Централизованная конвейерная подача материалов
Система Easy² представляет собой усовершенствованную систему управления централизованной конвейерной подачи материалов. Данная система имеет встроенные логические схемы, обеспечивающие управление всеми компонентами системы транспортировки. С помощью логических схем системы Easy² могут управляться находящиеся вне производственных помещений и внутри них бункеры для хранения материалов, установки по автоматическому и ручному распределению материалов, вакуумные насосы и приемные устройства.
Централизованная система транспортировки материалов Easy².
Блок управления позволяет постепенно наращивать возможности системы в зависимости от потребностей расширения производства. В необходимое время к ней можно подключить бункеры для хранения материалов, автоматическую или ручную станцию распределения материалов ( с или без декодера) и приемные устройства.
Система Easy² позволяет осуществлять управление с одной коммуникационной панели управления различными комбинациями следующих элементов:
1) До 8 наружных бункеров для хранения, небольших бункеров, расположенных внутри производственных помещений, или сушильных бункеров.
2) До 4 автоматических систем распределения материалов.
3) 1 станции ручного распределения с декодером.
4) До 4 систем отбора материала с отводящими клапанами.
5) До 47 приемных устройств.
6) До 8 вакуумных конвейерных систем.
Easy² благодаря своей исключительной многофункциональности, универсальности и распределенной логике может быть использована в системах управления различных типов и размеров.
Каждый компонент системы обеспечен логической схемой управления, осуществляющей контроль за выполнением локальных функций и обеспечивающий связь с дистанционной системой управления.
Нагнетательные вентиляторы.
Тип фильтра | CF1 | CF1 | CF1 | CF1 | CF2 | CF2 | CF2 | CF2 | CF3 | CF3 | CF3 |
Напряжение, В | 220-380-460 | 220-380-460 | 220-380-460 | 220-380-460 | 220-380-460 | ||||||
Частота тока, Гц | |||||||||||
Мощность электродвигателя, кВт | 1,5 | 2,55 | 4,6 | 4,6 | 5,5 | 7,5 | |||||
Макс. статический вакуум, кПа | |||||||||||
Уровень шумов, дБ(А) | |||||||||||
Размеры – длина, мм | |||||||||||
Размеры – ширина, мм | |||||||||||
Размеры – высота, мм | |||||||||||
Масса, кг | |||||||||||
Давление сжатого воздуха, бар | 6-8 | 6-8 | 6-8 | 6-8 | 6-8 | 6-8 | 6-8 | 6-8 | 6-8 | 6-8 | 6-8 |
Расход сжатого воздуха, NI/цикл | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 | 0,5 |
Полимерные матрицы
Полимерную матрицу для композиционных материалов выбирают, учитывая условия эксплуатации изделий. От матрицы зависят многие свойства композита, в том числе прочность, тепло- и влагостойкость, стойкость к действию агрессивных сред. В зависимости от типа полимерной матрицы выбирают и метод получения полимерного композиционного материала.
При производстве полимерных композиционных материалов полимеры в качестве матрицы используют либо в чистом виде (порошки, гранулы, листы, пленки), либо в виде связующих. Связующее представляет собой двух- или многокомпонентную систему из синтетической смолы и отвердителей или инициаторов, катализаторов, ускорителей отверждения. В связующее могут добавляться растворители, красители, пластификаторы, стабилизаторы и другие компоненты. Цель введения этих компонентов заключается в придании связующим и полимерным композиционным материалам необходимых технологических и эксплуатационных свойств.
При производстве армированных пластиков наиболее часто применяют следующие связующие: полиэфиры, фенолы, эпоксидные компаунды, силиконы, алкиды, полиамиды, фторуглеродные соединения, акрилы, полипропилен, полиэтилен, полистирол. Наибольшее распространение получили термореактивные связующие, при нагревании которых происходят необратимые структурные и химические превращения. Механические и физические свойства некоторых типов полимерных матриц, используемых для изготовления композитов.Ниже дана краткая характеристика основных типов полимеров, нашедших применение при изготовлении ПКМ.
