Способ изготовления изделий из вспенивающихся гранул

 

Использование: технология изготовления трубчатых бесшовных оболочек для покрытий красконаносящих валов. Сущность изобретения: после уплотнения в форме гранулы на основе пенообразующего вулканизующегося полиэтилена нагревают при температуре на 20-40°С ниже температуры их плавления до полного прогрева. Охлаждают при 18-20°С. После спекания повторно охлаждают при 10-20°С. Заготовку извлекают из формы и снимают наружный слой. Обработанную заготовку свободно вспенивают и отверждают на металлическом калибре. 1 табл., 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (si)s В 29 С 67/20, 67/24 ф.,0 (lgr) g

ГОСУДАРСТБЕННЬ Й КОМИТЕТ пО изОЦРетениям и ОткРытиям

ПРИ /K СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4802094/05 (22) 13.03.90 (46) 30.04.92, Бюл. М 14 (71) Мурманский проектно-конструкторский и технологический институт судостроения, модернизации и эксплуатации флота и разработки средств механизации (72) Н,А.Власов, Т.Е.Григина, А.А.Гришин, В.Н.Чалов, В.И.Лифшиц, Л.П.Неделько и

Ю.М.Кузовлев (53) 678.742.2.027.96 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 770825, кл. В 29 С 67/24, 1978. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ ВСПЕНИВАЮЩИХСЯ ГРАНУЛ

Изобретение относится к способу переработки вспенивающихся гранул для получения трубчатых бесшовных оболочек прессовым методом и может быть использо- вано в различных отраслях промышленности, в частности для производства облицовки валов красконаносящих станков в мебельной промышленности.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления изделий из вспенивающейся термопластичной композиции, включающий уплотнение композиции в форме, спекание, охлаждение, съем заготовки, ее механическую обработку, последующее вспенивание в форме,соответствующей по конфигурации и размерам готовому изделию, и отверждение, предназначенный для получения наплавов.

Однако этот способ не может быть при-. менен для получения крупногабаритных бесшовных оболочек (наружный диаметр покрытия 200-300 мм, длина до 1500 мм, толщина покрытия до 50 мм) из-за особен(57) Использование: технология изготовления трубчатых бесшовных оболочек для покрытий красконаносящих валов. Сущность изобретения: после уплотнения в форме гранулы на основе пенообразующего вулканизующегося полиэтилена нагревают при температуре на 20-40 С ниже температуры их плавления до полного прогрева. Охлаждают при 18-20 С. После спекания повторно охлаждают при 10-20 С. Заготовку извлекают из формы и снимают наружный слой. Обработанную заготовку свободно вспенивают и отверждают на металлическом калибре. 1 табл., 2 ил. ностей их конструкций и требованию. предъявляемому к качеству внутренней структуры вспененного материала изделия.

Цель изобретения — повышение качестеЪ ва изделий с центральным отверстием и расширение технологических возможностей. Ы

Цель достигается тем, что согласно способу изготовления изделий из вспениваю- 4 щихся гранул на основе вулканизующегося СО полиэтилена, включающемуформованиеза- (1 готовки изделия путем уплотнения гранул в форме, спекания в среде теплоносителя и охлаждения, съем заготовки, ее механическую обработку и последующее вспенивание, уплотненные гранулы перед спеканием дополнительно нагревают при температуре ниже температуры их плавления на 20 — 40 С до полного прогрева с последующим охлаждением до комнатной температуры, механическую обработку заготовки осуществляют путем снятия ее наружного слоя, после чего проводят свободное вспенивание с после1729783 дующим отверждением на металлическом калибре, Предлагаемый способ реализован при изготовлении трубчатых бесшовных пневмополиэтилеHовых оболочек с размерами

250х165х1500 мм для валов красконаносящих,станков, используемых в мебельной промышленности для нанесения грунтовочных покрытий и водорастворимых красителей.

На фиг. 1 изображена форма для спекания заготовок; на фиг. 2 — вал с оболочкой из вспененной заготовки.

Форма выполнена разъемной и содержит цилиндрический корпус 1, расположенный по центральной оси формы сердечник

2, крышку 3, вставку 4, выполненную в виде стакана для подпрессовки материала.

Корпус 1, сердечник 2 и вставка 4 образуют оформляющую полость заготовки 5.

Вставка 4 удерживается в корпусе с по.мощью хомута 6.

Оболочка 7 установлена с натягом на металлический красконаносящий вал 8.

