Металл материалдары
жүктеу/скачать 6.13 Mb.
|
| 18.2 Пластикалық массалар
Полимерлер қосындылары негізінде алынатын, қатты, берік, серпімді материалдар - пластмасса (пластиктер) деп аталады. Көбінесе бұйым формасы пластикалық деформация тәсілімен қалыптастырылады. Пластмасса бұйымдарының қасиеті оның негізін құрайтын полимерлердің қасиетімен анықталады, соған сүйеніп өндірістік технология процестері қабылданады. Технологиялық процесті бекітуде жылу әсеріне көп көңіл бөлінеді. Пластмассалар жылу әсеріне қарай термопластикалық және термореактивтік болып ажыратылады. Қайта - қайта қыздыру және суыту кезінде қасиеті қайтымды, сызықты немесе тармақты құрылымнан тұратын пластмассалар термопластикалық пластмасса деп аталады. Қыздыру немесе суыту үстінде құрылымындағы кеңістіктік байланыстың бұзылуына қарай иілімді күйге ауыса алмайтын, тізбекті молекулалар, температураның өзгеруіне қарай торлы құрылым құратын пластмассалар термореактивті деп аталады. Пластмассалар құрамы таза полимерден тұрса – қарапайым, полимерлерге қосымша толтырғыштар, пластификаторлар, бояулар басқада материал енгізілсе - күрделі болып бөлінеді. Пластификатор пластмасса бұйымдарын формалауын жеңілдетеді. Пластификатор ретінде эфир майлары жиі қолданылады, кейбірде иілгіш молекулалардан тұратын полимерлер пайдаланылады. Пластификаторсыз жоғары температурада формалануы жеңіл болатын термореактивті пластмассаларға шамалы термопластикалық полимер еңгізу арқыл оның қату үстінде шөгуін төмендетеді. 18.2.1 Пластмассаның құрамы, класқа бөлінуі, қасиеттері Пластмассаның негізі ретінде жоғары молекулалы органикалық қосылыс - смола алынады. Смола пластмассаны байланыстыратын негізгі компонент. Термопластикалық пластмассалар құрамында осы байланыстырудан басқа компоненттер болмауы да мүмкін, мысалы полиэтилен, органикалық шыны ж.б. Тағы бір маңызды компонент - толтырғыштар. Толтырғыштар механикалық қасиетін көтереді, баспақтау кезіндегі шөгуін төмендетеді және өзгеше арнаулы қасиеттерін өзгертуге әсерін тигізеді. Толтырғыштар, массасына шаққанда 40-70% мөлшерде енгізіледі. Толтырғыш ретінде органикалық немесе органикалық емес заттар, ұнтақтар (ағаш ұны, күйе, слюда, SiО2, тальк, графит), талшықтар (мақта - мата, шыны, асбест, полимерлер), табақшалар (қағаз, әр түрлі талшықты кездемелер, ағаш шпоны) алынады. Пластмасса бүйымының морттығын төмендетіп, иілімдік қасиетін көтеру үшін және өңделуін жеңілдету үшін пластификаторлар қосылады (массасына балап 10-12% мөлшерде). Пластификатор ретінде эфир жиі қолданылады. Кейбір кезде иілгіш молекулалары бар полимерлер де (олеин қышқылы, стеарин, дибутилфталат, ж.б.) пайдаланылады. Стабилизаторлар - ескіруден қорғау үшін, шағын мөлшерде қосылады. Заттың қасиеттерін тұрақтандырады, пайдалану мерзімін ұзартады. Стабилизатор ретінде әр түрлі органикалық заттар пайд аланылады. Ескіру - қоршаған ортаның әсерінен пластмассаның қасиеттерінің қайта қалпына келмейтіндей өзгеруі. Ескірудің негізіне полимер молекулаларының құрылысының өзгеруі жатады. Полимер молекулаларының химиялық байланыстарын біріктіріп ұстау үшін қатайтқыштар енгізіледі. Қатайтқыш ретінде органикалық тотықтар және басқа қосылыстар қолданылады. Майлар - форманың қабырғасына жабысып қалмауын көздейді, Бұйымдардың түсін өзгерту үшін бояулар қолданылады. Пластмассаның қасиеттері қүрамындағы компоненттердің мөлшерінег бір бірімен байланысу деңгейіне байланысты. Пластмассалар байланыстырушы заттарға қарап термопластикалық және термореактивті болып ажыратылады. Термопластикалық пластмасса негізі термопластикалық полимерлер. Термореактивті (реактопласты) пластмасса негізі - термореактивті смола. Термопластикалық пластмассадан (термопласты) бұйым жасау ыңғайлы. Формалау үстіндегі шөгуі 1-3%-тен аспайды. Материал созымтал және морт емес, бағытталу қабілеті де бар. Термопластар толтырғышсыз