Технологический регламентизготовления композиционных материалов на основе ненасыщенных полиэфирных смолразработан на основе результатов научно-исследовательских работ ипредусматривает использование композиционных материалов при производствеабразивного инструмента.
Технологический процессизготовления шлифовальных кругов на гибкой связке состоит из следующих стадий:
¨ подготовка сырья и форм;
¨ приготовление формообразующей смеси;
¨ изготовление и хранение кругов;
¨ разборка форм и выемка кругов.
1.Подготовкасырья и форм.
1.1. Сырье проверить на соответствие ГОСТам, ОСТам, ТУ.
1.2. Приготовление смазки для форм.
1.3. Подготовка форм.
Формы осмотреть. Раковины, царапины, грязь на формообразующих поверхностях формне допускаются.
Формы установить на рабочем столе. Старую смазку удалить и кистью нанеститонкий и равномерный слой смазки на формообразующую поверхности форм.
Для получения равномерного слоя необходимо смазку предварительно размешать дооднородной массы.
Температура воздуха рабочего помещения должна быть не ниже +200С.
2.Приготовлениеформообразующей массы.
Приготовление массы производить в металлической емкости при перемешиваниина лопастном смесителе.
2.1. Подготовка сыпучих компонентов.
2.2. Подготовка связующего.
2.3. Смешение сыпучих компонентов со связующим.
3.Изготавлениеи хранение кругов.
3.1. После перемешивания, массу из рабочей емкости перелить в разливочныйковш.
3.2. Из ковша смесь заливать в формы, совершая круговые движения попериметру форм и укладывая один слой последовательно на другой до полногозаполнения форм массой.
3.3. Освободившиеся рабочую емкость и ковш разливочной машины очистить отостатков формообразующей массы, используя салфетки обтирочные, смоченныеацетоном.
3.4. Сразу же после заливки форм начинается полимеризация кругов, котораяпроисходит с выделением тепла.
3.5. Через 15-20 мин ножом удалить с формы излишки формообразующей массы.
3.6. Круги хранить в сухом помещении при температуре выше +100С.Круги складировать рядами или в подвешенном состоянии на штырях.
4.Контролькачества.
4.1. Каждое изделие осматривается визуально. Не допускается наличиетрещин и сколов.
Материалы на основе полиэфирныхсмол могут подвергаться всем видам механической обработки, хотя это сопряжено сопределенными трудностями. Механический перенос закономерностей процессарезания металлов и рекомендаций по отдельным видам их обработки на процессрезания пластмасс, как показала практика, невозможен, поскольку пластмассы –особая по сравнению с металлами группа материалов, имеющая специфическиесвойства, обуславливающие особенности процесса их резания. Детали изполиэфирных материалов при изготовлении прессованием, литьем, формованиемизменяют свои размеры и формы вследствие усадки при отверждении и остывании,поэтому обработка резанием является необходимой, широко распространенной иважной операцией в общем технологическом процессе изготовления изделий из этихматериалов[11,12,17].
Полиэфирные материалы, как правило,содержат пигменты, наполнители дисперсные и волокнистые, в том числестекловолокно, что вызывает быстрый износ инструмента. Этому способствуетнизкая теплопроводность полиэфирной смолы.
При механической обработкеполиэфирных материалов предпочтительнее применять резцы из твердых сплавовгруппы ВК по сравнению со сплавами групп ТК и ТТК.
Для твердых сплавов группы ВК сразличным содержанием кобальта (ВК-3, ВК-4, ВК-6, ВК-8, ВК-10) наибольшаястойкость отмечена при использовании резцов, оснащенных пластинками из ВК-6,что более чем в 4 раза превышает срок службы твердосплавных резцов из ВК-8.Стойкость резцов, оснащенных пластинками из мелкозернистых твердых сплавов ВК6Ми ВК60М, в 7-9 раз превосходит стойкость инструмента из ВК-8. Стойкость резцовиз быстрорежущей стали Р18 в 2-3 раза меньше, чем из ВК-8 и вольфрамовыхсплавов КНТ-20 и ТН-20.
Стойкость резцов из быстрорежущейстали можно повысить нитроцементацией, нанесением тонкого поверхностного слоякарбонитридов на установках ‘Булат’.
При разрезании листов, труб истержней из стеклопластиков толщиной до 30 мм наибольшая производительностьобработки отмечена при использовании алмазных кругов, оснащенных синтетическимиалмазами АСВ и АСК зернистостью 400/315 или 250/200. Рекомендуемая скоростьрезания V=60-65 м/с, подача S=6000-7 000 мм/мин.
