Модельные материалы для ЛГМ

 

 

Модельные материалы для ЛГМ

Модельные материалы для ЛГМ. На первоначальной стадии освоения ЛГМ использовались плиты из пенополистирола повышенной плотности. Из которых путем механической обработки получали модели.

пенопластовые плиты

Фото взято из открытого источника яндекс.картинки

Так, например, модель скульптуры «Пегас» была изготовлена из пенополистирола плотностью 80-110 кг/м3. При освоении ЛГМ для производства промышленных отливок были сделаны попытки использовать для изготовления моделей и другие пенопласты, такие как пенополиуретан, фторопласт и пенополиэтилен. Однако применение этих материалов для получения отливок привело к значительному ухудшению их качества из-за появления на поверхности большого количества коксового остатка, образующегося после газификации модели.

Опыт освоений ЛГМ позволил сформулировать перечень основных требований к материалу для газифицируемых моделей:

- при заливке формы металлом модель должна полностью газифицироваться с минимальным поглощением тепла;

— материал при низкой плотности должен обладать достаточной механической прочностью при изготовлении модели, ее транспортировке и формовке;

— материал должен обеспечить получение качественной поверхности модели при ее тепловой или механической обработке;

— модели не должны терять свои технологические, механические и теплофизические свойства при длительном хранении;

 

 

— материал для производства моделей и отливок не должен быть дорогим и токсичным.

ПОЛИСТИРОЛ ДЛЯ ЛГМ И ЕГО СВОЙСТВА

Основные свойства полистирола.

Исходным продуктом для получения полистирола является стирол, который имеет структурную  формулу  С6Н5СН=СН2. Молекулярная масса стирла 104.15, плотность 0,906; температура плавления  -30,63°С; температура кипениия  +145,2 °С. Стирол трудно растворим в воде,но хорошо растворяется в этиловом эфире, этиловом и метиловом спиртах, ацетоне. Полистирол для вспенивания получают суспензионной полимеризацией стирола. Сущность метода состоит в том, что мономер дисперсируют в воде путем механического перемешивания со стабилизатором, предотвращающим коалесценцию частиц, с последующей полимеризацией  и образованием капель полимера.

гранулированный пенопласт

Фото взято из открытого источника яндекс.картинки

Полимеризацию проводят в присутствии порообразователя, инициатора, эмульгатора стабилизатора, которым является сополимерметилметакроилата и метаккрилатовой кислоты. Для придания полимеру негорючести в автоклав перед полимеризацией вводят 3-5% антипиренов, в качествекоторых используются различные бром-хлорсодержащие органические соединения. Полимеризация происходит при температуре 70°С и давлении 0,35Мпа в течении 18-20 ч. Образующийся полимер в виде бисерного порошка в водном растворе после отстаивания в течение 30 мин всплывает на поверхность, и его легко отделяют от дисперсионной среды. После промывания в воде и сушки гранулы полистирола подвергаются классификации и затем упаковываются в полиэтиленовые мешки массой по 15-20 кг или в металлические бочки с герметично закрывающейся крышкой массой до 200 кг. В качестве эмульгатора применяется 10% раствор  поливинилового спирта в воде, инициатором служит 5% раствор порофора 4ХЗ-57 в спирте. В качестве порообразователей применяются  высокомолекулярные  углеводородные соединения с низкой температурой кипения, например изопинтан (Тк=27.9°С) или пентан (Тк=36,7 °С). В процессе полимеризации для придания требуемых технологических свойств добавляются соответствующие ингредиенты, например дикумил.