Технология получения изделий из неметаллических материалов, часть 2, страница 5

Для предварительного подогрева используют токи высокой частоты (ТВЧ). Интенсивность нагрева диэлектриков повышается с увеличением частоты колебаний и напряженности поля. Однако из-за возможности наступления диэлектрического пробоя материала напряженность поля не должна быть выше 200—250 кВ/м. Поэтому для более интенсивного нагрева повышают только частоту поля. Обычно применяют частоту 20—40 МГц. Главное преимущество нагревания токами высокой частоты состоит в том, что прогрев происходит одновременно во всем объеме материала, а степень нагрева регулируется с высокой точностью.

Длительность нагрева t_н таблеток ТВЧ может быть рассчитана по формуле

            (4.2)

где с — удельная теплоемкость, кДж/(кг×К); р — плотность, кг/м³; Т₁ и Т₂ — начальная и конечная температуры таблетки, К; h_т = 0.4¸0,5 — термический КПД генератора ТВЧ; f— частота колебаний, Гц; E— напряженность электрического поля, кВ/м; tgd — тангенс угла диэлектрических потерь материала; e —диэлектрическая проницаемость материала, Ф/м.

На рис. 4.2 показано влияние температуры предварительного подогрева на продолжительность отверждения фенопластов.

Если прессы-автоматы и роторные линии укомплектованы шнеками-пластикаторами, то необходимость в предварительном подогреве материала отпадает, так как совмещаются стадии дозирования, загрузки и разогрева массы до вязкотекучего состояния.

Формование изделия является основной операцией в процессе прессования. Качество отформованного изделия определяется правильным выбором технологических параметров процесса: давления прессования Р, числа и длительности подпрессовок, температуры пресс-формы Т_ф, продолжительности отверждения изделия в поесс-фооме t_отв.

Давление прессования, действующее на материал в форме, необходимо для придания материалу конфигурации изделия и его уплотнения. Изменение давления в цикле формования может быть представлено в виде диаграммы «давление в форме — время» (рис. 4.3). После загрузки материала в форму (участок I) начинается смыкание пресс-формы (участок II). При соприкосновении пуансона с материалом начинает расти давление в форме, происходят сжатие материала, его растекание по полости формы и дополнительный нагрев (участок III). Если материал предварительно не был нагрет, то для его растекания по полости формы требуются большие время и давление (точка А), чем в случае формования подогретого в поле ТВЧ (точка F на кривой 2) или подготовленного в шнеке-пластикаторе материала (точка Е на кривой 3). После растекания материала, формуемого без предварительного подогрева, давление в форме несколько понижается (точка В на кривой 1), а подогретого — остается без изменения.