Способ контроля качества деталей из пенополистирола

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()949425 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 2010,80 (21) 2996207/18-25 (g41j Кп 3 с присоединением заявки ¹ —.

G 01 N 15/08

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий . (23) Приоритет— (3) УДК 539.218 (088. 8) Опубликовано 070882. Бюллетень ¹28

Дата опубликования описания 07.0882

A..а.Штурман, Т.и.pезнинен«о и Т.А..«азapd*а ..."у :н, -!!, ":, t a. 1

Харьковский политехнический институт им. В.ИгДряфн- (. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ДЕТАЛЕЙ

ИЗ ПЕНОПОЛИСТИРОЛА

Изобретение относится к контроль.но-измерительной технике и может найти применение во всех отраслях народного хозяйства, занимающихся производством деталей из пенополистирола, для контроля их качества.

Известен способ контроля качества деталей из пенополистирола путем вырезки из деталей образцов и подсчета в них количества и размера ячеек с. точностью до 0,01 м с помощью микроскопа, одновременно определяется кажущаяся плотность образцов путем взвешивания(1).

Недостатком способа контроля, пригодного для исследовательских работ (при выборе состава вспенивакщихся композиций и режимов вспенивания деталей), является необходимость разрезки деталей и поэтому эти способы могут служить только для выборочного контроля.

Кроме того, способ длителен и сложен (необходимость использования целого ряда приборов и оборудования — микротомов, микроскопов и т.д., значитель-. 25 но усложняет технологический процесс);

Известен также способ определения качества деталей из пенополистирола по внешнему виду — путем сравнения с эталонным образцом(2).

Однако в результате такого контроля удается сравнивать только поверхностную структуру изделия и выбраковывать изделия, имеющие на поверхности крупные раковины, трещины .и другие внешние дефекты.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля качества деталей иэ пенополистирола с помощью проникающих жидкостей, заключающийся в обработке детали жидкостью с последующим визуальным контролем поверхности. На испытуемую деталь наносят жидкость, которая затем проникает в дефекты, открытые с поверхности. После периода пропитки избыток проникающей жидкости,, оставшийся на .поверхности, удаляется. Затем на поверхность наносится абсорбент светлый.порошкообразный материал (проявитель). Этот проявитель действует, ка с промокательная бумага и вытягивает часть жидкости, которая перед этим просочилась в поверхностные несплошности. Как только жидкость выходит, она диффундирует в покрытие иэ проявителя, давая индикаторные следы, которые значительно шире, чем поверхностные не949425

20 оплошности, с которыми они связаны.

Затем контролер осматривает деталь и ищет эти цветные индикаторные следы на фоне проявителя(3}.

Особенностью этого метода является то, что он применим только к поверхностным или подповерхностным дефектам, имеющим открытый выход на поверхность и не применим к материалам, обладающим пористой природой, при исследовании которых проникаю- 10 щая жидкость просачивается внутрь и вытекает на поверхность. его использование в таких материалах вызывает общее окрашивание, маскирующее отдельные дефекты. 15

Особенность строения деталей из вспененного полистирола состоит в том, что помимо поверхностных дефектов, имеющих открытый выход на поверхность (в этом случае деталь бракуется после простого визуального осмотра), особую опасность с точки зрения снижения прочности деталей, представляют пустоты, расположенные в подповерхностном слое. Это объясняется тем, что пенополистироль ные детали обязательно имеют сплошную тонкую поверхностную пленку, а под ней располагаются пустоты.

Пенополистирол, который получается при тепловой обработке гранул, состоит из мелкоячеистых сферических частиц, диаметром 3-10 мм, спекшихся между собой. Внутри каждой частицы имеются микроячейки, диаметром 40150 мкм, а между гранулами — пусто- 35 ты, объемом 2-4%. При получении деталей из пенополистирола прессовым методом слишком быстрый подъем темпе ратуры при прессовании, неравномерный обогрев пресс-форм, избы- .40 ток материала, недостаточное давление прессования приводят к получению материала.с неодийаковой структурой или браку. Если процесс вспенивания продолжается больше on- 45 тимального для каждого материала времени, то образующиеся после разложения газообразователя газы прорвут стенки элементарных ячеек, особенно вблизи поверхностного слоя и равномерность структуры будет нарушена.

Однако зачастую эти нарушения технологического процесса обнаруживают только после контроля изготовленных иэделий путем их разрезки.

Механические свойства деталей из пенополистирола зависят от размеров и формы ячеек и от прочности полистирольных пленок, составляющих стенки ячеек и их равномерности распределения по объему.

Дефекты, расположенные в приповерхностном слое, представляюс опасность при эксплуатации изделий из пенополистирола — они являются наименее проч ными местами детали и выходят на по- 65 верхность при механической обработке деталей, вследствие чего выводят деталь в брак.

