Текстолит — слоистый пластик, изготовляемый в виде листов из хлопчатобумажной ткани, пропитанной резольной фенолоформальдегидной смолой. Для изготовления текстолита различных марок применяется ткань различной плотности и переплетения. Обычно применяют ткани полотняного гладкого переплетения основы и утка, при котором число перекрытий основы утком максимальное. Иногда также применяют ткани сатинового переплетения с меньшим числом перекрытий основы утком, что способствует увеличению прочности материала при растяжении. Характер переплетения нитей оказывает существенное влияние и на другие свойства текстолита : ударную вязкость, стойкость к раскалыванию и др. По толщине используемые ткани делятся на легкие (до 150г / м 2 ), средние (до 300 г / м 2 ) и тяжелые (свыше 300 г / м 2 ). Наиболее широко применяют бязь, миткаль, шифон, бельтинг, ремень. Смотрите также стеклотекстолит .
Процесс изготовления текстолита
Процесс изготовления текстолита состоит из стадий приготовления смолы и лака, подготовки, пропитки и сушки ткани, сборки и прессования пакетов, обрезки кромок и дополнительной тепловой обработки. Для пропитки ткани применяют спиртовые растворы твердых фенолоформальдегидных (иногда крезолоформальдегидных) смол, содержащих до 14% фенола или трикрезола . Спиртовой раствор твердых смол содержит 50-60% сухого остатка. Концентрация лака устанавливается в зависимости от типа ткани и назначения текстолита.
Стадия подготовки ткани заключается в сшивке отдельных кусков и наматывании рулонов весом до 60 кг на каждую оправку. Пропитка тканей осуществляется на горизонтальных, или на вертикальных пропиточно-сушильных машинах.
Пропитка происходит следующим образом : ткань погружается в ванну с лаком, по выходе из нее ткань отжимается валиками и поступает на сушку в шахту, расположенную над ванной. Для того чтобы понизить вязкость лака его подогревают до 30-40˚С горячей водой через рубашку с ванны. Концентрация лака и его количество поддерживаются постоянными. На выходе из ванны ткань отжимается специальными валиками. В процессе отжима смола лучше распределяется по ткани, глубже ее пропитывает, а избыток смолы удаляется.
Процесс сушки заключается в удалении летучих (влаги, спирта, свободного фенола) из сырой пропитанной ткани и происходит при температуре около 120˚С. Ткань нагревается паровыми калориферами, находящимися в шахте и горячим воздухом нагнетаемым в шахту. Время сушки определяется толщиной ткани и ее структурой.
После сушки пропитанную ткань разрезают и так же как и собирают в пакеты, которые загружают в пресс.
Прессование проводят в многоэтажных прессах с нижним давлением. Процесс прессования складывается из стадии прогрева пакетов до необходимой температуры, стадии выдержки для осуществления процесса отверждения и стадии охлаждения без снятия давления, которая необходима для предотвращения коробления листов.
Далее, для обеспечения привлекательного внешнего вида, края отпрессованных листов обрезаются дисковыми пилами и отправляются в отдел технического контроля для испытаний показателей качества, после чего перемещаются на склад готовой продукции.
Иногда с целью улучшения свойств листы после прессования подвергают дополнительной тепловой обработке. Такая обработка приводит к углублению процесса поликонденсации смолы и исчезновению внутренних напряжений в материале.
Свойства и применение текстолита.
Текстолит выпускается в виде листов различной толщины (от 0,2 до 100мм) различных длин и ширин. Текстолит каждой марки имеет свое преимущественное назначение. Поделочный текстолит марок ПТ, ПТК высшего и первого сорта выпускает толщиной от 0,5 до 70 мм с ровной светло-коричневой или темно-коричневой поверхностью по ГОСТ 5-78. Текстолит марок А и Б является электротехническим материалом.
