Способ изготовления габаритных изделий из термопластов

Изобретение относится к способу изготовления габаритных изделий из термопластов. Техническим результатом является исключение температурной деформации из-за остаточного напряжения готовых изделий. Технический результат достигается способом изготовления габаритных изделий из пластика, который включает разогрев в высокочастотном электромагнитном поле заготовки пластика, набранной из листов, пленок, полученных вальцеванием или каландрованием отходов термопластов. Прессование заготовки в форме, прозрачной для электромагнитных волн, и получение изделия из монолита пластика без внутренних температурных и сдвиговых напряжений. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Термопластичные полимеры в настоящее время составляют большую часть отходов пластика, Объем этих отходов стал угрожающим для экологии, благодаря их же эксплуатационному преимуществу - ДОЛГОВЕЧНОСТИ. Технологическое преимущество таких материалов - это способность к многократному формованию.

Значительная часть отходов пластика перерабатывается на самих производствах изделий из пластмасс. Но и на этих производствах образуются отходы, которые не поддаются переработке в условиях действующих производств - это слитки от прогона материала на формующих машинах.

Основную же часть отходов полимеров составляют изделия, утратившие потребительские качества. Их подготовка к повторной переработке наиболее затратная и состоит из этапов сбора, сортировки, дробления, очистки, с применением моющих средств, сушки, возможно со стадией грануляции, так как гранулированный материал в процессе формования имеет несколько технологических преимуществ.

Но повторная переработка термопластов ведет к изменению структуры и свойств материала, тем сильнее, чем больше кратность переработки. Этот процесс не контролируем. С увеличением кратности, затраты на переработку растут, выход изделий удовлетворительного качества сокращается. В конце такой цепи превращений появляются отходы пластика непригодные к переработке известными методами. На этой стадии я предлагаю свое решение.

На создание полезных продуктов из отходов полимеров направлены все усилия авторов, представленных в списке патентного поиска. Поскольку существующие методы переработки полимеров основаны на нагреве с поверхности материала вглубь массы материала (будь то частица, гранула или массив материала), на градиенте скорости нагрева, а при формовании на обратном процессе остывания, на градиенте скорости остывания. Создавать такими методами изделия, большие по массе и объему, сложно без непроплавленных стыков, у полимерщиков это называется «холодные спаи» - это места разломов изделия при эксплуатации.

В предлагаемом методе материал, загруженный в пресс-форму, подвергается нагреву в электромагнитном поле высокой частоты, разогретый материал последующему пресс-формованию. Используется высокочастотный нагрев за счет свойств самих полимеров, примесей, имеющихся в отходах, дополнительно можно использовать предварительное опыление слоев прессовочной массы порошком или опилками из магнитоактивных материалов, вносить арматуру. Таким способом формования можно получать плиты, практически неограниченные по длине и высоте.

Высокочастотный подогрев позволит формовать габаритные изделия с практически равномерным температурным полем, а это позволит избежать температурной деформации (неравномерной деформации из-за остаточного напряжения) по окончании прессования. Именно такие явления возникают при инжектировании или контактном (поверхностном) разогреве формуемого материала. Внутренние напряжения могут возникать только при неправильном процессе охлаждения - быстром для данного вида детали.

Материал формы прозрачный для микроволн.

Метод позволяет изготавливать такие габаритные изделия из термопластов, которые нереально изготовить другими современными методами. А также формовать отходы пластика такой степени загрязнения, какие непригодны для других методов из-за быстрого износа оборудования и оснастки.

Метод предназначен в первую очередь для переработки отходов термопластов, но применим и для первичных термо- и реактопластов.

В качестве заготовки для формования лучше подходит пакет из листов и пленок. Тогда, набирая пакет листов различных свойств, можно модифицировать качество конечного продукта - аддитивная технология. Модифицировать свойства изделия можно за счет набора слоев заготовки и за счет последовательности участков заготовки.

Листы заготовки получены методом вальцевания или каландрования отходов пластика, предварительно отсортированного по видам. При загрузке пресс-формы так же может использоваться дробленый пластик.

Если заготовка получена в процессе намотки пленки, то, подводя высокочастотный нагрев в виде точечного, сетчатого или в виде пятна, можно получить участки жесткости, упругости или высокоэластичности - моделировать «крыло птицы». Особенно метод применим, если пленка содержит функциональные группы, которые можно инициировать на сшивание.

Предлагаемый метод позволяет исключить мытье и сушку отходов полимеров, исключить грануляцию, свести до минимального процесс измельчения. Таким образом, сохранить в изделии прочность и долговечность под действием природных факторов - все те положительные эксплуатационные качества, которые старались создать разработчики первичных материалов.

Наиболее эффективным метод может быть в дорожном строительстве.

Плиты в форме «акведуков» (примерная схема представлена на рис. 1), уложенные под дорожное полотно, обеспечат перетекание грунтовых вод без вымывания и проседания дорожного полотна, корням растений дадут возможность не разрывать покрытие.

За счет замков любой конструкции плиты соединяются в площадку любого размера - «сухая площадка».

При строительстве дороги от берега реки, при соответствующем проекте и форме плит, можно обеспечить отведение избытка воды в районы, требующие орошения. Это предотвратит или сократит ущерб от наводнения.

Метод пригоден для изготовления отбойников, ограждающих автомобильную трассу. Существующий отбойник в качестве арматуры, на него наплавляется масса полимера, которая может частично амортизировать удар и являться защитным покрытием от коррозии.

Учитывая долговечность полимеров, влаго-химстойкость, возможно использовать их для создания защитного покрытия при изготовлении шпал. За счет замков любой конструкции плиты соединяются в площадку любого размера - «сухая площадка».