Полиэтилен — один из наиболее широко применяемых полимеров. Промышленностью выпускается полиэтилен низкого давления (ПЭНД) и полиэтилен высокого давления (ПЭВД). Деструкция материала происходит при температуре выше 290 °С. Солнечная радиация ведет к термостарению полиэтилена. Прочность, теплостойкость и химическая стойкость ПЭНД выше, чем ПЭВД. Газопроницаемость, наоборот, выше у ПЭВД. При комнатной температуре полиэтилен устойчив к действию разбавленных серной и азотной кислот, концентрированной соляной, фосфорной и плавиковой кислот. Для полиэтилена высокого давления водопоглощение за 30 суток составляет 0,022%, для ПЭНД - 0,005...0,04%.
ПЭВД перерабатывается литьем под давлением (Т= 150...200 °С, р = 100 МПа), экструзией (Г= 110... 180 °С,р = 8... 10 МПа), прессованием (Г= 130...150 "С, р = 4...10 МПа), хорошо сваривается, обрабатывается механически. ПЭНД перерабатывается экструзией (Т= ■ 180...260 °С), литьем под давлением (Г= 200...270 °С,р= 120 МПа), прессованием (Т= 145... 180 °С, р = 6... 10 МПа).
Полипропилен хорошо выдерживает изгиб, обладает высокой износостойкостью. В отсутствие воздуха термодеструкция проявляется при 300 "С. Полипропилен устойчив к действию многих кислот и щелочей. Водопоглощение при 20 °С за 6 месяцев составляет 0,5%. Концентрированная серная кислота слабо разрушает полипропилен при комнатной температуре и катастрофически при 60 °С. К действию сильных окислителей полипропилен неустойчив. Полипропилен перерабатывается литьем под давлением (Т= 200...220 °С, р = = 35...42 МПа), экструзией, вакуум-формованием, пневмоформова-нием, раздувом, сваркой, прессованием, напылением, обрабатывается резанием.
Полистирол — хрупкий полимер, обладающий высокой радиационной стойкостью, легко подвергающийся старению. Промышленностью выпускается полистирол блочный (марки ПСМД и ПСМ), суспензионный (ПС-С, ПС-СП), эмульсионный (ПСЭ-1, ПСЭ-2). Предел прочности составляет 35...45 МПа. Термическая деструкция начинается при температуре выше 266 °С. Полистирол устойчив к действию некоторых минеральных и органических кислот, щелочей, трансформаторного масла, разрушается концентрированной азотной и уксусной кислотами. Технологии переработки полистирола: литьем под давлением (Г= 160...230 °С,р = 80... 120 МПа), экструзией, вакуум-формованием, пневмоформованием.
Политетрафторэтилен — это линейный полимер, имеющий химическую формулу [—CF2—CF2—]п. В разных странах выпускаются следующие марки политетрафторэтилена: фторопласт-4 (Россия), тефлон (США), полифлон (Япония) и др. В нашей стране выпускаются различные модификации фторопласта: фторопласт-4Д, фторопласт-4М, фторопласт-40 и др.
Фторопласт-4 обладает свойствами самосмазки, имеет низкий коэффициент трения. Это наиболее химически стойкий полимер, не подверженный действию грибков. Для него характерна высокая стойкость к действию высококонцентрированных и разбавленных кислот и щелочей, сильных окислителей.
Фторопласт-4 перерабатывается спеканием предварительно спрессованных таблеток. После предварительной специальной обработки полимер обрабатывается резанием (при высоких скоростях и малых подачах), сваривается и склеивается. Некоторые модификации фторопласта перерабатываются методами порошковой металлургии, прессованием, экструзией, литьем под давлением, напылением.
Полиметиленоксид — линейный полимер, имеющий химическую формулу [-СН2-0-]п.
За рубежом полиметиленоксид известен как ацетальные, или по-лиацетальные, смолы. Полиметиленоксид хорошо сопротивляется усталостным и динамическим знакопеременным нагрузкам, обладает низкой ползучестью, высокой износостойкостью. Коэффициент трения по стали составляет 0,2...0,35. При переработке полиметиленок-сида используют метод литья под давлением, экструзию. Температура переработки составляет 180...240 "С. Материал хорошо обрабатывается резанием.
Полифениленсульфид характеризуется высокой термостойкостью, устойчивостью к окислению, радиационной стойкостью. По химической стойкости уступает лишь политетрафторэтилену. Изделия из полифениленсульфида могут длительное время эксплуатироваться при 260 °С, полное разложение происходит при 720 °С. Механические и физические свойства полимера при 260 °С сохраняются неизменными после выдержки в течение 200 ч.
Полифениленсульфид перерабатывается литьем под давлением (Т= 300...360 °С,р = 75...150 МПа), прессованием (Т= 340... 400 °С, р — 10...70 МПа), плазменным напылением, пропиткой тканей.
Полифениленоксид - простой ароматический полиэфир линейного строения. В нашей стране известен как арилокс, в США — но-рил. Полифениленоксид может многократно без изменения свойств перерабатываться на литьевых машинах, отличается высокой технологичностью. Полимер нетоксичен, стоек к агрессивным средам, грибковой плесени. Перерабатывается по технологии литья под давлением, экструзией. Из полифениленоксида можно получать тонкостенные изделия сложной формы.
Полиэтилентерефталат - сложный линейный ароматический полиэфир терефталевой кислоты. В нашей стране хорошо известен как лавсан. Полимер отличается низким коэффициентом трения и гигроскопичностью. Для изделий, изготовленных из него, характерна стабильность формы. Полиэтилентерефталат усточив к действию слабых кислот, минеральных солей, эфиров, жиров. В изделия полимер перерабатывается по технологии литья под давлением.
Поликарбонаты — это сложные полиэфиры угольной кислоты и диоксисоединений. В России поликарбонаты выпускаются под маркой «дифлон». Полимер оптически прозрачен, устойчив к действию ультрафиолетового излучения, обладает низкой гигроскопичностью, стойкостью действию микроорганизмов. Для изделий, изготовленных из него, характерна высокая стабильность размеров. Поликарбонаты перерабатываются в изделия всеми методами, используемыми для переработки термопластичных полимеров. Температура переработки составляет 240...300 °С. Полученные из поликарбонатов изделия свариваются, склеиваются, обрабатываются резанием, соединяются заклепками и гвоздями.
Полиарилаты — сложные ароматические полиэфиры двухатомных фенолов. В нашей стране выпускаются под марками Д-3, Д-4, Д-ЗЭ, Д-4С и др. Обладают высокой прочностью и термостойкостью. В некоторых случаях успешно конкурируют с конструкционными металлическими материалами. Температура термического разложения полиарилатов составляет 420 °С. Эти полимеры устойчивы к действию ультрафиолетового и ионизирующего излучения, к длительному воздействию разбавленных минеральных и органических кислот, бензина, керосина. В зависимости от марки полиарилаты перерабатываются в изделия литьем под давлением, литьевым и компрессионным прессованием, экструзией, формованием с раздувом.
Полиоксибензоаты характеризуются высокой термостойкостью, не плавятся вплоть до температуры разложения (~ 550 °С). Кристаллическая структура полимеров сохраняется до температуры 530 °С. Полиоксибензоаты являются износостойкими материалами, устойчивыми к коррозии. Они эффективны для изготовления полимерных композиционных материалов, предназначенных для работы при ~ 300 "С. Изделия из полиоксибензоатов получают спеканием порошкообразного полимера.
