Формообразователь для изготовления изделий из термопластичных материалов

 

1. ФОРМООБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ в условиях невесомости путем охлаждения до затвердевания расплава, выполненный в виде кольца, рабочие поверхности которого наклонены к его оси, отличаю-щийся тем, что, с целью повышения качества путем уменьшения термических напряжений, он снабжен дополнительным кольцом, расположенным соосно и опоэитно с зазором относительно основного. 2. Формробразователь по п. 1, отличающийся тем, что расстояние Н между границами контакта расплава с рабочими поверхностями колец равно . К sinVcc.sM -Jf-K in y гфи условии Н , где Н и Hj - соответственно расстояние между ближними и дальними кромками рабочих поверхностей ; К ( )и ( нормальные эллиптические интегралы Лежандра второго и первого рода соответственно; k StnV (Л T- fi-4- (Vifr)-..v-.ti. k -) f- допустимое расстояние от боковой поверхности расплава до а оси формообразователя; СП К - радиус кривизны сферической Од поверхности изделия; и 1угол наклона внешней рабочей поверхности кольца к оси формообразоватопч; «Lкраевой угол смачивания расплавом материала рабочих поверхностей формообразователя.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН 1(!) С 03 В 19/00

ОПИСАНИЕ ИЗ06РЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

y =-Ð+ð 2 к=

1+—

Р shirr rrr=

6 Р, 2 и — +; å,-,()--я(е-g) (+

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬГГИЙ (2!) 3471714/29-33 (22) 14.07.82 (46) 07.07.85. Бюл, В 25 (72) А.В.Егоров, В.Г.Масленников, С.В.Румянцев, О.Е.Козлов, В.Л.Сироткин и Н.А.Юрьева (53) 666.1.036 .6(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 759460, кл . С 03 В 19/00, 1977 (прототип). (54 ) (57 ) 1 . .ФОРМООБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ

ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИИ ИЗ ТЕРМОПЛАСТИЧНЫХ МАТЕРИАЛОВ в условиях невесомости путем охлаждения до затвердевания расплава, выполненный в виде кольца, рабочие поверхности которого наклонены к его оси, отличающийся тем, что, с целью повышения качества путем уменьшения термических напряжений, он снабжен дополнительным кольцом, расположенным сооснои опозитно с зазором относительно основного.

2. Формообразователь по п. 1, отличающийся тем, что расстояние Н между границами контакта расплава с рабочими поверхностяьи колец равно

К з10Усо М

И=2 у„+уР(Ч„К) pE(V„K

„„Я0„„1165647 А цри условии Н 4Н 4 Н где Н, и Н2 — . соответственно р асстояние между ближнимн и дальнимн кромками рабочих поверхностей;

F(9„K )н E(V,К)- нормальные эллиптические интегралы Лежандра второго и первого рода соответственно; у- допустимое расстояние от боковой поверхности расплава до оси формообразователя;

g — радиус кривизны сферической поверхности изделия;

91- угол наклона внешней рабочей поверхности кольца к оси формообр аз о в ател я

aL- краевой угол смачивания расплавом материала рабочих поверхностей формообразователя.

2(1 P ) 6= 4+arccos—

r) 2R

50

1 1

Изобретение относится к устройствам для изготонления изделий из термопластичных материалов, найример линз из стекла, преимущественно в условиях невесомости.

В промьшцтенности линзы из стекла изготавливают механической обработкой поверхностей с последующей их шлифовкой и полировкой.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности, достигаемому результату и использующим с ним один и тот же физический принцип формования изделия является формообразователь, позволяющий в условиях невесомости придать расплаву;. помещенному внутрь него, форму двояковогнутой или двояковыпуклой линзы, которую затем охлаждают до эатнердевания. Линзы получают с полиронанными поверхностями (1).

Формообразователь представляет собой кольцо, изготовленное из материала, краевой угол смачивания которого расппавом 3 точно известен.

Чтобы изготовить с помощью этого формообразонателя линзу диаметром

D, ограниченную сферическими поверхностями с радиусом кривизны В, верхняя и нижняя его части наклонены к оси под углом 8 так, что образуют дне формирующие расплав внутренние поверхности, причем угол их наклона определяется по формуле

Основным недостатком формообраэонателя является то, что при охлаждении изделия (изделие при охлаждении и эатверденании не извлекается из формообраэователя ) происходит искажение его формы, вызванное отличием коэффициентов термической усацки и расширения материалов изделия и стенок кольца, которое приводит к возникновению термических напряжений в изделии . Кроме того, существенным недостатком известного формообразователя является трудность размещения внутри него массы исходного материала.

Цель изобретЕния — повышение качества путем уменьшения термических напряжений.

Цель достигается тем, что формообразонатель для изготовления изделий из термопластичных материалов в условиях невесомости путем охлаж165647 2 дения до, затвердевания расплава, выполненный в виде кольца, рабочие поверхности которого наклонены к его оси, снабжен дополнительным кольцом, расголоженным соосно и опозитно с зазором относительно основного, В формообразователе расстояние Н между границами контакта расплава с рабочими поверхностями колец рав10

H=2 Р„"+f F(4 „K) y, E(V„K)

1К gin Ч

IlpH QCJIOBHH H Н И2 где Н и Н вЂ” соответственно рас1 2. стояния между ближними и дальниья кромками рабочих поверхностей;

Р(Ч „К) и Е(Ч„К - нормапьные эллиптическиее ин те rp апы Лежандра второго и первого рода соответственно;

g =R+ ) . 2 R

1+ — +81A (8 -0(l-co5f9-0L

Д / 1 р — допустимое расстояние от боковой поверхности расплава до оси формообразователя;

Р— радиус кривизны сферической поверхности иэделия;

8 угол наклона внешней рабочей поверхности кольца к оси формообраэователя; ь| — краевой угол смачивания расплавом материала рабочих поверхностей формообразователя.

