Изделия из пластмасс
Наряду с облагороженной древесиной в самолетостроении довольно широко применяют материалы и изделия из пластических масс.
Пластмассами, или пластиками, называют композиции из различных искусственных полимеризующихся (способных к уплотнению) смол с наполнителями или пластификаторами. Благодаря малому удельному весу, сравнительно высоким механическим качествам, простоте технологической обработки пластики находят большое применение в конструкциях самолетов. В самолетостроении применяют прозрачные пластики следующих основных типов: целлулоид, цел — лулон и акралиты; к последним относятся плексигласе, плексигум, акрилоад и др.
Слоистые пластики (текстолит, гетинакс, бакелитовая фанера) получают на специальных пропиточных машинах. Ткань для текстолита, бумагу для гетинакса и фанеру пропускают через специальную ванну со спиртовым раствором фенольной смолы — бакелита, которая при нагревании проходит три стадии превращения.
Бакелит А, или резол,— свежеприготовленная смола. Она плавится, растворяется в спирте, в ацетоне, в щелочах. Бакелит В, или резитол, представляющий резинообразную массу, получают путем нагревания резола. Бакелит С, или резит, представляет окончательный продукт после нагревания резитола; резит стоек к действию соляной и серной кислот и бензина, не плавится и не набухает в растворителях.
Фрикционные и антифрикционные пластики — асболит, асботекстолит, феродо — в основном состоят из волокнистого асбеста, смешанного с минеральными наполнителями (каолин, гипс) и пропитанного фенольными смолами. К электроизоляционным пластикам относят микрофолий, представляющий специальную композицию бумаги (или тонкой ткани), тонкой слюды и глифталевой смолы, микалекс — для высоких температур и другие органические, неорганические пластики и их композиция.
К тепло-звукоизоляционным пластикам относятся виамиз (пробка толщиной 25 мм), вермикулит (препарат смолы, прогретой при высокой температуре).
В качестве примера рассмотрим процесс обработки плексигласса< При температурах до — f 80° плексигласе остается в твердом состоянии, а при температуре от 80 до 120° он размягчается, делается гиб> ким и хорошо поддастся обработке режущим инструментом. При дальнейшем повышении температуры до 250° плексигласе мутнеет и не восстанавливает своих прозрачных свойств.
Прямолинейные заготовки из листа можно вырезать острым резцом, причем надрез делают на половину толщины листа, а затем его ло-і мают, подобно тому как это делают при резке стекла. Отверстия дна— метром до 6 мм сверлят при больших скоростях, а отверстия больше 6 мм — на малых скоростях; сверло должно быть заточено под углом 40°.
Плексигласе хорошо поддается фрезерованию и точению. Eroi можно изгибать в разных плоскостях, пользуясь шаблонами, покрытыми текстильным материалом. Для этого плексигласе нагревают в горячем масле до 90—12СР, накладывают на шаблон и прижимают струбцинками, давая ему остыть в течение часа.
Плексигласе хорошо склеивается ацетоном. Шов после склейки высушивают в течение 2—3 часов. При склейке применяют запрессовку шва, применяя усилие 0,3 кг/см’2. Разрывающее усилие шва : достигает 4 кг/см2.
Целлулоид, так же как плексигласе, хорошо поддается обработке режущими инструментами, а также гнется при температуре 70°. I При нагревании свыше 80° целлулоид мутнеет, теряет свою прозрач — — ность и искажает изображение. Целлулоид легко воспламеняется, и это ограничивает его применение.
Целлон в отличие от целлулоида не горюч, но менее морозостоек, чем целлулоид, и потому применение его также ограничено.
Технологический процесс получения изделий из сложных пласти — . ков отличается специфичностью. Эти пластики и изделия из них изго — ! товляют на специальных заводах, обеспечивающих и самолетостроение. Организация производства пластиков и изделий из них на авиа — . заводах не целесообразна.
