Способ изготовления изделий из вспенивающихся гранул

(51)5 В 29 С 6 О, 67/24 Е ОСУДАРСТБЕННЫИ КОМИТЕТ О изОЦРетениям и ОткРытиямПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Мурманский проектно-конструкторскийи технологический институт судостроения,модернизации и эксплуатации флота и разработки средств механизации(56) Авторское свидетельство СССРМ 770825, кл, В 29 С 67/24, 1978,(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙИЗ ВСПЕНИВАЮЩИХСЯ ГРАНУЛ Изобретение относится к способу переработки вспенивающихся гранул для получения трубчатых бесшовных оболочек прессовым методом и может быть использовано 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 2(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 качества изделий с центральным отверстием и расширение технологических возможностей.Цель достигается тем, что согласно способу изготовления изделий из вспенивающихся гранул на основе вулканизующегося полиэтилена, включающему формование заготовки 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 последующим отверждением на металлическом калибре,Предлагаемый способ реализован при изготовлении трубчатых бесшовных пневмополиэтиленовых оболочек с размерами 250 х 165 х 1500 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.П р и м е р 1. В формующую полость формы для спекания засыпают композицию полиэтилена пенообраэующего вулканизующегося марки 108-58 П (ТУ 6-06-1753-79) или 108-59 А (ТУ 6-54.0203492-30-89) в виде гранузл 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 г/см .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 воэ 50 композиции, П р и м е р ы 10 - 11 (контрольные). Спо 55 соб выполняют с заграничными значениями 5 10 15 20 25 30 35 40 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 контрольспособа- контрольоперации 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.П р и м е р 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. П р и м е р ы 8 и 9 (контрольные), Способ выполняют с заграничными значениями температуры предварительного нагрева плотности запрессовки.П р и м е р 12 (контрольный), Способ выполняют без предварительного прогрева уплотненной композиции,1729783 50 П р и м е р 13 (контрольный). Способ выполняют без механической обработки заготовки,П р и м е р 14 (контрольный). Способ выполняют без использования металлического калибра.П р и м е р 15 (по 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 иотсутствием 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 гвместо 2 мес. Улучшается ремонтопригодность таких покрытий за счет простоты их замены, причем ремонт производится в условиях мебельного производства.10 Формула изобретенияСпособ изготовления изделий из вспенивающихся гранул на основе пенообразующего вулканиэующегося полиэтилена, включающий их уплотнение в форме, спека ние, охлаждение, сьем заготовки, ее механическую обработку, последующее вспенивание и отверждение, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения качества изделий с центральным отверсти 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 комнатнойтемпературы, механическую обработку заготовки осуществляют путем снятия ее наружного слоя, после чего проводят свободное вспенивание с последующим от верждением на металлическом калибре.1729783 Виэуальнал хатика структурки ТехнологиПрипер Плотностьзапрессов.ки, г/смз ОФорнлениевнутреннегодиаметра ОФормлениенарумногодианетра рактерисы эагатов. ческие рехииы процесса вспенивания Спекание Предварительныл нагрев беэ механической ааработки с неханнческой обработ- кой 85 3,0 75 90 30 Калиброванивнутреннегодиаиетра 80 30 185 Э,О 70 30 185 3,0 90 ЭО 185 3,0 90 20 185 3,0130 130 130 То ые н н н н 0,75 130 2 н 85 3,0 7 (контРопьмй) 0 120 13 о во 8 (контрольньй) 15 1 ОО 30 185 бр 30 185 Э,О н(кант,75льньй) ЭО 2 Внутренняя отрутура с тенныинпятнами на наруной стороне а х м 85 Э,О 0,7 Поверхнос ровная, гладкая бе видимых деФектов н 30 185 Э Без калибра.валия внутреннего дивметра Вну тура безсто нид Поверхность заготовки равная,глад"кая,без видиимх деФек тав 15 (пототипу) 18 13 Вспенивв.ние в ог,7 м раничи" ельной рмы 0 55 4 0,75 (конт,75 ропьньй) 14 (конт. 075рольныд) Технологическиа рекимм процесса спекания С мни Сч 0 40 185 3 О Внутренняя структура равномерная, без пятен и посто ранних включений Внутренняя стр 1 к" 130 2тура с темнммипятнами на вневнед стороне Внутрення струк.тура равноиерная,беэ пятен и пасторонник включения Внутренняя струк 130 2тура с ракавинани на нарумнайсторонеВнутренняя струк"тура с теннымипятнами на нарув"нод стороне Внутренняя структура неравномерная,пузырь на внутренней стороиутренняя струк"ура стеклзвндная е нелкик пу- ырях 30 2 Каливнутдиане Ренняя струкРавномерная,пятен и паРонних вклвчеВизуальная харантеристика оболоч- ки Иэделие качестеен ное,структура рав. номерная,мелкоячеистая,без пузырей Иэделие качествен.ное,структура неравномерная,мнавество пузырей повсей длине оболочки Изделие качественное,структура равномерная,малкояче. истая, без пузырел Иэделие некачественное,структуреравнонорная,но име.ется больчюй пузырье центральной части оболочки Изделие некачественное,структуранеравномерная,мнояество пузырев повсей длине оболочки Иэделие некачественное,структуранеравнонерная,бопьвол пузырь вцентральной частоболочки Иэделие нскачест" венное, структура меравнонерная,мнохество пузырей повсей длине оболоч- ки Иэделие некачественное, структуранерваюморках,наРяду с иелкими параии встречаютсякрупные,без пузырейИэделие некачественное,неопределен ной Фарии и размеров использовать по назначение невозмоынэИзделие некачест"венное,структуранеравномернав,знарумных Слзяхкрупнопористая,мювество пузырей по всей длине оболоч- ки172978350Составитель Е. Мартыненко Редактор Т, Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор М. Максимишинец Заказ 1470 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101