасс в изделиях следующие:

1. Анализ условий работы изделия, разработка требований к эксплуатационным свойствам.

2. Выбор вида пластмассы по заданным требованиям и эксплуатационным свойствам изделия.

3. Выбор способа переработки пластмассы в изделие и оборудования.

4. Выбор базовой марки пластмассы и на её основе марки с улучшенными технологическими свойствами.

5. Конструирование, изготовление, испытание и отладка технологической оснастки и др.

1. Физико-химические основы строения

1.1. Структура полимеров

Полимеры состоят из повторяющихся групп атомов - звеньев исходного вещества - мономера, образующих молекулы в тысячи раз превышающие длину неполимерных соединений, такие молекулы называют макромолекулами. Чем больше звеньев в макромолекуле полимера (больше степень полимеризации), тем более прочен материал и более стоек к действию нагрева и растворителей. Из-за невозможности эффективной переработки малоплавкого и труднорастворимого полимера в ряде случаев получают сначала полуфабрикаты - полимеры со сравнительно низкой молекулярной массой - олигомеры, легко доводимые до высокомолекулярного уровня при дополнительной тепловой обработке одновременно с изготовлением изделия.

В зависимости от состава различают группы полимерных соединений: -гомополимеры - полимеры, состоящие из одинаковых звеньев мономеров; -сополимеры - полимеры, состоящие из разных исходных звеньев мономеров; элементоорганические - соединения с введенными в главную цепь или боковые цепи атомами кремния (кремнийорганические соединения), бора алюминия и др. Эти соединения обладают повышенной теплостойкостью. Форма молекул может быть: линейная неразветвленная (рис. 1, а), допускающая плотную упаковку; разветвленная (рис. 1, б), труднее упаковываемую и дающую рыхлую структуру; сшитая - лестничная (рис. 1, в), сетчатая (рис. 1, г), паркетная (рис. 1, д), сшитая трехмерно-объемную (рис. 1, е) с густой сеткой поперечных химических связей.


Рис.2 Рис.3


Форма молекул может быть: линейная неразветвленная (рис. 1, а), допускающая плотную упаковку; разветвленная (рис. 1, б), труднее упаковываемую и дающую рыхлую структуру; сшитая - лестничная (рис. 1, в), сетчатая (рис. 1, г), паркетная (рис. 1, д), сшитая трехмерно-объемную (рис. 1, е) с густой сеткой поперечных химических связей.

Рис.1. Форма макромолекул полимеров: а - линейная неразветвлённая; б -разветвлённая; в - сшитая лестничная; г - сшитая сетчатая; д - сшитая паркетная; е - сшитая объёмная (трёхмерная)

Рис.2. Схематичное представление структуры расплава полимера, имеющего доменно-фибриллярное строение.

Рис.3. Схематичное представление строения ламели кристаллического полимера: 1 - кристаллит, 2 - петля, 3 - проходной участок макромолекулы.

У органических полимерных материалов макроструктура образована либо свернутыми в клубки (глобулы) гибкими макромолекулами, либо пачками-ламелями более жестких макромолекул, параллельно уложенных в несколько рядов (рис. 2, а), так как в этом случае они имеют термодинамически более выгодную форму, при которой значительная часть боковой поверхности прилегает друг к другу. На участках складывания образуются домены, а домены создают фибриллы, связанные проходными участками (рис. 2, б). Несколько доменов, соединяясь по плоскостям складывания, образуют первичные структурные элементы - кристаллы, из которых при охлаждении расплава возникают пластинчатые структуры - ламели. В процессе складывания ламелей концы молекул могут находиться в разных плоскостях; иногда эти концы молекул частично возвращаются в начальную плоскость - в этом случае они создают петли (рис. 3).

1.2. Свойства полимеров.

Все свойства полимеров зависят от их химического состава и молекулярной массы. Прочность, твердость, температура перехода, диэлектрическая проницаемость, электрическая прочность, электросопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь и другие свойства у различных полимеров изменяются в широком диапазоне (табл. 1).

Таблица 1

Значения параметров свойств некоторых типов пластмасс.

Свойства

Пресс-

порошок

Волокнистые пластики

Слоистые пластики

1

Плотность, кг/м в куб.

1390-1850

1350-1950

1300-1880

2

Предел прочности, МПа

25-130

15-500

60-500

3

Твердость по Бринелю, НВ

180-500

200-450

-

4

Водопоглощение, %

0.07-0.8

0.2-1.8

-

5

Теплостойкость

по Мартенсу, С˚

125-300

100-180

125-280

6

Диэлектрическая проницаемость при частоте 50 ГЦ

3.2-10

6-10

5-8

7

Тангенс угла диэлектрических потерь: при частоте - 106 Гц

- 50 Гц

0.004-0.01

0.12-0.1

-

0.04-0.12

-

0.002-0.5

8

Удельное сопротивление, Ом

объёмное поверхностное

100-200000

-

0.1 - 100

10 - 2000

0.01-1000

-

9

Электрическая прочность, МВ/м

11-29

1.7-16

2-50

Полимеры в твердом состоянии могут быть аморфными и кристаллическими. При нагревании аморфного полимера наблюдают три физических состояния: стеклообразное, высокоэластичное и вязкотекучее. Эти состояния устанавливают на основании кривой термомеханического состояния (рис. 4, кривая 1). Аморфный полимер находится ниже температуры стеклования (Тс)

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
5076
Авторов
на СтудИзбе
455
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее