Процесс прессования — это процесс, без которого невозможно представить современное промышленное производство. С помощью этого метода получают композиционные материалы на основе полимеров, обрабатывают заготовки из чёрных и цветных металлов, производят множество композиционных материалов. Рассказываем, что значит металлообработка такого типа.
Что такое прессование
В общем случае, прессование представляет собой формирование готового изделия из металлической заготовки или полимерного сырья путём давления. Основное оборудование – гидравлические (реже пневматические) прессы.
В качестве оснастки выступают:
- пуансон;
- матрица;
- пресс-форма.
Что входит в процесс прессования
В зависимости от материала, технология прессования включает несколько операций. При обработке цветных металлов:
- заготовку помещают в контейнер;
- выполняется прессование;
- изделие вынимают из пресс-формы;
- производится удаление пресс-остатка.
При прессовании сталей процесс аналогичен, но предварительно обязателен нагрев до 800 – 1200° С в индукционных печах или расплавах солей.
Сущность метода прессования полимеров близка к обработке металлов, однако, физико-механические свойства пластических масс определяют некоторые особенности.
Техпроцесс включает следующие операции:
- подготовка пресс-материала;
- дозировка;
- помещение сырья в пресс-форму;
- нагрев (в некоторых случаях применяется предварительный подогрев);
- подпрессовка;
- извлечение готового изделия, охлаждение;
- обрезка пресс-остатка.
Какие бывают методы прессования
Обработка заготовок из чёрных и цветных металлов
Прессованию подвергаются металлические заготовки, полученные методом литья или прокатки. Сущность метода состоит в выдавливании металлической заготовки из контейнера, расположенного в пуансоне, через отверстие в матрице. При этом форма отверстия в матрице определяет профиль получаемого изделия. Для формирования отверстия используют иглу.
Различают:
- прямое (заготовка перемещается в направлении движения пуансона);
- обратное прессование (заготовка движется в обратном направлении).
По сравнению с заготовками, полученными с помощью других методов обработки металлов давлением, прессованные изделия обладают высокой точностью. Кроме того, данный метод отличает простота переналадки оборудования в зависимости от требуемой конфигурации изделий.
Однако значительный процент отходов (пресс-остаток составляет 10 – 20%) и высокая стоимость оборудования ограничивает его применение.
Прессование пластмасс и композиционных материалов на их основе
Пластмассовые изделия и композиционные материалы на их основе (ПКМ) изготавливают тремя основными способами прессования:
- компрессионным – прямым;
- литьевым – трансферным;
- профильным (штранг-прессование)
В первом случае порошковый или таблетированный материал, загруженный в горячую пресс-форму, под давлением пуансона, в нагретом состоянии заполняет все полости внутри пресс-формы, а затем подвергается давлению. В некоторых случаях применяются подогреваемые прессовые плиты.
При прямом прессовании используются недорогие и простые в изготовлении пресс-формы, однако, всегда существует риск деформации изделий. Кроме того, очень трудно получать изделия с глубокими и глухими отверстиями.
При литьевом способе нагретый до вязкотекучего состояния материал выдавливается через литниковую систему в оформляющую полость, охлаждается или отверждается, а затем изделие извлекается.
Трансферная технология лишена недостатков компрессинного метода, она позволяет делать изделия сложной конфигурации. Кроме того, быстрое охлаждение (вдвое быстрее, чем при прямом методе) обеспечивает лучшие физико-механические и диэлектрические свойства получаемых изделий.
При штранг-прессовании материал выдавливается через специальное приспособление (головку или фильеру). Давление прессования составляет 250—400 Мн/м2 (2500—4000 кгс/см2), температура в загрузочной камере 65—80 °С . Процесс носит непрерывный характер за счёт того, что оставшийся в фильере полимер «сваривается» с новой порцией поступающего в неё сырья.
Какие изделия получают прессованием
При обработке металлов получают изделия:
- простой формы (круг, квадрат и др.) из низкопластичных сплавов;
- сложной конфигурации, которые невозможно произвести с помощью других видов пластической деформации.
Преобладающую долю прессованных изделий из металла составляют замкнутые профили сложной формы: трубы, прутки и т.п.
Прямым прессованием обычно получают толстостенные изделия сложной конфигурации, а также листы, блоки и т.п. В дальнейшем их нередко подвергают механической обработке. Литьевое и профильное прессование позволяют производить изделия сложной формы.
Полимерные изделия, полученные путём прессования, получили самое широкое применение во всех сферах деятельности: они используются в бытовой технике и медицинских приборах, из них делают профили для окон и мебели, упаковку и канцелярские принадлежности, а также множество других изделий, используемых в промышленности и для повседневных нужд. Кстати, в прошлой статье мы рассказали про изготовление деталей из металла по чертежам заказчика — тоже один из самых сложных увлекательных процессов.