Полиимиды в России выпускаются в виде пресс-порошков марок ПМ-67, ПМ-69. Физико-механические свойства полиимидов стабильны в широком температурном интервале (от -200 до +300 °С). Коэффициент трения по стали составляет 0,05...0,17. Для изделий, изготовленных из полиимидов, характерны высокая стабильность размеров, низкая ползучесть при высоких температурах, высокая термостойкость и устойчивость к действию гамма-излучения, быстрых электронов и нейтронов. Разбавленные кислоты на полиимиды влияния почти не оказывают. Пресс-порошки полиимидов перерабатываются методами прямого прессования, компрессионного прессования, литья под давлением, горячего прессования.
Полиамиды в нашей стране хорошо известны по маркам «капро-лон», «найлон-7», «найлон-11» и др. Для этих полимеров характерны высокая усталостная прочность, износостойкость, ударная вязкость, низкая гигроскопичность, стабильность свойств при повышенных температурах, резко выраженная температура плавления. Полиамиды устойчивы к действию органических растворителей. Основные способы получения изделий из алифатических полиамидов - литье под давлением и экструзия. Ароматические полиамиды перерабатываются методом прямого прессования с предварительным подогревом.
Эпоксидные смолы представляют собой олигомеры или полимеры, содержащие в молекуле не менее двух эпоксидных или глициди-ловых групп. Способны превращаться в полимеры пространственного строения. Неотвердевшие смолы являются термопластичными низкими жидкостями или хрупкими твердыми веществами. Отвердителями смол служат мономерные, олигомерные и полимерные соединения различных классов. Эпоксидые смолы отвердевают как без подвода тепла, так и при нагревании, даже в воде. Смолы обладают высокой стойкостью к действию щелочей, солей, окислителей, органических растворителей. Промышленностью выпускаются эпоксид-но-диановые смолы (ЭД-10, ЭД-14, ЭД-16, УП-614 и др.), эпокси-новолачные смолы (ЭН-6,5Н, 6Э18Н60 и др.), циклоалифатические эпоксидные смолы (УП-612, УП-632, УП-648 и др.). Полимерные композиционные материалы, изготовленные на основе эпоксидных смол, обладают высокими механическими свойствами.
Технология изготовления материалов на основе эпоксидных смол заключается в пропитке волокон, тканей, нетканых волокнистых материалов, бумаги и др. После отвердения их обрабатывают методами прямого прессования, контактного формования, вакуумного формования и др. Температура обработки составляет 20... 180 °С.
Фенолоформальдегидные смолы — это полимеры, представляющие собой продукты поликонденсации фенолов с формальдегидом. В за-висмости от условий поликонденсации образуются резольные (термореактивные) или новолачные (термопластичные) фенолоформальдегидные смолы.
В неотвердевшем состоянии фенолоформальдегидные смолы представляют собой хрупкую прозрачную аморфную массу, переходящую при 60... 120 "С в жидкое состояние. Свойства резольных смол со временем изменяются, новолачные смолы в отсутствие влаги при хранении стабильны.
Максимальная температура отвердения смол лежит в диапазоне 140...200 °С. Продукты отвердения смол - резиты. Это хрупкие материалы с некристаллической структурой, обладающие высокими прочностными, электроизоляционными, антикоррозионными свойствами. Резиты устойчивы к действию большинства кислот. Температура деструкции фенолоформальдегидных смол выше 300 °С.
Переработка фенолоформальдегидных смол при производстве полимерных композиционных материалов включает пропитку тканых и нетканых волокнистых наполнителей, бумаги и других материалов. После отвердения они обрабатываются методами прямого и литьевого прессования, литья под давлением, экструзии, вакуумного формования.