дайындалынады. Термореактивті полимерлер морт, өңдеу үстінде шөгуі 10-15%. Сондықтан құрамына толтырғыштар енгізіледі. Толтырғышқа қарай пластмассалар ұнтақты (карболиттер), талшықты (волокниттер), қабатты (гетинакс, текстолит, стеклотекстолит, асботекстолит) газдытолтырғыштар - ауа, газдар (пенопластар, поропластар) болып бөлінеді. Қолданылуына қарай пластмассалар күш беретін, күш бермейтін болып бөлінеді. Күш беретіндер қатарына конструкциялық, фрикциондық, фрикционсыздық, электризоляциялық пластмассалар жатады. Күш бермейтін пластмассалар - оптикалық мөлдір, химиялық төзімді, электризоляциялық, жылу изоляциялық, сәндік, тығыздық, қосымшалық. Бұл тек шартты топтастыру, пластмассалардың қасиеттері алмасып отыруы да мүмкін. Пластмассаның ерекшелігіне жататын қасиеттер: - тығыздығы төмен (1-2 т/м3), салмағы жеңіл; - химиялық құбылыстарға төзімді, таттанбайды; - электр изоляциялық қасиеті бар; - механикалық беріктігі болатқа тең немесе жоғары; - металл бұйымдарынан арзан және көркемді, түсті және қара металды үнемдейді. Машина жасауда қорғасын, мырыш, мыс, жез және қоланың , легірленген болаттың орнына жүреді. 18.2.2 Термопластикалық пластмассалар Термопластикалық пластмассалар негізі сызықты және тармақты полимерлер, кей кезде құрамына пластификатор енгізіледі. Термопластың жұмыстық температурасы шектелген, 60-700С - тан жоғарыда оның физикалық-механикалық қасиеттері күрт төмендеп кетеді. Қызуға төзімділерінің жұмыс атқару температурасы 150-2500С – тан аспайды. Термопластарды үгітілген кесек (гранул) немесе ұнтақтар ретінде дайындайды да бөлшектерді тетіктерді қысыммен құю арқылы жасайды немесе жартылай дайындау әдісімен жасалған жарғақтар, табақтар қимасы әр түрлі профильдер дайындауда пайдаланылады. Одан әрі бұл бұйымдарды штамптап немесе механикалық өңдеу, дәнекерлеу арқылы жетілдіреді. Аса маңызды термопластикалық материалдарға полиэтилен, полиамидтер, фторпластар, полистирол, поливинилхлорид және органикалы шыны жатады. Термопластарға тән кемшіліктер - жылуға төзімсіз, ескіру салдарынан қасиеттері тұрақсыз. Полиэтилен тұзға, ерітіндіге және суға, сілтілерге төзімді. Ультракүлгін сәулелердің әсерімен болатын жарыққа төзімсіз. Мұндай әсерден қорғау үшін 2-3% қара күйе қосады (полиэтиленге). Өндіру әдісіне және физикалық механикалық қасиетіне қарап полиэтилен төмен тығыздықтағы полиэтилен (НД) және жоғары тығыздықтағы (ВД) полиэтилен деп бөлінеді. Балқу температурасы НД=12О...135°С, ВД=115°С. НД - аса қатты, механикалық беріктігі жоғары. Мұндай полиэтиленнен жарғақтар, құбырлар, қалыпты бұйымдар жасайды; крандар, вентилдер, золотниктер, дыбыссыз жұмыс атқаратын тісті доңғалақтар құйылу арқылы жасалады. ВД - полиэтилені химиялық ыдыстар (тасымалдауы жеңіл), орауыш материалдар жасауда қолданылады. Полиамидтер - капрон, нейлон және басқалар. Сілтілі және сұйытылған қышқылдарға, отын мен майларға төзімді келеді. Жарықта ескіреді, су мен буда гидролиздік қабілеті бар. Едәуір берік, қатты және тұтқыр термопластарға жатады. Кемшілігі - суды сіңіруі, құрғақ күйінде жоғарғы температураларда морт, сынғыш. Машина жасау саласында қолданылатын полиамидтерден мөлшері тұрақты тозуға төзімді шағын тетіктер жасалынады. Фторопластар басым көпшілігі көміртегі мен фтордан тұратын полимерлер. Фторопластың түрлері көп. Көбірек тарағаны фторопласт-4 (политетрафторэтилен); фторопласт-3 (политрифтормонохлорэтилен). Фторопласт - 4 химиялық әрекеттерге, суға төзімді және ерімейді. Қыздыру үстінде 2500С - та ыдырай бастайды, ал 4000С - тан жоғары температурада ерімей бірден бұзылып, улы газдар бөліп шығарады (фтор және басқа). Фторопласт 4-тен бұйымдар дайындау үшін ұнтақталған материалдан бөлшектерді формалап 350-3700С жентектейді. Фторопласт-4- тен подшипниктер, манжеттер, сальниктер және де басқа қосылыстар жасалады. Фторопласт -3 -2100С - та балқиды, сондықтан бөлшектерді құю арқылы алуға болады, фторопласт - 4-ке қарағанда қаттылығы жоғары және механикалық беріктігі де көтеріңкі, фторопласт - 3 металдарға қорғаныш жамылғы ретінде пайдаланылады. Поливинилхлорид - аморфты полимер. Электр изоляциялық қасиеті жоғары, химиялық әрекеттерге төзімді, жану қабілеті жоқтың қасы, атмосфералық әсерлерге төзімді . Пластификатор енгізілмеген күйде винипласт деп аталады. Беріктігі, серпімділігі жоғары. Винипластан желдеткіш құрылғылар, металл ыдыстарын қорғауыш жапқыштар, құбырлар т.