Свойства текстолита зависят от типа применяемой ткани. Материал на основе тяжелой ткани имеет более высокую ударной вязкость по сравнению с материалом на основе легкой ткани, но по другим показателям уступает. Прочность материала пропорциональна количеству слоев ткани единицу толщины материала. Наибольшие значения получаются при соотношении смолы и ткани 1 :1 или некотором близком к этому. На свойства материала влияют также условия прессования. Высокое давление при содержании смолы 42-48% приводит к получению материала с более низкими физико-механическими свойствами. Текстолит обладает более высокой прочностью на сжатие, удар и лучше сопротивляется к раскалыванию, чем гетинакс, однако электроизоляционные свойства немного ниже. Свойства листов неодинаковы в продольном и поперечном направлениях, поскольку прочность ткани по основе превышает прочность по утку. Предел прочности на сжатие и изгиб значительно выше в направлении, перпендикулярном к слоям. Сопротивление раскалывание зависит от прочности склейки слоев ткани. Эта же величина определяет способность материала к механической обработке. Водостойкость и сопротивление раскалыванию чаще всего снижаются при при нарушении режима пропитки и сушки ткани и прессования. Более высокая влажность пропитанной и высушенной ткани, и пересушка (уменьшение содержания растворимой части смолы) и недостаточное содержание смолы — основные причины снижения прочности склейки слоев ткани.
Читайте также: Ткань невидимка как работает
Текстолит может длительное время эксплуатироваться при 90-105˚ С под нагрузками, составляющими 50-60% от предела прочности, определенного при температуре эксплуатации.
Замена хлопчатобумажной ткани найлоновой позволяет получить материал, обладающий хорошими электроизоляционными свойствами и более высокой стойкостью к действию влаги и плесени. Такой материал имеет более высокую прочность на удар и выдерживает механическую обработку.
Слоистые пластики ООО «ЭИ-Ресурс», Москва (495) 781-25-61
Из чего сделан текстолит?
Использование текстолита получило широкое распространение ещё во времена СССР, а Государственный стандарт того времени датирован 1974 годом. Активное внедрение этого материала обосновано его прочностными характеристиками, а также выделяющимися свойствами материала как диэлектрика.
С учётом этих характеристик листовой текстолит полноправно используется в таких областях, как электронная промышленность, машиностроение, приборостроение и робототехника.
Из чего сделан текстолит?
Текстолит является сложносоставным материалом, который изготавливают из нескольких компонентов. Базой листа выступает хлопчатая ткань, которую пропитывают специальными составами, а в последствие спрессовывают до нужной толщины.
В качестве пропитки используют различные смолы, которые подбирают, исходя из желаемых конечных свойств.
При производстве текстолита ткань также могут использовать различной толщины, плотности, стойкости к ударам и образованию трещин. В качестве основных разновидностей используют шифон, бельтинг, бязи и некоторые другие.
Технологический процесс производства текстолита предусматривает следующие операции:
- подготовка пропитки – смолы на основе раствора спирта;
- пропитывание ткани в наполненных ваннах при t раствора около 40 °С;
- прогон ткани через прессующие валики, где также происходит равномерное перераспределение смолы;
- сушка в термических камерах при 120 °С;
- конечная обработка высушенной ткани: формовка, обрезка, дополнительная пресс-обработка, охлаждение, отправка на склад.
Простая и отработанная технология позволяет обеспечить стабильное качество для конечного продукта, а изделия из него с успехом использовать в составе различных механизмов.
Свойства и классификация
На практике широко используются самые разнообразные свойства материала, которыми может наделяться текстолит:
- химическая инертность;
- высокая прочность, в том числе при воздействии на изгиб и сжатие;
- высокие электростатические свойства;
- хорошая ударная вязкость;
- податливость механической обработке.
Именно последнее свойство определяет ту широкую номенклатуру деталей, которые могут изготавливаться на основе обычного листа. Также характерно, что показатель прочности можно варьировать с учетом области использования за счёт изменения толщины материала.
А если при эксплуатации материал не нагружать до предельных состояний, то продолжительность исправной работы устройства с использованием текстолита увеличивается многократно.
Характерной особенность материала является различие некоторых свойств в зависимости от направленности воздействия. Так, предел прочности на сжатие и изгиб возрастает в перпендикулярном направлении уложенным слоям, что также нужно учитывать при изготовлении деталей.
Наряду с физико-химическим свойствами, можно отметить бесшумность текстолита в работе, легкость в обработке, что также активно используется в производстве, обслуживании машин и при выполнении ремонтных работ.