Фурановые смолы представляют собой олигомерные продукты, содержащие в молекулах фурановый цикл и способные превращаться в присутствии катализатора и (или) при нагревании в трехмерные полимеры. Фурановые смолы отверждаются так же, как фенолоформальдегидные. Промышленностью выпускаются фурановые смолы марок ФА, ФЛ, ФАЭД и др. Продукты отвердения фурановых смол являются тепло-, кислото- и щелочестойкими материалами, их разложение происходит при температурах выше 300 °С. Технология переработки фурановых смол в полимерные композиционные матери-лы заключается в пропитке наполнителей типа тканей, волокон и др. После отвердения обрабатываются методами прямого прессования, автоклавного формования и др.
Кремнийорганические полимеры (силиконы, полиорганосиликоны) представляют собой термостойкие высокомолекулярные элементоор-ганические соединения, содержащие в составе элементарного звена макромолекулы атомы кремния и углерода. Промышленностью выпускаются кремнийорганические смолы К-41, К-44, КО-916, КО-946 и др. Полимеры устойчивы к действию большинства кислот и щелочей. Смолы перерабатываются в полимерные композиционные материалы путем пропитки наполнителей с последующим отвердением. Изделия изготовляют методами прямого прессования, контактного формования и др.
ПРИМЕНЕНИЕ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ТОВАРОВ МАССОВОГО ПОТРЕБЛЕНИЯ
Исторически сложилось так, что основным заказчиком большей части высокотехнологичных композиционных материалов была военная промышленность. Первые образцы многих композиционных материалов появлялись в самолетостроении, ракетостроении, судостроении. Таким образом, военная промышленность явилась инициатором разработки многих композиционных материалов, обладающих наиболее высоким комплексом служебных свойств. Однако постепенно, по мере совершенствования технологии производства композитов, снижения их себестоимости они стали применяться и в других, гражданских отраслях промышленного производства. В настоящее время можно привести большое количество реальных примеров, отражающих эффективность применения композиционных материалов при производстве товаров массового производства.
Широкое распространение композиционные материалы получили в автомобилестроении. Речь идет как о гоночных (единичных) автомобилях, так и об автомобилях массового производства. Основная причина, по которой композиты широко используются при создании спортивных автомобилей, заключается в необходимости снижения веса изделия. В массовом производстве автомобилей очень важным фактором является также и возможность снижения их цены за счет использования композиционных материалов. При использовании полимерных композитов экономия в массе автомобиля достигает ~ 40% при сохранении грузоподъемности. Результатом этого является снижение нагрузки на основные узлы автомобиля, повышение его долговечности.
Первым типом матричного материала, использованного для изготовления композитов в автомобилестроении, была полиэфирная смола. Этот материал является высокотехнологичным и относительно дешевым. В качестве упрочнителя широко используется стекловолокно (стеклоткани, маты, ровница). В настоящее время полимерные композиционные материалы широко используются для изготовления различных элементов кузова автомобилей. Однако этим область применения композитов в автомобилестроении далеко не исчерпывется. Активно ведутся работы по использованию металлических и керамических композиционных материалов для изготовления тяжело нагруженных деталей двигателей автомобилей.
В электротехнических приборах широко применяются автоматические выключатели, размыкающие электрическую цепь при перегрузках или коротких замыканиях. Важным элементом выключателя является контакт. Часто контакты выполняются из серебра или с серебряным покрытием. Для изготовления крупных по размерам контактов применяются композиционные материалы типа серебро-оксид кадмия. Содержание оксида кадмия может достигать 10... 15%. Получают такие композиты по методу внутреннего окисления.
Для изготовления прерывателей, рассчитанных на величину тока до 125 А, используют композиционные материалы систем Ag—W, Ag—Mo, Ag—карбид вольфрама, содержащие 25...40% серебра. Присутствие в материале вольфрама, карбида вольфрама или молибдена позволяет устранить сваривание контактов, снизить степень их разрушениями возникновении электрической дуги. В трансформаторах мощностью до 10 кВА используют контакты, изготовленные из композитов типа Си—W. Содержание вольфрама составляет 68%, что обеспечивает высокую эрозионную стойкость контактов. Получают композиты такого типа по методу пропитки вольфрамового каркаса жидкой медью.
