Под термином «пластические массы» (пластмассы) принято подразумевать разнообразные промышленные продукты, которые на определенной стадии их изготовления обладают пластичностью, то есть способностью легко принимать любую форму и сохранять эту форму по окончании процесса обработки. Главной составной частью пластмассы, определяющей ее основные свойства, в большинстве случаев является органическое вещество—синтетическая (искусственная) или природная смола.* В настоящее время из пластических масс изготовляют сотни тысяч технических изделий, от мелких кнопок до крупнейших агрегатов: автомобильные шестерни, подшипники мощных прокатных станов, вагонетки, корпуса автомобилей, лодки, ткацкие челноки, точнейшие детали оптических приборов, телефонные аппараты, небьющиеся стекла самолетов, сети неводов, детали химической аппаратуры, превосходящие по стойкости золото и платину. В некоторых пластмассах синтетическая смола является только составной, связующей частью, определяющей основные свойства пластмассы, а остальная часть состоит из наполнителей (древесная мука, шпон, стеклянное волокно, хлопчатобумажная ткань, бумага, асбест и прочее). Наполнители придают изделиям прочность, твердость, теплостойкость и другие специальные свойства. Замена одних наполнителей другими позволяет значительно изменять свойства пластмасс. В то же время есть пластмассы, состоящие только из смолы и небольшого количества красителей. Из пластических масс наиболее высокими диэлектрическими свойствами обладают: политетрафторэтилен (фторо-пласт-4), полистирол, полиэтилены, полиизобутилены, гетинаксы, стеклотекстолиты, волокниты и некоторые другие. Введением различных наполнителей диэлектрические свойства пластмасс можно изменять в очень широких пределах, а если добавлять токопроводящие вещества (графит, сажу, металлический порошок и т. д.), можно получать даже токопроводящие пластмассы. Пластмассы с повышенными электроизоляционными свойствами применяют для деталей электротехнического назначения. К ним относятся хорошо известные юным техникам: гетинакс, текстолит, полиэтилены всех марок. Пластмассы, содержащие в качестве наполнителя асбест, стекловолокно и другие неорганические наполнители, отличаются высокой термостойкостью. Пластмасса с асбестом (асбоволокнит) приобретает фрикционные свойства и применяется для тормозных колодок. Введение графита, кварца и некоторых других материалов придает пластмассам высокую химическую и термическую стойкость; это позволяет использовать их для изготовления деталей химической аппаратуры. Под влиянием тепла и давления пластмассы способны приобретать пластичность, что и используется в технике для придания пластмассам самой разнообразной формы, которая сохраняется в изделиях в нормальных условиях их эксплуатации. В зависимости от поведения связующего вещества под действием тепла и давления пластмассы условно разделяют на термопластичные и реактивные. Термопластичные материалы (термопласты) при нагреве переходят в пластическое состояние, не претерпевая коренных химических изменений. Превращения термопластов обратимы, то есть отпрессованное и охлажденное изделие можно нагреванием вновь размягчить и придать ему давлением прежнюю или иную форму (как лед можно расплавить, а затем воду вновь заморозить). Термореактивные пластмассы под действием тепла и давления подвергаются коренным, необратимым изменениям. Изделия, изготовленные из термореактивных материалов, вновь размягчить и переработать нельзя (так же как из муки с водой получают тесто, которое после выпечки уже в тесто не превратишь). Эти материалы отличаются твердостью, жесткостью и теплостойкостью. Удельный вес большинства пластмасс равен 1,0— 1,5 г/см3. По сравнению с черными металлами пластмассы в среднем легче в 5 раз, легче алюминия в 2 раза, легче свинца в 10 раз. Механическая прочность их колеблется в широких пределах. Теплостойкость — от 70 до 300°С. Теплопроводность пластмасс очень низка. Только у графитоплас-та она примерно равна коэффициенту теплопроводности стали. Коэффициент линейного расширения у пластмасс значительно выше, чем у металлов. Так, у винипласта он в 7 раз выше, чем у стали. Морозостойкость у пластмасс, как правило, хорошая — до минус 60°С и более низких температур. Химическая стойкость по отношению к агрессивным химическим средам у многих пластмасс высокая. Изделия из полиэтилена, винипласта, фторопласта и некоторых других пластических материалов широко приме
няются в химическом машиностроении. Основной способ производства изделий из термореактивных пластмасс — прессование — основан на способности прессматериалов при нагреве и под давлением переходить в пластическое состояние, заполнять полость пресс-формы, а затем отверждаться. Пресспорошок засыпается в горячую прессформу, нагревается и размягчается вследствие плавления связующего вещества и под действием давления пресса начинает течь, заполняя полость (внутреннее пустое пространство) прессформы и оформляясь в изделие. Одновременно в прессовочном материале происходит и процесс перехода смолы из мягкого расплавленного состояния в твердое, которое заканчивается спустя некоторое время после полного смыкания прессформы. Затем пресс-форму раскрывают и извлекают горячее изделие.
