ПРИМЕНЕНИЕ РЕАКТОПЛАТОВ В УГОЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
А. Жандаров
КузГТУ
Научный руководитель – ст. преподаватель,
Применение реактопластов в настоящее время является актуальным направлением отечественной промышленности, в частности угольной. Это обусловлено, тем что, наука не стоит на месте и новые технологии позволяют перейти от традиционных материалов к современным, более экономически выгодным и имеющим большее количество плюсов с технической точки зрения. Таким материалом и являются реактопласты (термореактивные пластмассы).
Итак, с чего все началось. Первые попытки переработки пластмассовых материалов возникли в середине XIX в. прежде всего это связано с появлением самых первых искусственных материалов, таких как нитроцеллюлоза. Прессование, литьё и выдавливание (плунжерная экструзия), были первыми методами получения изделий из пластмассы. Так продолжалось вплоть до начала XX в, и лишь к середине XX в. были разработаны новые приемы переработки пластмасс которые основывались на специфических физико-химических свойствах полимеров: вакуум-формование, каландрование и др. На этот момент существует не малое множество различных способов переработки пластмассовых материалов, которое насчитывается десятками.
Самое широкое распространение в промышленности получили два основных вида переработки реактопластов, такие как метод литьевого и прямого прессования. С помощью этих методов в большинстве случаев изготавливают дисперсно-наполненные реактопласты. Методика литья под давлением заключается из следующих этапов: материал для изделия формуют из «сухого» наполнителя, затем под давлением пропитывают связующим, предварительно вакуумируя, после чего уплотняют, предавая твердую форму. Для армированных реактопластов обычно применяют методы протяжки, намотки и выкладки с дальнейшим фиксированием формы получаемого изделия путем отверждения.
Ненаполненные реактопласты используются очень редко, так как при отверждении имеет место высокая степень усадки. Связующими элементами в реактопластах являются смолы с модифицирующими добавками. Кроме основных связующих, реактопласты содержат достаточно большое количество наполнителя, такие как сажа, мел, стекловолокно и др.
Одним из главных свойств реактопластов, это то что они не способны формироваться вторично. Однако их свойства позволяют быть использованными для производства термостойких тар, производства труб, электротехнических изделий и компонентов радиоламп, сантехнического оборудования, а так же товаров бытового потребления, запорной арматуры газового оборудования.
Основные отличительные свойства реактопластов:
•термостойкость,
•жесткость, прочность;
•малая усадка;
•низкая ударная вязкость;
•водостойкость;
•устойчивость к старению;
•разрушаются под действием УФ-лучей.
Но стоит выделить и недостатки реактопластов: это сложности при переработке и утилизации, кроме того, выделение летучих веществ при объемных усадках. Плюс ко всему, формование реактопластов весьма трудоемкий и длительный процесс. Но как указывалось ранее, технологии не стоят на месте, и уже сейчас этот материал является достаточно перспективным, что отражается и на росте его спроса и соответственно росте применения в отечественной промышленности.
Примером нововведений в технологию получения пластмассовых изделий литьем реактопластов является деятельность компании «Унискан». В 2006-м году ей спроектировано оборудование для литья реактопластов, известных как материалов нового поколения. Так же разработаны технологии получения из реактопластов деталей, полностью идентичных по своим свойствам деталям из простых пластмасс.
Освоение литья реактопластовых изделий позволяет заметно снизить издержки и уменьшить сроки получения готовой продукции, что особо актуально для малосерийного многономенклатурного производства. Схема осуществления технологического процесса состоит из трех этапов:
1. Получение первой детали (3D-прототипирование или механообработка);
2. Изготовление силиконовых форм;
3. Литье реактопласта;
В первую очередь осуществляется подготовка металлических форм. Формы изготавливаются из обычной дюрали, так как при литье реактопластов отсутствуют высокие температуры и давление.(скорость изготовления форм, в среднем, 1 смена – одна форма). Следующий шаг - изготовление силиконовых форм. Преимуществом силиконовых форм является то, что они не дают усадок, оставаясь мягкими, что позволяет отливать весьма сложные изделия в формах без съемных знаков. В среднем одна силиконовая форма выдерживает 20 отливок, после чего отливается новая. Количество отливок может меняться, это в большей степени зависит от геометрических особенностей получаемых изделий. Смешанный реактопласт заливается в форму через литьевые отверстия, где происходит полимеризация. Важное свойство используемого реактопласта - возможность использования красителей и отсутствие усадок. Через 40-60 минут (зависит от толщины стенки) деталь можно извлекать из формы, и заливать следующую.
Данная технология позволяет изготавливать изделия различных форм, цвета и твердостей. Так же возможно использование реактопластов-полиуретанов (приобретают упругие свойства после полимеризации), что может защитить изделия от повреждений после падения с высоты. С их помощью получен способ быстрого, дешевого и герметичного ввода кабеля в корпуса приборов. И наконец, разработка технологии нанесения на прибор из хрупкого, но твердого материала защитной оболочки с амортизационными свойствами.
Уже сейчас реактопласты получили широкое распространение в горной промышленности. А в частности в шахтном и взрывозащищенном электрооборудовании (кабельные вводы, корпуса выключателей), электротехнике (держатели токонесущих шин, корпус автоматических выключателей, контактодержатели, дугогасительные камеры и т. д.), светотехником оборудовании (отражатели), автомобильной промышленности (клапанные крышки, поддоны картера, аккумуляторные ящики) коммуникационной технике (распределительные коробки и щиты), а так же в бытовой технике.
Список литературы:
Новая жизнь реактопластов. - http://www. expoelectro. ru/dosuments/articles/articles_1. Промышленные полимерные композиционные материалы. М., 1980 Полимерные материалы / , . - Л., 1982 Компания: . Технология изготовления пластмассовых деталей литьем реактопластов. – http ://www. sibai. ru/kompaniya-uniskan-razrabotala-texnologiyu-dlya-byistrogo-maketirovaniya-izdelij-iz-plastmassyi-i-ix-melkoserijnogo-proizvodstva.