В производстве получили распространение два различных вида продукции на основе листового текстолита:
- Конструкционный текстолит. Этот материал может быть востребован по двум маркам – ПТК и ПТ. Первая разновидность применяется для изготовления различных втулок, подшипников скольжения, и имеет достаточно высокую прочность для работы в механизмах. Текстолит марки ПТ (поделочный) служит для изготовления различных штучных деталей, как прокладки, кольца, где противостояние высоким нагрузкам не так характерно. Напряжение при сжатии этих марок соответствует значениям 160 и 155 МПа.
- Электротехнический текстолит. Этот материал может изготавливаться под индексами А, Б, ВЧ, ЛТ. Каждая разновидность выделяется характерными свойствами. Так, марка «А» славится высокими изолирующими свойствами, материал под индексом «Б» больше известен высокими прочностными характеристиками, а текстолит «ЛЧ» сохраняет рабочие характеристики при высокой влажности и в широком температурном диапазоне. Объёмное электрическое сопротивление равняется 106 Ом×м3.
Область применения, форма выпуска и цена
Область применения этого материала достаточно широка, и, не учитывая индивидуальные свойства материалов, можно выделить такие основные направления:
- в качестве составных деталей приводных механизмов: различные втулки, кулачки, зубчатые колёса, подшипники скольжения;
- как материал для изготовления элементов машин химических производств;
- изготовление деталей электротехнического оборудования: ролики, панели, щитки и зажимы, которые подвержены воздействию электрического тока.
В условиях отечественного рынка можно назвать с десяток компаний, которые готовы предложить качественную продукцию, как в виде листового материала, так и в формате готовых изделий на основе текстолита.
Подбор материала возможен, исходя из марки материала, его толщины. При этом также будет существенно отличаться масса материала. Так, для материала можно выделить следующую закономерность «текстолит листовой цена за лист», которая является ориентировочной:
- Формат листа 830×1400 мм выпускается с такими показателями в соответствии толщины и массы: 0,5 мм-0,9 кг, и далее – 2/3,6; 20/36; 40/70; 80/164; 100/205.
- Формат листа 1000×2000 имеет несколько меньший размерный ряд: 0,5 мм/1,2 кг; 2/5; 20/20; 40/100.
Стоимость материала в зависимости от марки колеблется в диапазоне 27-300 рублей за один килограмм, при этом дороже стоят именно тонкие листы текстолита с учётом больших удельных затрат на их производство.
Наиболее дешёвой разновидностью материала является так называемый «поделочный текстолит» – ПТ. Стоимость этого материала не превысит 195 рублей за килограмм. Это связано с теми свойствами, которые заложены в него ещё на стадии производства, а также с меньшими производственными затратами.
Таким образом, комплекс свойств материала и гибкость в процессе обработки позволяют с успехом применять листовой текстолит в самых разных областях промышленности.
Как делают текстолит: технология и процесс производства в деталях
Как делают текстолит: технология и процесс производства в деталях
Текстолит – слоистый пластик, который выпускают в форме листов и стержней. Материал состоит из нескольких слоев ткани с пропиткой из смол. При этом он очень твердый и плотный, хорошо обрабатывается механически, несмотря на слоистую структуру. Как делают текстолит? Давайте подробно рассмотрим технологию и процесс производства этого сложного материала.
Сырье для производства текстолита
За основу текстолитового листа берут ткань. Чаще это материалы из натуральных волокон, например, хлопок с гладким, но максимально плотным полотняным переплетением. Также используются ткани с сатиновым переплетением, с меньшей плотностью нитей – в таком случае получают текстолит с повышенной прочностью на растяжение. В качестве сырья применяют бязи, миткали, шифоны, бельтинги.
Кроме хлопка, можно изготовить текстолитовые листы из вискозы или полиэстера (лавсана). Нейлоновая ткань придает текстолиту повышенную устойчивость к воздействию влаги и грибка, улучшает электроизоляционные свойства, повышает ударопрочность и обрабатываемость механическим способом. При использовании стеклотканей с различным типом переплетения получают стеклотекстолит – материал с особыми свойствами.
Тканевое основание может иметь разную толщину и удельный вес. В производстве используемые ткани делят на три типа:
- легкие (менее 150 г/кв. м);
- средние (150–300 г/кв. м);
- тяжелые (от 300 г/кв. м).
Тяжелые ткани обеспечивают готовым листам повышенную ударную вязкость, но снижают другие эксплуатационные характеристики материала. Легкие позволяют получить прочные тонкие листы и стержни.
