4.9 Механічна обробка деталей із пластмас
4.9.1 Способи механічної обробкиМеханічну обробку деталей із пластмас застосовують із метою: 1 - виготовлення більше точних, чим при пресуванні або литті деталей; 2 - виготовлення деталей з листових пластиків, тому що ці матеріали поставляють у вигляді аркушів, плит, труб і фасонних профілів; 3 - видалення литників, облою, плівки в отворах і т.п. - обробки (на окремих заводах трудомісткість цих операцій близько 80% загальної трудомісткості виготовлення пластмасової деталі); 4 - більш економічне виготовлення деталей складної конфігурації; 5 - виготовлення деталей в умовах одиничного й дрібносерійного виробництва. Механообробка пластмас у порівнянні з обробкою різанням металів має специфічні особливості через її низьку теплопровідність (caloric conductibility), в'язкості, абразивних властивостей, які визначають характерні вимоги, пропоновані до конструкції й геометрії різального інструменту, до конструкції й оснащення верстатів. При механообробці пластмас розрізняють наступні способи: а) роздільне штампування, б) обробку пластмас різанням. Роздільне штампування застосовують для виготовлення деталей з листових матеріалів. При цьому виконують наступні операції: вирубку, пробивання, відрізку, розрізку, обрізку, зачищення. Найпоширеніші операції вирубки, пробивання, розрізки, зачищення. Обробку пластмас різанням застосовують для обробки (видалення літників, облою, плівки й ін.) після гарячого формоутворення деталей і як самостійний спосіб виготовлення деталей з виробних пластмас. При цьому виконують наступні операції: розрізку, гостріння, фрезерування, свердління, нарізування різьблень, шліфування, полірування.
4.9.2 Особливості механічної обробки
При роздільному штампуванні, поряд з відомими особливостями для штампування металів, мають місце особливості, пов'язані з різкою анізотропією механічних властивостей пластмас у площині листа й перпендикулярно йому: розшарування, тріщини, ореоли й зміни кольорів. Ці особливості викликані значними напругами стиску й вигину, що досягають межі міцності. Розшарування матеріалу по товщині характерно для шаруватих пластиків (гетинаксу, стеклотекстоліту й ін.) і виникає по периметру поділу на відстані до 3-5 S від поверхні поділу; тріщини виникають найчастіше з боку пуансона в поверхні - поверхневі тріщини, суцільні тріщини виникають при недостатній відстані між отворами; ореоли - спучування й зміна кольорів матеріалу уздовж периметра отвору, викликана розшаруванням матеріалу. Особливості о б р о б к и металів р і з а н н я м повністю аналогічні до обробки пластмас. Однак особливість будови й складу накладають додаткові особливості. Відносна низька щільність, невисока міцність і твердість пластмас обумовлює малий опір пластмас стиску й зрізу при обробці різанням, і зусилля різання виявляються значно меншими, ніж при обробці металів. Тому з'являється можливість застосовувати для обробки пластмас високих режимів різання. При обробці реактопластів утвориться стружка надламу, що легко розсипається, а при різанні термопластів у більшості випадків утвориться безперервна зливальна стружка. При різанні пластмас виникають порівняно високі температури (до 500 С) на тертьових поверхнях інструмента, а на деталях виникають припали. Це пояснюється тим, що теплопровідність пластмас у кілька разів менше, ніж у металів. Після механообробки в поверхневих шарах деталі виникають залишкові напруги, які складаючись із монтажними напругами (наприклад, при затягуванні болтів, гвинтів), часто приводять до появи дрібних поверхневих тріщин. Для зменшення залишкових напруг при обробці реактопластів застосовують різні технологічні прийоми: стиск матеріалу в зоні свердління, попутне фрезерування, багатоопераційне свердління з мінімальним припуском на останньому переході; для термопластів - помірне нагрівання.
4.9.3 Характеристика способів механічної обробки
Роздільне штампування. Схема виконання й сутність роздільних операцій подібна до відповідних операцій листового штампування металів (вирубки, пробивання, різання й ін.). Однак з метою зменшення розшарування, тріщин і ін. у зоні поділу рекомендують заготовку притискати з тиском до 0,8 (у поділюваного матеріалу. На ряді заводів для зменшення тріщин і розшарувань застосовують штампування-пробивання гетинаксу незакріпленим пуансоном (для друкованих плат). При цьому пуансон рухається щодо деталі в одному напрямку. Для вирубки (пробивання) листових пластиків застосовують штампування з ультразвуковими коливаннями пуансона. З тією ж метою плати перед штампуванням нагрівають у термостатах до 80-90 С при витримці 6-8 хв. або штампують через картонні прокладки. Для роздільних операцій використають устаткування: парнодискові ножиці, кривошипні преси. Основним інструментом є штампи, до яких висувають підвищені вимоги по точності в порівнянні зі штампами для металів.
4.9.4 Обробка виробів і обробка різанням
З а ч и с т к а - це оздоблювальна операція, застосовувана для видалення облою (ґарту) і литників після гарячого формування деталі. Розрізняють слюсарне, дробеструйне зачищення й інші способи.
Слюсарне зачищення виконується в умовах дрібносерійного виробництва або коли іншими способами неможливо обробити деталь. Вона виконується за допомогою інструментів: напилка, скальпеля, надфіля, гострозубців і ін. Деталь закріплюють на поворотних лещатах. Д р о б е с т р у й н а о б р о б к а застосовується для видалення ґарту товщиною до