б. бөлшектер дайындайды. Жұмысқа пайдалану температурасы төмен (60-70°С) және беріктігі ұзақ болмауы оның кемшілігіне жатады. Құрамына пластификатор енгізілген күйде полихлорвинилді пластикат деп аталады, аязға шыдамды (-15° тен -50 °С). Тығыздау қыстырмаларын электр изоляциялау өткізгіштері мен кабельдер жасалады. 18.2.3 Термореактивті пластмассалар (реактопластар) Байланыстырушы ретінде термореактивті смола қолданылады. Қай кезде құрамына қосымша пластификаторлар, қатайтқыштар, еріткіштер енгізіледі. Байланыстырушыға қойылатын негізгі талаптарға олардың желімділік қасиеті (адгезия), қызуға, химиялық әрекеттерге төзімділігі, электр изоляциялық қасиеті, технологиялық өңдеуге қолайлылығы, шөгу деңгейінің төмендігі және улы болмауы жатады. Термопластикалық пластмассамен салыстырғанда қыздыру үстінде физикалық - механикалық қасиеттерін сақтауы жоғары және деформациялауға көнімсіз. Термореактивті пластмассалар өндірісінде фенолоформальдегидті, кремнийорганикалық, оксидті смолалар қолданылады. Машина жасауда негізі фенолоформальдегидті смола болып келетін фенопластарды қолдану кеңінен тараған. Фенопластың механикалық және диэлектрлік қасиеттері жақсы, суға, қышқылға, мұнай өнімдеріне тұрақты, қатты. Фенопластар толтырғыштарына қарай топтастырылады. Машина жасауда пайдаланылатын топтарына асботекстолит, текстолит, гетинакс сияқты қабатталған пластикті түрлері жатады. Асботекстолит қызуға өте төзімді, үйкеліске берік. Толтырғышы смолаға қанықтырылып, ыстықтай жаншылған асбесті маталар. Асботекстолит конструкциялық, фрикциондық, термоизоляциялық материал. Тежеурін және іліністіргіш жаппаларына қолданылады. Майға тигізбей күтіп ұстаса ұзақ уақыт қасиетін сақтап, тозбайды. Текстолиттің толтырғышы жай кездеме маталар. Диэлектрлік қасиеті жоғары, қажуға төзімді. Конструкциялық материал ретінде тісті доңғалақтар жасауға қолданылады. Текстолиттен жасалған подшипник ішпектері қола ішпектен 10-15 есе ұзақ уақыт пайдаланылады. Дегенмен, текстолитті подшипниктердің жұмыс температурасы 80-90°С аспау керек. Гетинакс толтырғышы смоламен әбден қанықтырылған және ыстықтай жаныштырылған қағаз беттері. Диэлектрлік қасиеті текстолиттен төмен. Химиялық әрекеттерге, ерітушілерге төзімді. Электр технологиялық және көркемдеу салаларында әуе және темір жол көліктерінің ішкі қабатын сәндеу үшін кеңінен қолданылады. Стеклопластиктер толтырғышы синтетикалық смола және шыны талшықтары. Механикалық беріктігі жоғары, тығыздығы төмен, диэлектрик, сырт әсерлерге төзімді. Автомобиль қорабы, басқа да көлемі ірі, ауыр жүк түсетін бөлшектер жасауда пайдаланылады. 18.2.4 Газбен толтырған полимерлі материалдар Газбен толтырылған материалдарға пенопластар және поропластар жатады. Пенопластың газбен толтырылған микрондық ұяшықтары бір - бірімен ешқандай байланыспайды (тығыздығы 300 кг/м3 дейін), ал поропластың ұяшықтары бір - бірімен қосылыста болады (тығыздығы 300 кг/м3 астам). Жылу және дыбыс өткізбеу қасиеттері өте жоғары. Құрылыста, тоңазытқыш жасауда, химиялық техникада, су және әуе көліктерін жасауда, қайықтар, суға батпай қалқып жүретін құрылғылар, құтқару құралдарын жасауда пайдаланылады. Механикалық қасиетін арттыру үшін газбен толтырған пластмассалар металмен қапталуы да мүмкін. жүктеу/скачать 6.13 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|