Пористость (характерная для метал-. лов, керамики и др.) совершенно отличается от пористости пенополистирола. В первом случае поры сообщаются с поверхностью детали, во втором - находятся под сплошным поверхностным слоем, по этой причине проникающая внутрь пенополистирольных деталей жидкость не просачивается изнутри в поверхностный слой, а скапливается в подповерхностном слое детали.

Таким образом, обнаружение дефек;тов — крупных пустот в подповерхностном слое пенополистирольных деталей, не позволяет получить надежные результаты.

Цель изобретения — повышение надежности контроля путем обеспечения возможности обнаружения пустот, находящихся под поверхностным слоем детали.

Поставленная цель достигается- тем, что согласно способу. контроля качества деталей из пенополистирола путем обработки детали жидкостью с последующим визуальным контролем поверхности, в качестве обрабатывающей жидкости используют метилэтилкетон, в который погружают деталь на

1-3 с при 18-22 С.

В результате обработки по предлагаемому способу растворитель — метилэтилкетон, диффундирует на глубину

1-1,5 мм в поверхностный слой детали, и если. деталь имеет равномерно распределенные. поры, то внешний вид поверхности не изменяется. В случае наличия в приповерхностном слое неравномерного распределения пор, в месте образования больших пустот накапливается растворитель и зто место приобретает темный цвет, легко различимый на фоне светлого тона всей поверхности детали и указывающий на брак детали.

Метилэтилкетон в тонком слое является прозрачным, а скопление его приобретает более темный цвет, поэтому при проникновении метилэтилкетона в большие пустоты под поверхностным слоем детали объем пустот приобретает более темную окраску. Растворитель метилэтилкетон, подобран для реализации способа по параметрам растворимости полимера 20 (МДж/м ) и растворителя 18,91 (МДж/м ) 1 и с учетом достаточно высокой предельно допустимой концентрации его в промышленных цехах (200 мг/м >.

Способ осуществляют следующим образом.

Деталь из пенополистирола, полученную любым из принятых в производстве методом (прессовым, беспрес949425

Формула и з обре те ни я

Составитель О.Алексеева

Техред М.Тепер Корректор М.Коста

Редактор Н.РогуЛич

Заказ 5733/28 Тираж 887 Подпи с ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 совым, литьем под давлением и др.), погружают в ванну с метилэтилкетоном, имеющим температуру 20Ф2 С, на 1-3 с, а после извлечения из ванны сушат не менее 3 мин на воздухе при нормальной температуре, для удаления из поверхностного слоя растворителя. Качество высушенной детали определяют визуально. При наличии на.поверхности детали темных пятен деталь бракуют ° 30

Температурный и временной режимы обработки выбраны иэ следующих соображений: обработка в метилэтилкетоне длится 1-3 с, так как при меньшем времени обработки (например 15

О, 5 c) эффект диффузии метилэтилкето.на отсутствует, а при обработке свыше 3 с — растворяется поверхность и качество детали ухудшается, температура метилэтилкетона равна 18о

22 С, так как при температуре ниже . о

18 С диффузия его в деталь идет мед- ленно, а при температуре свыше 22 Сслишком быстро и поэтому также может произойти ухудшение качества поверх ности. Время сушки детали после об. работки ее в метилэтилкетоне должно быть не менее 3 мин — во избежание механического повреждения (например, руками рабочего) поверхности детали — после улетучивания с поверх1 ности детали метилэтилкетона ее можно брать руками и проводить визуальный контроль.

Использование предлагаемого способа позволяет проводить контроль качества деталей при налацке технологического процесса, а для особо ответственных деталей — всей производственной партии деталей из пенополистирола в условиях мелко- и 40 крф носерийного производства — без нарушения целостности деталей.

Преимуществом предлагаемого способа контроля деталей из пенополистирола является увеличение надежности контроля качества деталей(после проведения такого контроля число деталей,. выбракованных при механической обработке и в процессе эксплуатации, резко снижается) и улучшение качества поверхности деталей после контроля, так как после обработки в метилэтилкетоне их поверхность приобретает дополнительный блеск.

Способ контроля качества деталей из пенополистирола, заключающийся в обработке детали жидкостью с последующим визуальным контролем поверхности, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля путем обеспечения возможности обнаружения пустот, находящихся под поверхностным -. слоем детали, в качестве обрабатывающей жидкости используют метилэтилкетон, в который погружают деталь на 1-3 с при 18-22 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Берлин A.A. Основы производства газонаполненных пластмасс и эластомеров. M., Госхимиздат, 1954, с. 170.

2- Ложечко Ю.П. и др. Переработка вспенивакщихся термопластов.

Л., "Химия", 1979, с. 80.

3. Неразрушающие испытания ° Справочник, под.ред. P Мак-Мастера М.-Л., "Энергия", 1965, с. 87-90 (прототип).