Кроме типа и толщины волокон, прочность текстолита зависит от количества слоев ткани в листе определенной толщины. Самый прочный материал тот, в котором общая толщина тканевых слоев примерно равна общей толщине смолы.
Для пропитки и связывания тканевых слоев между собой применяют резольные фенолформальдегидные смолы, реже – крезолоформальдегидные, эпоксидные, полиэфирные. Смолы содержат до 14 % трикрезола или фенола, а их спиртовой раствор – до 50–60 % сухого вещества. Точная концентрация спиртового раствора смолы зависит от особенностей ткани и назначения готовых текстолитовых листов.
Процесс производства
Технология изготовления текстолитовых листов и стержней – горячее прессование. Оно дополняется подготовительными и заключительными работами, поэтому производство получается сложным и многоэтапным.
Этапы изготовления текстолита:
- Приготовление смолы и лака.
- Подготовка ткани.
- Пропитка и сушка.
- Сборка и прессование пакетов.
- Дополнительная тепловая обработка.
- Обрезка листов.
Рассмотрим, как выглядит весь производственный процесс.
Подготовка материалов
В отдельных емкостях готовят термоактивные смолы для пропитки. Тем временем полотна выбранной ткани расправляют, укладывают слоями и сшивают между собой. Полученные заготовки наматывают рулонами до 60 кг на специальные оправки.
Пропитка, сушка и сборка пакетов
Подготовленные рулоны опускают в емкости с нагретой смолой (при температуре 30–40 °С она снижает вязкость и легче пропитывает тканые материалы). Во время пропитывания важно поддерживать постоянную концентрацию и достаточное количество смолы в ванне.
Хорошо пропитанную ткань отжимают в специальных валиках. При отжиме смола еще глубже и равномернее пропитывает тканевые рулоны, а ее избыток удаляется. После отжима проверяют качество заготовок – отсутствие складок, крошек или потеков смолы, слишком сухих участков и пр.
Качественные, равномерно пропитанные, отжатые и расправленные заготовки сушат в специальных шахтах с калориферами. Сушка проводится при температуре 120 °С. В этих условиях из тканей испаряется фенол, спирт и влага.
Правильная пропитка и сушка заготовок – необходимое условие для прочной склейки тканевых слоев между собой. А от прочности их склеивания напрямую зависит сопротивление текстолита к раскалыванию, пригодность для механической обработки и водостойкость. Повышенная влажность ткани, чрезмерное высушивание (когда улетучиваются растворимые компоненты смол), малое содержание смолы в заготовках приводит к слабому склеиванию слоев и резко снижает качество готового материала.
Высушенные заготовки режут на куски заданного размера и укладывают многослойными пакетами. Именно эти пакеты прессуют под высоким давлением, получая практически готовый текстолит. Для изготовления стержней подсушенную ткань разрезают на узкие длинные заготовки. Диаметр стержня определяется толщиной ткани.
Прессование
Прессование происходит в многоэтажных производственных прессах также в несколько этапов. Заготовки нагревают, выдерживают до отвердения при повышенной температуре, а затем охлаждают. Все это происходит под давлением.
Здесь важно точно рассчитать и поддерживать нужное давление, иначе физико-механические свойства готового материала снизятся. По окончанию прессования часто используют повторный нагрев, чтобы усилить поликонденсацию смолы и убрать внутренние напряжения в готовом материале.
Обрезка и проверка качества
Последний этап – подрезка краев отпрессованных текстолитовых плит. Края подравнивают дисковыми пилами. Заготовкам стержней также придают нужную форму. После этого текстолит готов к завершающим испытаниям качества и отгрузке.
Готовые листы текстолита имеют толщину 0,2–200 мм и коричневую поверхность разных оттенков (в зависимости от марки). Стержни цилиндрические, они производятся длиной 0,5–1 м и толщиной 8–200 мм.
На этапе проверки качества материал тестируют на ряд показателей:
- толщина листов, диаметр и длина стержней;
- точность обрезки краев;
- плотность;
- водопоглощение;
- разрушающее напряжение при изгибе и растяжении;
- диэлектрические свойства (электрическое сопротивление, тангенс угла диэлектрических потерь и пробивное напряжение);
- наличие волосных трещин, высота шва и размер вкраплений смолы (для стержней);
- стойкость к кратковременному нагреву и маслостойкость (для стержней).
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом