обы Ш., в к-рых заготовку протягивают жестким пуансоном через заменяющее матрицу протяжное кольцо (рис. 2). При Ш.

_гг_

4^5

.Ж.

Рис. 2. Схема штампования жестким пуансоном через протяжное кольцо (о — нагревание заготовки, б — формование): 1 — пуансон, г — нагреватель, 3 — прижимная рама, 4 — заготовка, 5 — протяжное кольцо.

изделий с небольшой глубиной вытяжки, на одну из поверхностей к-рых необходимо нанести мелкий рисунок, пуансон или матрица м. б. эластичными (из губчатой или из очень мягкой монолитной резины). В нек-рых случаях роль пуансона может выполнять воздух (об этом см. Вакуумформование, Пневмоформование).

заготовки и проА

Разновидность Ш. плоских тонкостенных изделий — т. н. штамповка-вырубка (рис. 3), предусматривающая вырубку изделия из бивку в нем отверстий при помощи штампов, оснащенных режущими элементами (напр., пуансоном, выполненным в виде контурного ножа). Качество. __ деталей, полученных этим способом, зависит от типа материала, его темп-ры, скорости процесса, конструктивных особен

IS

Рис. 3. Схема штамповки-вырубки (а — нагревание заготовки, б — вырубка): 1 — контурный нож, 2 — нагреватель, з — прижимная рама, 4 — заготовка, 5 — матрица, 6 — изделие.

ностей деталей и геометрии режущих элементов. Вырубка облегчается при нагревании материала выше темп-ры его стеклования (плавления). Ниже этой темп-ры уменьшают скорость процесса во избежание растрескивания

899

ШТРАНГ-П РЕССОВАНИЕ

900

деталей. Усилие вырубки составляет 5—15 кн (500— 1500 кгс) на 1 см2 поперечного сечения контура изделия. Штамповкой-вырубкой изготовляют панели, прокладки, монтажные колодки, а также печатные схемы из фольгированных материалов.

Для Ш. трудно перерабатываемых материалов в изделия сложной конфигурации и с повышенной точностью размеров (напр., втулки или манжеты из политетрафторэтилена) применяют штампы-прессформы. Заготовки, имеющие простую конфигурацию (напр., куб, параллелепипед), вырезают из пластин, плит или блоков. Ш. осуществляется при темп-рах выше темп-ры стеклования (или плавления) полимера и давлениях 10— 70 Мн/м2 (100—700 кгс/см2). Отформованное изделие выдерживают в штампе под давлением до его охлаждения ниже темп-ры стеклования (или завершения кристаллизации).

Оформляющие элементы жестких штампов м. б. изготовлены из металла, бетона или пластмасс с металлич. покрытием, а также целиком из полимерных материалов (напр., литьем эпоксидных, полиэфирных или полиак-рилатных компаундов). Штампы первых трех типов используют в крупносерийном производстве для формования изделий со сложным рельефом и с поверхностью высокого качества. Штампы из пластмасс применяют в производстве небольших партий изделий, т. к. срок службы этих штампов сравнительно невелик. Прочность, износостойкость и теплопроводность штампов увеличиваются при наполнении пластмасс волокнами, минеральными наполнителями или порошками металлов.

Лит.: Бобрынин Б. Н., Технология штамповки неметаллических материалов, М., 1962; БернхардтЭ. [сост.],

Переработка термопластичных материалов, пер. с англ., М\,

1962; Исаченков Е.И., Штамповка резиной и жидкостью,

2 изд., М., 1967; Зубцов М. Е., Листовая штамповка,

2 изд., Л., 1967. В. М. Виноградов.

ШТРАНГ-ПРЕССОВАНИЕ, непрерывное профильное прессование, плунжерная экструзия, поршневая экструзия (plunger extrusion, Strangpressen, extrusion a piston) — метод формования профильных изделий путем выдавливания полимерного материала через прессформу с открытым входным и выходным отверстиями или специальную головку. Для получения изделий с высокими механич. показателями должно быть обеспечено достаточное уплотнение материала в формующем инструменте. Это достигается в результате применения инструмента, площадь пуансона к-рого значительно превышает площадь выходного отверстия матрицы [для термопластов отношение площадей составляет 10 : 1, для реактопластов — (3,5—5,0) : 1]. Ш.-п. осуществляют на специальных горизонтальных прессах, поршень к-рых медленно совершает рабочий ход и быстро возвращается в исходное положение. Ш.-п.— процесс с периодически повторяющимся циклом, обеспечивающий непрерывное производство профилей благодаря тому, что за один цикл выдавливается не вся порция материала и оставшийся от предыдущей загрузки подогретый материал «сваривается» с вновь поступившей порцией. Метод занимает промежуточное положение между прессованием и экструзией.

В техйологии переработки реактопластов Ш.-п.— единственный метод изготовления профильных изделий из высоконаполненных пресспорошков и волокнитов

(напр., асбоволокнита). Материал подается пуансоном (см. рисунок) в канал матрицы, проходит через сопло с интенсивным обогревом (температурные режимы приведены в таблице), где размягчается и уплотняется, а при дальнейшем движении по обогреваемому каналу матрицы отверждается. Для регулирования скорости выдавливания профиля в конце канала установлен тормоз. Длина матрицы зависит от толщины стенок изделия; напр., при толщине 3 и 10 мм она составляет соответственно' ок. 300 и 450 мм. Давление Ш.-п., зависящее от типа перерабатываемого материала и профиля изделия, может изменяться от 250 до 400 Мн/м2 (2500— 4000 кгс/см2). Производительность процесса — 2—20 м/ч. Ш.-п. реактопластов позволяет получать изогнутые профили. Для этого темп-ру на выходе из матрицы снижают

Установка для штранг-прессования реактопластов: 1 — пуансон, г — материал в окне загрузочной камеры, з — загрузочная камера, 4 — сопло, S — электрич. нагреватели, 6 — обойма матрицы, 7 — сменная матрица, 8 — тормоз, 9 — изделие.