Для изготовления скользящих щеточных контактов, используемых в электрических двигателях и генераторах, могут быть применены металлические композиционные материалы. С целью снижения трения в них добавляют определенное количество графита.
Композиционные материалы нашли применение в осветительной технике. Основным материалом, используемым для изготовления нитей накаливания, является тонкая вольфрамовая нить. Для того чтобы снизить количество отказов ламп по причине обрыва нитей, были разработаны непровисающие накальные нити из торированного вольфрама. Упрочнению вольфрама способствуют мелкодисперсные частицы диоксида тория Th02. Материалом катода газоразрядных (неоновых) ламп служит вольфрам с оксидом бария или стронция. Для изготовления импульсных ламп применяют спеченные композиционные материалы, в состав которых входят вольфрам, никель, алюминат бария или оксида бария.
Высокие показатели удельной прочности композиционных материалов лежат в основе их выбора для изготовления спортивного инвентаря. Речь идет о теннисных ракетках, лыжных палках, лыжах, клюшках для игры в гольф, спортивных велосипедах, других видах спортивных изделий. Прекрасными характеристиками обладают удочки, изготовленные из современных композиционных материалов (например, из УУКМ).
Композиционные материалы находят широкое применение при изготовлении протезов. Эти изделия должны быть легкими, надежными и долговечными. В настоящее время из углерод-углеродных и других типов композиционных материалов производят протезы рук и ног. Использование композиционных материалов при изготовлении протезов является наиболее перспективным направлением.
Подводя итоги, следует отметить, что композиционные материалы находят все более широкое применение в различных отраслях производства. Можно привести сотни других убедительных примеров, свидетельствующих об эффективности практического использования композиционных материалов.
Заключение
Перспективы широкого применения композиционных материалов связывают с разработкой новых видов армирующих и матричных материалов, разработкой и усовершенствованием существующих технологических процессов, значительным снижением стоимости получаемых композитов. Анализ этих трех перечисленных направлений позволяет говорить об очень широком поле деятельности, открывающемся для специалистов, связанных с проблемами разработки, производства и применения композиционных материалов.
В ближайшие годы композиционные материалы сохранят ведущую роль в двигателестроении, судостроении, самолетостроении, в некоторых областях электротехники. Возможности существенного улучшения свойств за счет использования традиционных подходов, основанных на оптимизации легирования сталей и сплавов, изменения режимов их термического и термопластического упрочнения, близки к исчерпанию. Анализ эффективных решений, осуществленных в материаловедении в течение последних десятилетий, свидетельствует о том, что наиболее существенное повышение уровня свойств материалов конструкционного назначения следует ожидать при разработке композиционных материалов.
Усилия специалистов, связанных с разработкой новых композиционных материалов, направлены на повышение удельной прочности композитов, существенное повышение жаропрочности, снижение веса конструкций, улучшение других характеристик.
В настоящее время не вызывает сомнений то, что создание высокоскоростных пассажирских поездов и автомобилей, самолетов новых поколений, судов без разработки новых композиционных материалов невозможно. Выпуск новой высокоэффективной техники, как правило, сопровождается одновременной разработкой новых материалов, в первую очередь композиционных. Как и прежде, наиболее эффективные материалы будут появляться, вероятно, в высокотехнологичных отраслях промышленного производства (самолетостроении, ракетостроении).
Важным фактором, способствующим использованию композитов при изготовлении товаров массового потребления, является снижение себестоимости их производства. Это возможно лишь при разработке относительно простых, экономичных технологических процессов. Поэтому в ближайшие годы следует ожидать больших изменений и в этой области.
Service Unavailable
The server is temporarily unable to service your request due to maintenance downtime or capacity problems. Please try again later.