Литье по газифицируемым моделям - Шуляк B.C.
ISBN 978-5-91259-011-5
Скачать (прямая ссылка):
С одной стороны, модель должна иметь необходимую технологическую прочность, чтобы при выполнении операций транспортировки, сборки моделей, покраски модельных блоков, их сушки и формовки не происходило нарушение геометрических параметров модели. С другой — при заливке формы металлом модель не должна существенно влиять на заполняемость формы, при этом
48
должно выделяться минимальное количество продуктов термодеструкции полистирола, которые оказывают влияние не только на формирование отливки, но и на окружающую среду.
В первом случае модель должна иметь повышенную объемную массу, во втором — минимально допустимую. Получение моделей с заданной, технологически необходимой объемной массой и является главной задачей их производства. Многочисленными исследованиями и практикой установлено, что при вспенивании гранул полистирола различных партий одного и того же производителя при одинаковых режимах можно получать модели из пенополи-стирола с объемной массой, величина которой колеблется в значительных пределах.
Поэтому необходимо контролировать свойства исходного полистирола и экспериментально определять технологические параметры первичной его переработки для получения качественных моделей. Гранулометрический состав исходного полистирола определяется в зависимости от толщины стенки модели, т. к. вспененные гранулы должны не только заполнить полость пресс-формы, но и обеспечить необходимую объемную массу и качество ее поверхности. В табл. 2.9 представлены рекомендации различных зарубежных фирм по выбору размера исходных гранул полистирола в зависимости от толщины стенки модели [6].
Из приведенных данных в табл. 2.9 следует, что отечественный полистирол марок ПСВ-Л и ПСВ-ГМ409, а также строительные марки полистирола необходимо дополнительно просеивать на ситах для выполнения указанных рекомендаций (см. табл. 2.5-2.7), и только полистирол марок ПСВ-ГМ406 и ПСВ-ГМ404 соответствует рекомендациям и может применяться без дополнительного рассеивания.
Таблица 2.9
Рекомендуемый размер исходных гранул
Толщина стенки модели, мм Размер гранул, мм Объемная масса модели, кг/м3
Более 14 1,2-1,8 13-30
10-14 1,1-1,3 15-40
8-10 0,7-0,9 17-40
6-8 0,3-0,7 17-40
4-6 0,2-0,5 22-44
49
Вспенивание гранул полистирола можно производить различными способами: в горячей воде, паровой ванне, потоке пара, потоке горячего воздуха и электромагнитном поле высокой частоты.
Вспенивание в горячей воде осуществляется при температуре 95-100 °С. Гранулы полистирола засыпаются тонким слоем в короб, который закрывается крышкой. Днище короба и крышка выполнены из капроновой ткани или медной сетки. Короб с гранулами погружается в кипящую воду на такую глубину, чтобы верх короба был перекрыт кипящей водой. После выдержки в воде в течение заданного времени короб извлекается и помещается в сушило, температура в котором 25-30 °С. Сушку можно производить и на противнях при комнатной температуре. Съем вспененного полистирола с 1 м2 поверхности водяной ванны составляет 0,5-1,0 кг/ч. Процесс вспенивания в водяной ванне отличается стабильностью, т. к. поддерживать заданную температуру воды сравнительно легко. Однако в связи с низкой производительностью процесса вспенивания в водяной ванне, высокой остаточной влажностью гранул (до 250 %) и комкованием (слипанием) в процессе вспенивания данная технология не получила промышленного применения. Зависимость насыпной массы вспененного полистирола от времени его выдержки в кипящей воде представлена на рис. 2.7.
~а 0,07
^ 0,06
1 0,05
3 °>04
| 0,03
I 0,02 0,01
Вода 100 °С
1 —фр. 0,5-1,0 мм
2 —фр. 1,0-1,6 мм
3 —фр. 1,6-2,5 мм
4 — фр. 2,5-5,0 мм
5 — без рассева
4 8 12 16 20 Время вспенивания, мин
Рис. 2.7. Зависимость насыпной массы гранул полистирола от продолжительности вспенивания в кипящей воде
50
Вспенивание паром гранул полистирола производится при температуре 95-105 °С тремя способами: статическим, кинетическим и динамическим. При статическом способе исходные гранулы равномерным слоем засыпаются в противень с днищем из капроновой или медной сетки, который помещается в бак над кипящей водой. Бак закрывается крышкой, вследствие чего температура пара над кипящей водой стабилизируется в пределах 96-98 °С. Противень выдерживается в паровой ванне заданное время, которое исчисляется после закрытия ванны крышкой. Вспенивание гранул в паровой ванне требует большего времени, чем в кипящей воде, но за счет значительного сокращения времени сушки общий цикл переработки полистирола значительно сокращается. Статическое вспенивание паром гранул полистирола можно производить в автоклаве. В этом случае противень с гранулами помещают в автоклав, после закрытия которого в него подается пар при температуре 100-105 °С. После заданного времени выдержки, исчисление которого начинается после закрытия автоклава и подачи в него пара, противень извлекается. Вспенивание гранул полистирола в автоклаве позволяет получить вспененные гранулы с низкой влажностью и значительно сократить время сушки. Однако вспенивание в автоклаве применяется крайне редко из-за сложности обслуживания автоклава.
