Выбор марки пластмассы

Введение

В настоящее время пластмасса находит широкое применение в качестве конструкционного материала. Интенсивное внедрение пластмассы в промышленности и сельском хозяйстве обусловлено их ценными физико-механическими свойствами.

Фа́ра (от греческого «Фарос») - источник направленного света, установленный спереди на транспортном средстве, предназначенный для освещения окружающей местности, дороги.

Количество фар может колебаться от одной (мотоцикл, мопед, велосипед), до неск. десятков (крупный авиалайнер). Её мощность может колебаться от единиц ватт до нескольких киловатт.

Корпус фары обычно изготавливают из прозрачного пластикас помощью технологии и метода переработки, которые будут рассмотрены в данной курсовой работе.

Технические требования к детали

В данной курсовой работе рассмотрен технологический процесс производства корпуса автомобильной фары.

К данному изделию предъявляются следующие технические требования:

1. Корпус автомобильной фары должен обладать высокой ударной прочностью, прочностью на растяжение, сжатие, статический изгиб;

2. Корпус автомобильной фары должен обладать высокой светопропускаемостью, поляризационными свойствами, прозрачностью.

. Корпус автомобильной фары выдерживать широкий диапазон рабочих температур;

. Данная деталь должна иметь относительно высокую стойкость материала по отношению к высоким температурам эксплуатации;

. Обладать высокой атмосферостойкостью, морозостойкостью, теплостойкостью;

. иметь хороший эстетический вид: оптимальную форму;

. Корпус автомобильной фары должен обладать высокой устойчивостью к механическим повреждениям.

Выбор марки пластмассы

деталь пластмасса аппаратурный технический

Учитывая назначение изделия, условия его эксплуатации и технические требования, производим предварительный выбор трех марок материалов, используя справочную литературу.

. Полистирол (ПС) является термопластичным полимером, обладает отличными диэлектрическими свойствами и неплохой морозостойкостью (до −40°C), имеет невысокую химическую стойкость (кроме разбавленных кислот, спиртов и щелочей). Применяется для изготовления вывесок, рекламных щитов, указателей и информационных табличек, декорация объемных букв, изготовление внутреннего остекления помещений, замена оконных стекол, отделка внутренняя и наружная, производство торгового и выставочного оборудования, в электротехнике

2. Полиметилметакрилат (ПММА) - относится к пластикам общетехнического применения, жесткий аморфный полимер, обладающий высокой прозрачностью, атмосферостойкостью, хорошими физико-механическими и электроизоляционными свойствами. Широко используется в медицине, фармации, приборостроении.

. Поликарбонат - термопласт, сложный полиэфир угольной кислоты и двухатомных спиртов. Благодаря сочетанию высоких механических и оптических качеств монолитный пластик также применяется в качестве материала при изготовлении линз, компакт-дисков и светотехнических изделий; листовой ячеистый пластик («сотовый поликарбонат») применяется в качестве светопрозрачного материала в строительстве. Также материал используется там, где требуется повышенная теплоустойчивость. Это могут быть компьютеры, очки, светильники, фонари и т.д.

Благодаря высокой прочности и ударной вязкости (250-500 кдж/м2) применяются в качестве конструкционных материалов в различных отраслях промышленности, используются при изготовлении защитных шлемов для экстремальных дисциплин вело- и мотоспорта. При этом для улучшения механических свойств применяются и наполненные стекловолокном композиции.

При окончательном выборе из трех материалов выделяем определенные свойства в качестве приоритетных, сопоставляя их с техническими требованиями к детали при условиях эксплуатации. Для этого составляем таблицу 1, по которой производится окончательный выбор марки пластмассы.

Таблица 1. Систематизированный выбор марки пластмассы

Основные показатели для выбора материала при изготовлении изделия	Материалы, соответствующие требованиям к изделию			Степень важности свойства	Марка, соответствующая требованиям	Окончательный выбор марки пластмассы
	ПММА	ПС	ПК
1. Стоимость материала, руб./ кг	115	40	56	I	ПС	ПК
2. Температура эксплуатации, ˚С	+80	81	-40 - +120	I	ПК
3. Теплостойкость, ˚С	+100	75-80	250	I	ПК
4. Морозостойкость, ˚С	-150	-40	-	I	ПММА
Показатель преломления	1,49	1, 44	1,56-1,65	I	ПК
Светопрозрачность, % не менее	91	93	92	I	ПС
Водопоглощение, %	0,1-0,2	0, 145	0,29	II	ПММА
5. Температура плавления, ˚С	+95	190-230	250	I	ПК
7. Ударная вязкость, кДж/м2	8-20	6,5	25-30	I	ПК
8. Прочность на растяжение, МПа	70	37-48	55	II	ПММА
10. Прочность на статический изгиб, Мпа	129	65-105	95	I	ПС
11. Модуль упругости при растяжении, МПа	3300	-	3000	II	ПММА
12. Модуль упругости при изгибе, МПа	-	2700	2350	II	ПК
Твердость по Бринеллю, МПа	170-240	140-200	250	I	ПК

Рассмотрев свойства материалов, приведённых в таблице 1, окончательно выбираем материал марки ПК-ЛТ-18-УФ ТУ 2226-004-98914453-2006 (светотехнического назначения) с рекомендуемым методом переработки - Л (литье под давлением) и с термостабилизатором Т, налог ПК-6.

Основные технологические и физико-химические свойства выбранной марки материала приведены в таблице 2.

Таблица 2. Основные свойства ПК-ЛТ-18-УФ ТУ 2226-004-98914453-2006

Свойства	Показатели
1. Температура эксплуатации, ˚С	- 100+125
2. Теплостойкость, ˚С	245
3. Морозостойкость, ˚С	- 80
4. Температура плавления, ˚С	230 - 250
5. Базовые ПТР г/мин	3 и 5
6. Ударная прочность, кДж/м²	200
7. Плотность, г/см³	1,19-1,20 г./см3;
8. Усадка	0,6%
9. Горючесть по UL94	V-2
11. Содержание влаги, %, не более	0,2
светопропускание	90%

Анализируя свойства перерабатываемого материала и конструктивные особенности заданного изделия корпус автомобильной фары), выбираем метод переработки - литье под давлением.

Эскиз корпуса автомобильной фары