Изготовление нужных изделий заводы пластмасс производят по ■ чертежам. Для механической обработки этих пластмасс применяют деревообделочные станки. Режимы обработки приведены в табл. 51.
|
Таблица 51 Скорости резания при обработке пластмасс (и/мин)
|
ПРИМЕНЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ, ФАНЕРЫ И ШПОНА И ИХ ХРАНЕНИЕ
В настоящее врелія в самолетостроении больше всего употребляют сосну, пихту, лиственницу, дуб и липу (табл. 52).
|
Таблица 52 Применение древесных пород в деталях самолетов
|
Хранение пиломатериалов, фанеры и шп о- н а. Пиломатериалы хранят в штабелях под навесами. Штабели составляют из пиломатериалов одной породы и одинакового сортамента и категории влажности, располагая их на подкладках из здоровой сухой древесины и оставляя между вертикальными рядами определенные промежутки (шпации) для лучшей циркуляции воздуха.
При определении количества навесов, необходимых для хранения авиационных пиломатериалов, надо исходить из того запаса пиломатериалов, который нужен для бесперебойной работы завода. При
регулярной доставке запас пиломатериалов на заводе должен оыт равен 2,5—3,0 месячным потребностям, причем он составляет:
В лесосушилках (при средней длительности сушки 18—21 день)’ 0,6—0,75 месячной нормы
На складе сухой древесины (18—21 день) 0,6—0,75 » »
На случай выпада сушилок (18—21 день) 0,6—0,75 » »
В цехе……………………………………. 0,2 » »
Под навесами………………………….. Остальное
Если пиломатериа;1Ы доставляют с мест заготовок только в опре1 деленное время года, то запас увеличивают до 6—8-месячной потреб’ ности.
Фанеру и шпон желательно хранить отдельно от древесины, в сухих, светлых, но защищенных от лучей солнца, хорошо вентилируемых помещениях с ровной температурой, причем влажность воздуха должна соответствовать влажности древесины (7—10%). Фанеру укладывают стопками высотой 1,5 ж на стеллажах; чтобы избежать коробления, на стопку помещают груз, давление которого должно быть равномерно распределено по всей площади листа фанеры. Шпон хранят на стеллажах пачками.
В зависимости от отдаленности фанерных заводов или базисных складов запас фанеры и шпона может быть равен 1—-2-месячной потребности.
Подготовка древесины. Древесина, применяемая в производстве, должна содержать не более 7—10% влаги. Поэтому всю поступающую на завод древесину приходится сушить. В самолетостроении приняты сушилки типа ВИАМ-І и ВИАМ-П, представляющие периодические сушилки реверсивного действия с сушильной камерой размером 3,7х 13 х 3,1 м они отличаются друг от паропровода и калорифера.
В сушилках типа ВИАМ-І эти агрегаты установлены под штабелем (фиг. 161), а в сушилках типа ВИАМ-П— над штабелем.
Благодаря равномерному распределению по высоте штабеля циркулирующего воздуха и реверсивности сушка древесины в камерах ВІІАЛ1 происходит равномерно. К недостаткам этих сушилок надо отнести затруднения при уходе за вентиляторами, установленными на длинном (13 м) валу.
Авиадревесину сушат в виде планок, брусков и досок. Сушка в планках происходит быстрее (3—4 суток), нежели в брусках (18— 20 суток), и занимает меньший объем, так как отпадают отходы (доходящие до 40—60%).
Высушенный пиломатериал остывает на складе сухой авиадреве — снны, располагаемом при сушилках. Емкость этого склада обычно соответствует 15—18-дневному запасу древесины.
