Основни елементи на технологията за изработване на пластмасови модели в пластмасови негативни форми
Краткото представяне на по-важните елементи от оригиналната технологична схема, публикувана в проспектни материали на Ciba-Geigy - Швейцария [38,39], е направено със специалното разрешение на фирмата.
Най-общо, технологичният процес за изработване на леярски модели от епоксидни смоли обхваща:
- изработване на негативна форма;
- наливане на епоксидна смес във формата, полимеризация на смолата и изваждане на модела;
- термично обработване и довършителни работи.
Поставя се дървена или метална рамка с необходимите размери.
Върху модела-еталон се нанася повърхностен слой от моделна смес (фиг.2). След това, рамката се запълва с приготвена в колерганг пълнежна смес (фиг.3) от кварцов пясък и епоксидна смола. Сместа се уплътнява (фиг.4) и изглажда.
 |
 |
| Фиг.1 | Фиг.2 |
 |
 |
| Фиг.3 | Фиг.4 |
Времето за втвърдяване на изработените форми е около 10 часа, след което, моделът-еталон се изважда.
По повърхността на изработената негативна форма се нанася разделителна обмазка (фиг.5) и се оформя работният слой на бъдещия модел (фиг.6). Този слой съдържа необходимите пълнители, осигуряващи износоустойчивостта.
 |
 |
| Фиг.5 | Фиг.6 |
Преди още слоят да е загубил лепливостта си, формата се затваря с обмазана с разделител плоча и се долива епоксидна смес (фиг.7). Към плочата се поставят необходимите закрепващи и центроващи елементи, които след втвърдяването на смолата остават в пластмасовия модел. Вграждането на гайки улеснява изваждането на готовия модел (фиг.8). За същата цел могат да се използват и предварително поставени в негативната форма избутвачи.
 |
 |
| Фиг.7 | Фиг.8 |
За да се повиши якостта и да се премахнат остатъчните напрежения от затруднено свиване, моделите (преди изваждане от формата) се подлагат на термично обработване при режим:
- нагряване до 50º С и задържане около 24 часа;
- охлаждане до температура 30º С и задържане 8-10 часа;
- охлаждане до стайна температура в камерна пещ.
Едрогабаритните модели най-често се изваждат от формите след около десет денонощия без термообработване.
Довършителните работи са рутинни и тук не се разглеждат.
Голяма част от изискванията, смесите и последователността на операциите при изработване на пластмасови кутии за сърца са същите, както и при моделите. Поради това, тук такива технологични схеми не са посочени.
Оценка на технологията за изработване на пластмасови модели в пластмасови негативни форми
Оценката е направена въз основа на натрупаните познания и опит в Лабораторията по леене при ТУ - София в областта на моделната екипировка, както и от положителните коментари в различните литературни източници [22, 32, 40 - 55]. Тя е следната:
- технологията е широко разпространена по света и се прилага в световноизвестни фирми.
Това обстоятелство се предопределя от изброените по-долу положителни характеристики:
- опростена технологична схема;
- кратък цикъл за изработване на моделите;
- високо качество на получаваната екипировка, изразяващо се в:
- геометрична и размерна точност, произтичащи от пренебрежимо малкото свиване на моделните смеси
(0,05 -0,1%) и от стабилността (неподатливостта) на негативните форми,
- съхраняване на размерната точност продължително време,
- намалено прилепване на формовъчните смеси към моделите,
- приемлива износоустойчивост,
- лесна обработваемост,
- водо- и химическа устойчивост спрямо компонентите на формовъчните смеси, и спрямо атмосферните условия,
- възможност за оцветяване;
- моделите (при условие, че от една форма се изработват поне няколко модела) са с ниска себестойност;
- липсват специални съоръжения, което прави технологията лесно осъществима навсякъде - както в малки моделни участъци при дребносерийното производство, така и в крупни моделни цехове към големите леярни;
- процесите не са обвързани със съществени енергийни мощности;
- негативните форми се използват многократно и могат да се транспортират (пренасочват) към други потребители;
- производството се реализира от персонал с невисока квалификация.
- технологичният процес, като основна схема или в неговите разновидности, има и някои особености, които се подминават без коментар
в литературните източници и, разбира се, изобщо не се споменават в рекламно-справочните проспекти. Те са:
- повишени якостни изисквания към моделите-еталони за преодоляване на затрудненията при изваждането им от негативната форма, особено при изработването на пластмасови модели със сложна работна повърхнина, с високи вертикални стени, с малки наклони и с малки сечения. Практиката показва, че най-подходящи в такива случаи са по-скъпоструващите метални модели-еталони. Изработените от гипс или дърво модели-еталони не всякога се препоръчват, поради недостатъчната им якост и опасността от повреждането им. При наличие на модел от пластмаса (и естествено, при липсата на негативна форма), същият може да се използва многократно за направата на негативни форми;
- процесите се характеризират с намалена технологична гъвкавост. Тази съществена слабост се проявява при съвременната диверсификация на производството и бързата реакция в бизнеса при възникване на необходимост за кратък срок, при наличие на един модел-еталон да бъдат изработени няколко или повече на брой пластмасови модели. Това, разбира се, не може да се реализира веднага или преди технологично необходимото време за последователното изработване на съответния минимален брой негативни форми;
- пластмасовите модели, изработени в пластмасови форми са с повишена грапавост на работните повърхнини, което предопределя понижаването на някои от експлоатационните показатели;
- неподатливостта на пластмасовите негативни форми задължително изисква термообработване на готовите модели, с което процесът се удължава;
- при коментираните технологични процеси не е възможно използването на леярски сърца като заместители на моделите-еталони при необходимост от дублиране на безвъзвратно износени или повредени сърцеви кутии;
- необходимостта от голям брой негативни форми изисква употребата на големи количества моделни материали, а впоследствие- и на складови помещения за съхранение, наред с еталонните елементи.