Предлагаемый формообразователь испапьэуют для получения как двояковогнутых так и двояковыпуклых линз, Бпагодаря такому конструктивному решению формообразователя помещенный внутрь него расплав имеет не две, а три свободные поверхности, так как не ограничен боковыми стенкаьж формообраэователя.

Для того, чтобы расплав находился внутри формообразователя в состоянии равновесия и в заданных границах, расстояния, на которые удалены одна от другой соответствующие кромки рабочих поверхностей колец, и расстояние между границаж контакта расплава с рабочими поверхностями колец находятся в соотношении между собой как Н (Н 4

На фиг. 1 изображена -конструкция формообраэователя, сбщий вид; на фиг, 2 и 3 — схема расположения элементов формообразователя в процессе формования изделия из расплава; на фиг. 4 — устройство для сборки колец формообразователя.

Формообразователь состоит из двух одинаковых колец 1 и 2, изготовленных иэ молибдена — тугоппавкого материала, несмачиваемого расплавом стекла ФК-!4. Каждое кольцо имеет внутреннюю 3 и внешнюю 4 рабочие поверхности.

Пример . Получение.из стекла марки ФК-14 (фосфатный крон} изделия в виде двояковогнутой линзы, имеющей радиус кривизны сферических поверхностей B=40 мм и диаметр D=58 мм.

На рабочие поверхности колец предварительно нанесен, например, ппазменным напылением слой платины толщиной около 10 мкм, так как известно, что платина смачивается расплавом стекла ФК-14, химически с ним слабо взаимодействует и образует угол смачивания 45

Дпя простоты изготовления колец выбраны углы наклона рабочей поверхности 3 к оси 8 =0 и поверхности

4 к оси 9„=90 . При этом, исходя из упомянутых соотношений величин

Э выбрано у — при Н„=Н=Н, чему соот1165647 ветствует, например, у =30 мм и

Н=17,8 мм. Толщина и наружный диаметр каждого кольца могут быть выбраны произвольно, исходя иэ конструк тивных и технологических соображений .

Линзу получают следующим образом.

Заготовку из стекла ФК-14, объем которой равен объему иэделия и фор10 ма приближена к конечной форме изделия, закрепляют между кольцами 1 и 2. Кольца фиксируют соосно, например, с помощью втулок 5, изготовленных из несмачиваемого расплавом ма15 териала, в капсуле 6 на расчетном расстоянии Н=17,8 мм, .с целью получения линзы с заданной кривизной поверхностей и для предотвращения их сближения под действием молекулярного давления на расплав. В условиях невесомости нагревают кольца и заготовку до температуры перехода стекла в жидкое состояние, в результате чего масса расплава под действием

25 поверхностных молекулярных сил принимает форму двояковогнутой линзы. Охлаждают изделие вместе с формообразователем в заданном ре,киме до образования твердого изделия.

Технический эффект от использования предлагаемой конструкции формо= образователя в сравнении с известным состоит в том, что она позволяет уменьшить вредное влияние на изделие

35 термических напряжений, возникающих при затвердевании и его охлаждении, Этот эффект достигается тем, что в формообразователе отсутствует боковая стенка, благодаря чему усадка

40 материала изделия может происходить без ограничения по всем трем координатным осям.

1165647

1l65647

1165647

Составитель В.Юдина

Техред С. Йовжнй

Редактор H .ßöîë à

Корректор Е.Сирохман

Тираж 457 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам иэобретений и открытий

1)3035-, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Закаэ 4280/21

Фили ал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формообразователь для изготовления изделий из термопластичных материалов Формообразователь для изготовления изделий из термопластичных материалов Формообразователь для изготовления изделий из термопластичных материалов Формообразователь для изготовления изделий из термопластичных материалов Формообразователь для изготовления изделий из термопластичных материалов Формообразователь для изготовления изделий из термопластичных материалов 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при изготовлении из стеклопорошка стеклянных шариков, предназначенных для фильтров различного назначения, светоотражающих устройств, а также для струйно-абразивной обработки поверхности металлов

Изобретение относится к области нанесения покрытий на порошкообразные материалы и может быть применено для получения гидрофобного мелкодисперсного порошка, предназначенного для использования в медицинской технике в качестве рабочего тела в установках, работающих на принципе псевдоожижения слоя порошка и используемых для лечения ожоговых больных, а также в качестве наполнителя в строительных материалах, пластмассах и красках

Изобретение относится к электроплазменной технологии и может быть использовано для термообработки и сфероидизации порошков тугоплавких материалов

Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству декоративно-облицовочных материалов, получаемых путем спекания измельченного стекла с широким фракционным диапазоном с добавками (либо без добавок) различных красителей и наполнителей
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству отделочных материалов, предназначенных для внутренней и наружной отделки промышленных и гражданских зданий
Изобретение относится к промышленности строительных материалов, в частности к производству отделочных материалов, получаемых методом спекания смеси стеклогранул с различными красителями и наполнителями

Изобретение относится к способу очистки полиалкилсилоксанов, способу получения кварцевого стекла из очищенных полиалкилсилоксанов, а также к полученным в результате реализации указанного способа очищенным полиалкилсилоксанам, и изготавливаемому из них кварцевому стеклу

Изобретение относится к производству декоративно-облицовочных плит, которые предназначены для гражданского и промышленного строительства, изделий мебельной промышленности и художественных изделий

Изобретение относится к производству материала типа стеклокремнезит на основе стеклобоя, используемого для внутренней, наружной отделки зданий и сооружений, полов и т.п
Изобретение относится к производству строительных материалов, а именно к производству пеностекла

 

Наверх