Стойкость алмазных круговсоставляет около 50 ч, а с применением охлаждающей среды она увеличиваетсяпримерно в 2 раза.
Для шлифования пластмасс наиболее пригодныкарборундовые круги средней твердости на керамической или бакелитовой связке сразмером зерна абразива 0,8-0,5 мм для черновой обработки и 0,25-0,16 мм длячистовой. Часто применяют также шлифовальную шкурку с теми же размерами зеренабразива. Окончательную обработку поверхности перед полированием производятшкурками с самыми мелкими абразивными зернами № М-20, М-40.
Разработаны специальные абразивныекруги, которые позволяют повысить производительность шлифования пластмасс. Вкачестве абразивного материала в них использовано раздробленное (оконное,тарное) стекло, а в качестве связки – бакелитовая смола. Абразивные круги изстеклянных зерен способны самозатачиваться в процессе шлифования. Объясняетсяэто тем, что зерна из стекла имеют худшие механические характеристики, чемэлектрокорунд и карбид кремния, и легко разрушаются вследствие откалывания отзерен небольших частиц и выкрашивания затупившихся зерен. Вместо них в работувступают новые обнажившиеся зерна, и режущие свойства круга поддерживаются напротяжении всего периода стойкости.
Внедрение стеклянных абразивныхкругов в производство показало, что они по стойкости превосходятметаллообрабатывающие в 10-20 раз и дают более низкую шероховатостьповерхности. Для получения поверхностей особо высокого качества или придания имстойкости к окружающей среде, применяют полирование, которое придает изделиютоварный вид. Полирование производят на полировальных кругах или в барабанахдиаметром 500-700 мм, причем используют мягкие и твердые круги. При работе ствердыми кругами из войлока и фетра исправляют глубокие дефекты --- риски,царапины, штрихи и т.п. Составляются эти круги из двух прокладочных дисков накаждые три рабочих диска, а их толщина равна 60-100 мм.
При работе с мягкими полировальнымикругами, детали подвергают окончательному полированию.
Рабочие поверхности круговпокрывают полировальными композициями, основной частью которых являютсяабразивные материалы – пемза, наждак, карборунд, мел, глина, оксид хрома и др.Полировальные пасты выпускают с абразивами четырех градаций по дисперсности(четырех цветов). Самое грубое полирование получено при использовании пасты сабразивом дисперсностью 60-65 мкм (паста красного цвета), желтая паста содержитабразив размером 40-45 мкм, зеленая – 30-35мкм и серая паста, самая тонкая, --20-25 мкм. В таблице №6 приведен состав, мас %, наиболее часто применяемойшлифовально-полировальной пасты (пасты ГОИ).
Таблица№6 Состав шлифовально-полировальной пасты ГОИ
| Грубая | Средняя | Тонкая | |
| Окись хрома | 81 | 76 | 74 |
| Стеарин | 10 | 10 | 10 |
| Расщепленный жир | 5 | 10 | 10 |
| Силикагель | 2 | 2 | 1,8 |
| Керосин | 2 | 2 | 2 |
| Сода двууглекислая | -- | -- | 0,2 |
Если после полирования наповерхности изделий остается жирная пленка, то необходимо применять составы дляудаления полировальных паст. Составы содержат водные растворы и эмульсии смягким абразивом, растворители, поверхностно-активные вещества и др.
При составлении рецептурполировальных паст необходимо учитывать, что при полировании светлоокрашенныхизделий в пасту вводят только светлые компоненты, не оставляющие следов наобрабатываемой поверхности, а для восстановления первоначального цвета в местахобработки можно применять цветные пасты. Минимальный припуск на полирование0,12-0,30 мм.
Так, технология изготовленияматериалов на основе ненасыщенных полиэфирных смол и изделий из них включаетследующие операции: подготовку сыпучих исходных компонентов; подготовкусвязующего; смешение сыпучих компонентов со связующим; дегазациюкомпозиционного материала; заливку композиционного материала в формы;формирование изделия.
Изделия можно получать методомпрямого или литьевого прессования при минимальном давлении прессования, так каккомпозиции обладают высокой текучестью. Используя композицию, можноизготавливать армированные изделия путем пропитки полиамидных,хлопчатобумажных, стеклянных и других тканей, что позволяет получить особопрочные конструкции при сохранении высоких антифрикционных свойств. Изделия антифрикционногоназначения, имеющие цилиндрическую форму, особенно крупногабаритные,целесообразно изготавливать методом центробежного литья при скорости вращенияформы 120 - 400 мин -1.