на 25—30°С, в результате чего материал отверждается только частично. Окончательное отверждение осуществляется в гибочных лотках.

В производстве изделий из термопластов Ш.-п. почти полностью вытеснено экструзией в червячных экструдерах. Метод используется гл. обр. при переработке фтороТемпературные режимы штранг-прессования реактопластов (в °С)

Материал

Зона установки фенол о-аль- карбамид дегидный ный

65—80 65—70

130—150 135—145

до 200 до 145

пластов, а также в производстве массивных стержней

и толстостенных труб из жесткого поливинилхлорида.

В последнем случае предварительно пластицированный

на вальцах и свернутый в рулон поливинилхлорид помещают вручную в обогреваемую загрузочную камеру

материального цилиндра, откуда он продавливается

поршнем через формующую щель головки. Отформованный профиль поступает в специальный желоб, где

охлаждается воздухом или водой. Внутрь трубы во избежание ее деформации помещают дорн или подают холодный воздух. При давлении на материал 40—50 Мн/м2

(400—500 кгс/см2) скорость выдавливания профиля достигает 2 м/мин. М. Л. Нербер.

э,

ЭБОНИТЫ, твердые резины (ebonites, Hart-gummi, ebonites) — продукты, к-рые образуются при вулканизации ненасыщенных каучуков большими количествами серы.

Свойства. В отличие от обычных (мягких) резин, Э. находятся при комнатной темп-ре в стеклообразном состоянии. Темп-ра, при к-рой заметно проявляются высокоэластич. свойства Э. (55—110°С), зависит от типа каучука, наполнителя, содержания связанной серы, степени вулканизации. Наибольшей теплостойкостью характеризуются Э. из бутадиен-нитрильных каучуков, наименьшей — из натурального каучука. В оптимально свулканизованном Э. содержатся только моно- и ди-сульфидные связи, образующиеся на конечных стадиях процесса в результате распада и перегруппировки полисульфидных. Частота вулканизационной сетки в Э. значительно выше, чем в мягких резинах. От содержания связанной серы (коэфф. вулканизации) зависят, помимо теплостойкости, модуль Юнга и степень набухания Э. в растворителях. Э. существенно превосходят обычные резины по механич. прочности. Твердость Э. приближается к твердости металлов и пластиков. Э., особенно ненаполненные, имеют хорошие диэлектрич. свойства. Нек-рые характеристики Э. приведены ниже:

Плотность, г/см* 1,15—1,68

Прочность при растяжении, Мн/м* (кгс/см*)

Э. из натурального каучука .... 52—54 (520—540)

X Э. из бутадиен-нитрильного каучука 60—67 (600—670)

Прочность при изгибе, Мн/м* (-кгс/см*)

Э. из натурального каучука .... 2,0—2,5 (20—25)

Э. из бутадиен-нитрильного каучука 3,8—4,2 (38—42)

Прочность при сжатии, Мн/м* (кгс/см*) 70—150 (700—1500) Модуль Юнга, Гн/м* (кгс/см*)

9. из натурального каучука .... 2—3 (20000—30000)

Э. из бутадиен-нитрильного каучука 1,7—3,2

(17 000—32 000)

Твердость по Бринеллю, Мн/м*

(кгс/мм*) 110—140(11—14)

Уд. поверхностное электрич. сопротивление, ом Ю10—101*

Уд. объемное электрич. сопротивление, ом-см 10"—10»'

Электрич. прочность, кв/мм 15—20

Диэлектрич. проницаемость 2,8—3,5

Тангенс угла диэлектрич. потерь

(10 Мгц, 20 °С) 0.01

Температурный коэфф. линейного расширения (0—100 °С), °С-1 0,00007—0,00011

Температурный коэфф. объемного расширения, "С-" 0,00024

Коэфф. теплопроводности, кет/(м-К)

[ккал/(с«-сек°С)] 162,5 [0,388]

Уд. теплоемкость, кдж/(кг-К)

[ккил/(кг-°С)] 1,43 [0,341]

По химстойкости Э. значительно превосходят мягкие резины. Оптимально свулканизованные Э. не набухают даже при 90—100°С в алифатич. (в т. ч. нафтеновых) углеводородах; они устойчивы к действию воды, р-ров к-т, солей, щелочей. Ароматич. и хлорированные'углеводороды, окислители (напр., HN03, HaS04) разрушают Э. уже при комнатной темп-ре.

Изделия из Э. сохраняют свои свойства в течение многих лет и могут эксплуатироваться в тропич. климате, если на них не воздействует прямой солнечный свет. ФоЯ

тоокисление Э. из натурального каучука протекает особенно интенсивно при действии света с длиной волны 520 иле, Э. из бутадиен-стирольных каучуков — света с длиной волны 460 нм. При этом на поверхности Э. образуется серная к-та, что приводит к изменению их поверхностного электрич. сопротивления.

Э. обладают хорошей адгезией к металлам [прочность крепления на отрыв достигает 20 Мн/м2 (200 кгс/см2)]. Они легко поддаются механической обработке — обтачиванию, полированию и др. Серьезный недостаток Э.— хрупк