Метод подходит для изготовления плит (листов), укрывающих дорожные откосы от ливневых разрушений. А также для других конструкций, улучшающих эксплуатационные качества автотрасс.

Примененная литература

Каргин В.А., Слонимский Г.Л. Краткие очерки по физико-химии полимеров, М, 1967

Тагер А. А. Физико-химия полимеров, МЛ 967 г.

Энциклопедия полимеров, М. 1974-1977 гг.

Завгородний В.К. Механизация и автоматизация переработки пластических масс, М., 1970 г.

1. Способ изготовления габаритных изделий из пластика, основанный на способности пластика разогреваться под действием электромагнитного поля высокой частоты и последующем формовании, тогда заготовку пластика, набранную из листов, пленок, полученных вальцеванием или каландрованием отходов термопластов, разогревают в высокочастотном электромагнитном поле, прессуют в форме, прозрачной для электромагнитных волн, и получают изделие из монолита пластика без внутренних температурных и сдвиговых напряжений.

2. Способ по п. 1 отличается тем, что заготовку набирают из листов, пленок, в неё вносят целенаправленные добавки, арматуру, получают послойно модифицированное качество продукта.

З. Способ по п. 2 отличается тем, что заготовку набирают не послойно, a последовательными участками с разными свойствами.

4. Способ по п. 1 отличается тем, что электромагнитное поле накладывается не равномерно, a точечно, сеткой или пятном, тогда в изделии получают участки эластичности, упругости или жесткости, получают новые возможности в изделиях, производимых из пленки с функциональными группами.

5. Способ по п. 3 отличается тем, что на участки пленки наносят функциональные добавки и тогда получают изделие с заданной топографией функций.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, более конкретно - к устройствам для изготовления шпал. Устройство для изготовления композиционных армированных шпал содержит пресс-форму, экструдер, фильеру экструдера и транспортер.

Изобретение относится к области формования изделий из полимерного композиционного материала, а именно к конструкциям оснасток для их формования. Композитная формообразующая оснастка для формования изделий из полимерных композиционных материалов включает опорную систему в форме прямоугольного полого параллелепипеда из равнополочного уголка и установленную на ней формообразующую оболочку, выполненную из трехслойной сотовой панели, которая содержит криволинейную часть, повторяющую геометрию изделия, переходящую в прямолинейную часть.

Изобретение относится к области формования изделий из полимерного композиционного материала, а именно к конструкциям оснасток для их формования. Композитная формообразующая оснастка для формования изделий из полимерных композиционных материалов включает опорную систему в форме прямоугольного полого параллелепипеда из равнополочного уголка и установленную на ней формообразующую оболочку, выполненную из трехслойной сотовой панели, которая содержит криволинейную часть, повторяющую геометрию изделия, переходящую в прямолинейную часть.

Изобретение относится к технологии производства композиционных изделий из углепластика и стеклопластика методом термоштампования, а именно к автоматизированному процессу изготовления изделий из армированных композитов с термопластичным связующим материалом, и предназначено для использования в процессе производства изделий для авиационной, судовой, автомобильной и строительной отраслей, а также спортивного инвентаря.

Способ формирования фигурного стабильного по размеру тампона включает в себя следующие этапы: радиальное сжатие базовой заготовки тампона для образования стабильной по размеру промежуточной заготовки, имеющей промежуточный диаметр заготовки и продольную ось; размещение промежуточной заготовки в полом держателе и помещение промежуточной заготовки и полого держателя в пресс-форму; введение под давлением промежуточной заготовки в пресс-форму посредством толкающего усилия на конце промежуточной заготовки, содержащейся в полом держателе, и извлечение полого держателя из пресс-формы таким образом, что открытый конец промежуточной заготовки по существу заполняет пресс-форму и формирует фигурный, стабильный по размеру тампон; удаление фигурного стабильного по размеру тампона из пресс-формы; и помещение фигурного, стабильного по размеру тампона в первичную упаковку, которая соответствует его форме.

Изобретение относится к устройству 1 для формования композитного элемента с волоконным армированием. Устройство содержит пару полуформ 2, 3 для зажимания многослойного препрега Р, или наложенных один на другой листов препрега, состоящих из длинных углеродных волокон, пропитанных смолой, катушки 8 для индукционного нагрева, предназначенные для нагрева термопластичной смолы, содержащейся в препреге, через полуформы 2, 3, и каналы 9 охлаждения.

Устройство и способ относятся к области формованных композитных изделий, армированных волокном, Устройство 1 формования армированного волокном композитного элемента содержит нижнюю пресс-форму 2 с полостью 21, верхнюю пресс-форму 3 с формовочным стержнем 31 для зажатия многослойного препрега P в полость 21 и патронные нагреватели 4 для нагрева многослойного препрега P через нижнюю пресс-форму 2 и верхнюю пресс-форму 3, а также каналы 5 для охлаждающего носителя для охлаждения многослойного препрега P через нижнюю пресс-форму 2 и верхнюю пресс-форму 3.

Группа изобретений относится к области медицинской техники, а именно к хирургическому имплантату, в частности к имплантату для укрепления ткани при герниопластике паховой грыжи, и/или брюшной грыжи, или грыжи послеоперационного рубца, и к способу его производства.

Изобретение относится к полимерной композиции и заготовке волокнистого композитного продукта с поверхностью, образованной по меньшей мере частично из полимерной композиции.

Группа изобретений относится к сиденью транспортного средства, содержащему удлиняющий элемент бедренной части, а также к способу образования удлиняющего элемента бедренной части.
Наверх