Пример 1. В формующую полость формы для спекания засыпают композицию полиэтилена пенообраэующего вулканизующегося марки 108-58П (TY 6-06-1753-79) или 108-59А (ТУ 6-54.0203492-30-89) в виде гранул с насыпной плотностью около 0,60 г/см в количестве 4,1 кг. Сверху в формующую полость устанавливают вставку 5 и с помощью пресса (не показан) усилием 5 тс уплотняют композицию до плотности 0,74—

0,76 r/ñì .

После уплотнения композиции хомутом

6 фиксируют вставку 4 и форму помещают в термопечь с температурой 70 — 90 С, где нагревают в течение 30 мин для полного прогрева композиции, не допуская ее плавления (температура плавления полиэтилена 110 С). Контроль температуры осуществляется на поверхности формы, а время полного прогрева устанавливается экспериментальным путем.

По окончании прогрева форму извлекают из термопечи и выдерживают на воздухе при комнатной температуре до охлаждения в течение 4 — 5 ч.

Затем форму вновь помещают в термопечь, но уже с температурой 185 «5 С и выдерживают при этой температуре в течение

2 — 3 ч для спекания заготовки. При этом происходит плавление полиэтилена, термический распад порофора и перекиси дикумила, входящих в состав композиции, и осуществляется пространственное сшивание макромолекул, По окончании процесса спекания форму извлекают из термопечи, охлаждают на воэ50 ком и ози ци и.

Пример ы 10 — 11 (контрольные). Спо55 соб выполняют с заграничными значениями 5

45 духе до комнатной температуры, распрессовывают и извлекают заготовку. Полученная заготовка имеет вид трубчатого изделия с размерами: наружный диаметр 125, мм, внутренний диаметр 80 мм, длина 750 мм.

Наружную поверхность трубчатой заготовки протачивают на токарном станке для снятия внешней корочки и вскрытия пор на всей наружной поверхности на глубину 2 — 5 мм. Это позволяет обеспечить равномерность прогрева по всему объему заготовки на последующей стадии — стадии вспенивания, Кроме того, снятие внешней корочки заготовки обеспечивает промежуточный контроль способа — контроль операции спекания заготовки по отсутствию или наличию темных пятен на срезе, характеризующих некачественно проведенную технологическую операцию спекания. Обработанную качественную заготовку помещают в нагретую до

130+5 С термопечь и выдерживают там в течении 2 — 3 ч для осуществления свободного вспенивания, в результате чего она увеличивает свои размеры примерно в 2 раза, По окончании режима вспенивания неотвержденную горячую заготовку извлекают из термопечи и свободно одевают на металлический калибр с наружным диаметром 165 мм, после чего охлаждают до 20—

30 С, Охлаждаясь вспенивая, заготовка твердеет.

После отверждения полученную оболочку снимают с калибра и осуществляют визуальный осмотр. Качественная оболочка должна иметь равномерную, мелкоячеистую структуру без пузырей.

После этого оболочка 7 может поставляться потребителю, где ее натягивают на металлический красконаносящий вал 8, протачивают на токарном станке до требуемого диаметра и шлифуют.

Пример ы 5-7 (контрольк.ые). Способ выполняют с заграничными значениями времени предварительного нагрева, при этом увеличение времени нагрева свыше оптимального не влияет на качество спекания и вспенивания заготовки.

Примеры 8и9(контрольные), Способ выполняют с заграничными значениями температуры предварительного нагрева плотности запрессовки.

Пример 12 (контрольный). Способ выполняют без предварительного прогрева уплотненной композиции.

1729783

55

Пример 13 (контрольный). Способ выполняют без механической обработки заготовки.

Пример 14 (контрольный). Способ выполняют без использования металлического калибра.

Пример 15 (no прототипу), Способ выполняют по способу-прототипу без предварительного прогрева уплотненной композиции при 70-90 С, без механической обработки спеченной заготовки и при вспенивании в ограничительной форме по наружному диаметру.

Режимы выполнения способа качества поверхности полученных оболочек приведены в таблице.

Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение качества структуры вспененных изделий, которые характеризуются равномерностью, мелкопористостью и отсутствием пузырей.

Способ характеризуется простотой технологии и технологической оснастки и может использоваться в специализированных и роизводствах.

Получаемые предлагаемым способом пенополиэтиленовые оболочки, используемые в виде покрытий красконаносящих валов, обладают исключительно хорошей пропитывающей способностью и отличаются хорошей стойкостью к. лакам, краскам, органическим растворителям, что значительно увеличивает срок службы покрытий в

5 виде пенополиэтиленовых оболочек до 1 г вместо 2 мес. Улучшается ремонтопригодность таких покрытий за счет простоты их замены, причем ремонт производится в условиях мебельного производства.

10 Формула изобретения

Способ изготовления изделий из вспенивающихся гранул на основе пенообразующего вулканиэующегося полиэтилена, включающий их уплотнение в форме, спека15 ние, охлаждение, сьем заготовки, ее механическую обработку, последующее вспенивание и отверждение, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения качества изделий с центральным отверсти20 ем и расширения технологических возможностей, перед спеканием уплотненные гранулы дополнительно нагревают в форме при температуре ниже температуры их плавления на 20 — 40 С до полного прогрева

25 с последующим охлаждением до комнатной температуры, механическую обработку заготовки осуществляют путем снятия ее наружного слоя, после чего проводят свободное вспенивание с последующим от30 верждением на металлическом калибре.

1 729783

Технологическиа рекины процесса спекания

Виэуальнал ха тика структур ки

Технологические рехииы про цесса еспенивания

Припер

Плотность эапрессовки, г/смэ

ОФорнление внутреннего диаметра

ОФормление нарумного диаметра

Визуальная характеристика оболочки рактерисы эагатов

Спекание

Предварительный нагрев беэ механической ООработки с неханнческой обрэбот кой

С мни ьС ч

90 30 185 3,0

0;75

Изделие качественное,структура равномерная,нелкоячеистая,без пузырей

80 30 185

70 30 185

90 30 185

90 20 185

0,75

0,75

0,75

0,75

3 0

3,0

3,0

3,0

То we

130 2 To we

То we

ll н

2 н

2 н

II

130

130

5 (контропьньй) Внутренняя стр к- 130 тура с темными пятнами на анемией стороне

Иэделие качественное,структура неравномерная,мнамество пузырей по всей длине оболочки

Внутрення струк- 130 тура равноиерная, беэ пятен и посторонних включений

It

Изделие качестаанное,структура равномерная,малкоячеистая, без пузырей

185 3,О

7 (контРольньй)

8 (контрольньй) 0,75

90 120

»11

130 2

То we

То мо

185 3,0

В утр ня стоу 130 тура с ракавинани на нэрумнай стороне

2 «н»

0,75

100 30

Иэделие некачественное,структуре равнонорная,но имеется больюэй пузырь е централыюй части оболочки

Внутренняя струк- 130 тура с темными пятнами на нарум" ной стороне

Изделие некачественное,структура неравномерная,ннояество пузырей по всей длине оболочки

» l l»

Внутренняя струк- 130 тура неравномерная,пузырь на внутренней стороне

Иэделие некачест" венное. структура неравнонерная, бапьвой пузырь в центральной части оболочки

Внутренняя струк" 130 тура стеклзвндная в нелкик пузырях

Ка ли бра за ни е внутреннего диаметра .

Иэделие нокачест" венное, структура неравнонерная,мноыество пузырей по всей длине оболочки

185 3,0

12 (кант- 0,75 ропьньй) Внутренняя струк- 130 тура с тениным пятнами на нарум" ной стороне

130

То we

То ме

30 185 3,0

0,75

Поверхность ровная, гладкая беэ видимых деФектов

14 (конт- 0175 рольный) 30 185 3,0

130 2

Без калнброеания внутреннего див" метра

15 (по ïðî- 0,75 тагилу) 185 3,0

130 2 То we

Вспениввние в ограничи" тельной

ФОрны

55

6 0175 90 40 185 3, О

9 (конт- 0,75 60 30 185 3,0 рольньй) 10 (конт- 0 73 90 30 185 3 0

РОЛЬиьй ) 11 (конт- 0,77 90 30 185 3,0

poльный) Внутреннцл стРУк- 130 2 Калибрование тура peelKIHepwee внутреннего без пятен и постодиаметра ранних включений

Внутренняя структура Равномерная, без пятен и посторонних включе ний

Поверхность заготовки равная,глад" кая,без видиимх дейектав

Иэделие некачест" венное, структура нерав1юнерная,наряду с иелкими парами встречаются крупные,без пузырей

Иэделие некачественное,неопределен. ной Фориы и размеров испольэовать по назначению невозмомнэ

Изделие некачест" аенное,структура неравномерная,з нарумных Слэяхкрупнопористая,нью

ыество пузырей по всей длине оболочки

1729783

cue. 1

Составитель Е. Мартыненко

Редактор Т. Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец

Заказ 1.470 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101