Количество сушильных камер зависит от длительности сушки пиломатериала, полезной емкости камеры, годовой программы завода и полезной отдачи сушилки. Для этого определяют номенклатуру, количество и сортамент пород древесины, подлежащих сушке, и задаются начальной (до сушки) влажностью древесины, а затем подсчитывают количество сушильных камер для каждой породы и сортамента (С) по формуле
где Qi — годовая потребность древесины для каждой породы и сортамента в — и3 (обозначаемых индексом і), определяемая по годовому заданию и расходу древесины на 1 самолет; т1— длительность сушки в сутках, определяемая по графику сушки;
N пол — годовая полезная отдача одной сушильной камеры в сутках, равная т) . ЛГкал, где т] — коэффициент полезного действия сушильной камеры, который принимают равным 0,92—0,95, a NKa„ = 365 суткам; q, — количество штабелей, загружаемых одновременно в одну сушильную камеру (принимают от 2 до 4); bt — емкость одного штабеля в плотной древесной массе в,«3, подсчитываемая по формуле:
Ь/ = Ki • b’t,
где b’. — геометрический объем штабеля данной породы и сортамента;
К і — коэфициент плотности укладки штабеля, имеющий значения:
Для заготовок……………………….. (планок) 0,30—0,35
» брусков 0,40—0,45
» досок……………………………… 0,50—0,60
Общее количество сушильных камер будет
с = £с„
Полученное значение С округляют до целого числа.
Разделка брусков на планки. С сушкой древесины являющейся подготовительным процессом, связана разделка бруско на планки, состоящая из следующих операций:
1. Разметка и распиливание бруска поперек.
2. Строгание одной стороны или двух смежных сторон брусх (в угол).
3. Распиливание бруска на планки, выполняемое в два перехода а) распиливание на заготовки, толщина которых равна ширине планки, и б) распиливание заготовки на планки.
Если партия пиломатериала поражена синевой, то при раскрое опе^ рации 1 и 2 меняют местами, т. е. сперва прострагивают бруски, чтобы на обработанных поверхностях легче обнаружить синеву и при разметке учесть ее. Это вызывает увеличение количества отходов при выравнивании поверхности брусков, искривленных по длине, и потому такая последовательность должна применяться лишь для засинелого материала.
Для увеличения выхода годных планок можно поменять местами, переходы в операции 3, т. е. распиливать брусок на тонкие дощечки, а затем спиливать излишки со стороны той кромки дощечки, где имеется больше дефектов. Этот способ хотя отличается трудоемкостью, но увеличивает выход годных планок.
Наиболее совершенным является вариант раскроя брусков без строгания, но его можно применять при ровных, неповрежденных брусках, имеющих минимальное количество дефектов.
Чтобы избежать перерезания волокон древесины, раскрой пиломатериала на циркулярной пиле следует начинать со стороны необрезной кромки.
Деревозаготовительные работы. В самолетостроении применяют следующие виды обработки древесины на дереворежущих станках:
1. Поперечное распиливание брусков и досок; для этого применяют маятниковые, балансирные и параллельно-поперечные пилы.
2. Продольное распиливание брусков и досок (вдоль волокон) на рейки и планки; для этого применяют главным образом круглопильные станки и реже — ленточно-пильные.
3. Фуговка — выстрагивание вдоль волокон поверхности одной или двух смежных граней бруска или доски на фуговочных станках.
4. Параллельное строгание, т. е. строгание до заданной толщины; его производят после фуговки; при этом выстрагивают на рейсмусовочных станках поверхности брусков, досок, реек, планок,
противоположные поверхностям, простроганным на фуговочном
станке.
5. Торцовка — применяется при точном поперечном распиливании деталей; для этого служат круглопильные торцовочные станки.
6. Опиливание фасонного наружного кон — т у ра — производят главным образом у фанерных деталей, пользуясь для этого ленточными пилами.
7. Выпиливание внутренних фасонных (замкнутых) контуров — применяют в основном для получения вырезов и облегчений в фанерных деталях; эту работу выполняют на лобзиках или вертикальных копировально-фрезерных станках.
8. Сверление на сверлильном станке — применяют для получения в деталях отверстий облегчений или отверстий для болтов или прохода лобзиковой пилки.
9. Фрезерование — применяют при изготовлении углублений и облегчений, обработке и зачистке внутреннего и внешнего контуров деталей, зачистке сечений; для этого служат фрезерные станки.
10. Шлифование деталей — зачистка поверхности или контура детали посредством стеклянной шкурки.
11. Токарные работы — выполняют на обычных токарных станках по дереву. Этих работ очень мало, так как точеных деталей в самолетах деревянной конструкции немного.