Archives for МАТЕРИАЛЫ ТЕХНИКИ category
Кроме алюминия и меди, в народном хозяйстве широко применяются также магний, свинец, олово и цинк. Однако эти металлы и их сплавы стоят дорого, и потому во всех возможных случаях конструкторы стараются заменять их черными металлами и неметаллическими материалами. Но бывает и так, что необходимые свойства изделию можно придать только в результате изготовления его из цветных металлов или сплавов. Так, например, олово применяется для лужения консервных банок, крыши кроют оцинкованным железом, водопроводные краны и детали водомерных приборов изготавливают из бронзы. По ГОСТу сплавы обозначаются так: Л — латуни, Бр — бронзы, Б — баббиты, а легирующие элементы в них так: Ж — железо, Мц — марганец; Н — никель, О — олово, К — кремний, С — свинец, Ц — цинк, Ф — фосфор. Количество компонента (составной части сплава) указывается цифрой. Например, Л96 означает латунь с содержанием около 96% меди; ЛМцЖ52-4-1 обозначает латуньмарганцово-железную с содержанием меди — 52%, марганца — 4% и железа — 1% (остальное цинк); Бр. ОЦС 6-6-3 обозначает бронзу оловянно-цинково-свин-цовую, содержащую олова около 6%, цинка — 6% и свинца — 3% (остальное медь).
Для этих операций применяются специальные и стандартные сверла со специальной заточкой. При обработке волокнитов, фено- и аминопластов лучше всего применять цилиндрические спиральные сверла из быстрорежущей стали с углом при вершине 90—100° и с пластинками из твердого сплава В Кб (угол 100°). Для неглубоких и не очень точных и чистых отверстий можно применять плоские свер- 
ла из стали У10А и У12А (угол 40°) (рис. 33). Их можно изготовить и самим. Чтобы канавки спиральных сверл при сверлении глубоких отверстий (более 2,5 d сверла) не забивались материалом, во время работы сверло необходимо часто и быстро выводить из отверстия. Жидкостное охлаждение повышает стойкость сверл, а при сверлении пенопластов оно просто необходимо. Полиметилметакрилат сверлят сверлами с двойной заточкой (рис. 41) с углом 2ф=70-г-75° и с подточкой перемычки до уменьшения ее длины в 2-т-2,5 раза. Этот материал сверлят только начерно; чистовую обработку отверстий производят разверткой. При сверлении полиамидных материалов следует применять масло. При сверлении винипласта нельзя пользоваться остро заточенным сверлом, так как оно при врезании и выходе из материала (с противоположной стороны) вырывает или расщепляет его. Поэтому острые режущие кромки сверла необходимо слегка притуплять на брусках, смазанных маслом. Угол заточки сверла ПО—130°. Если деталь из винипласта потребуется раззенковать сверлом, то это нужно делать в такой последовательности: зацентровать отверстие, засверлить его сверлом большого диаметра, просверлить нужным сверлом (рис. 34). В стеклопластиках при сверлении параллельно слоям возможно расслоение материала, поэтому необходимо соблюдать осторожность. Независимо от вида обрабатываемого материала при сверлении необходимо: 1. Жестко закреплять обрабатываемую деталь на столе станка или в приспособлении. 2. Материал толщиной до 5 мм закреплять на ровных гладких прокладках из мягкого дерева. 3. Чтобы избежать выкрашивания материала при выходе сверла, следует просверлить заготовку сначала маленьким сверлом насквозь, а затем нужным сверлом с двух сторон. 4. Если при сверлении возникнет вибрация сверла, необходимо немедленно устранить ее, изменив режим резания (увеличить или уменьшить скорость или подачу).
Сплавы алюминия с кремнием называют силуминами. Они обладают хорошими литейными свойствами. Применение модификатора (металлический натрий или смесь фтористых солей натрия и калия), около 0,01% по весу, резко улучшает механические свойства силуминов. Сплавы с другими элементами — дюралюмины — имеют высокие механические свойства и хорошо поддаются обработке давлением — ковке, штамповке, прокатке. Для повышения механических свойств дюралюмина подвергают термической обработке — закалке с последующим «старением». «Старение»— выдержка дюралюмина после закалки перед последующей механической обработкой — может быть естественным (5—7 суток при комнатной температуре) или искусственным (несколько часов при температуре около 150°С). В результате закалки и «старения» механические свойства дюралюмина повышаются до уровня среднеугле-родистой стали. Механическую обработку дюралюмина производят в горячем (при температуре 440 — 480°С) и холодном состояниях. В холодном состоянии дюралюмин рекомендуется обрабатывать до «старения».
