Разработка многофункциональных составов технологических смазок для литейных технологий производства машиностроительных изделий

grgu_admin - пт, 01/17/2020 - 12:48
Цели и задачи: 

Разработка составов технологических смазок для литьевых пресс-форм производства полимерных изделий, сочетающих высокие антиадгезионные, консервационные и триботехнические характеристики.

Решаемые задачи:

Для достижения указанной цели предполагается решить следующие основные задачи:

  1. Осуществить подбор компонентов, используемых для получения состава смазки с высокими технологическими свойствами;
  2. Разработать разделительную смазку с высокой седиментационной устойчивостью для изготовления полимерных изделий методом литья под давлением;
  3. Определить влияние синергии состава, включающего синтетические, минеральные и растительные компоненты, на коррозионное повреждение конструкционных и легированных сталей в условиях воздействия агрессивных факторов и высоких температур (до 300 °С);
  4. Определить влияние синергии состава, включающего синтетические, минеральные и растительные компоненты, на триботехнические характеристики пар трения сталь-стали различного состава;
  5. Определить влияние компонентов разрабатываемых технологических смазок, на свойства поверхности отливаемых полимерных изделий;
  6. Провести промышленную апробацию разработанных составов смазки.
Актуальность (решаемые проблемы): 

Разделительные покрытия (смазки) при изготовлении полимерной продукции способствуют беззадирному извлечению отливаемой детали из полости пресс-формы, а также позволяют регулировать тепловой режим работы литейной оснастки. Проблемы съёма готового изделия возникают в силу сложной геометрии изделия, вакуумировании изделия в пуансоне без воздушного клапана, образования пригара из смолистых отложений при литье изделий из термодеструктирующих полимеров. Залипание отливки в пресс-форме чаще всего ограничивается получением бракованного изделия, но при этом высока вероятность повреждения технологической оснастки, эксплуатируемой в автоматическом режиме, что в свою очередь ведет к временной остановке производства. С целью предотвращения вышеуказанных проблем в технологическом процессе литья полимерных изделий непременным условием является использование разделительных смазок.

В настоящее время наибольшее распространение в промышленном производстве полимерных изделий получили разделительные смазки на вазелиновой основе марок Antikor Rs extra и Solvorprey, производства Германии, которые в значительной степени, исключают адгезионное взаимодействие между материалом технологической оснастки и полимерным материалом. Также используют смазки на основе кремнийорганических полимеров (полиметилсилоксан, диметилсилоксан). При использовании смазок на основе кремнийорганических полимеров смазочный материал, попадая на поверхность пресс-формы, вследствие высокой термической стойкости, способен диффундировать в поверхностные слои изделия, оказывает существенное влияние на свойства поверхности полимерного изделия. Как итог, исключается возможность дальнейшего использования таких технологических операций как: нанесение лакокрасочных покрытий на поверхность изделия; гальваника. Поэтому в странах Европейского союза, например, при производстве полимерных изделий в автомобильной промышленности запрещено использование силиконосодержащих разделительных смазок.

Высокая смазывающая способность масел минерального, растительного и животного происхождения обуславливают их применение в качестве важнейших компонентов смазочных продуктов на синтетической основе. Имеющийся опыт применения разделительных смазок, содержащих растительные и животные жиры и их производные (соапсток), при эксплуатации литейной оснастки для алюминиевых сплавов и изготовлении стержней по нагреваемой оснастке позволяет предположить, что разделительные покрытия подобного состава обеспечат эффективность смазывания технологической оснастки для литья полимерных изделий. Предполагаемая эффективность применения разработанных составов разделительных смазок будет основана на использовании компонентов дегидратированных отходов рафинирования маслобойного производства растительных масел. Указанные компоненты имеют сложный химический состав и согласно литературным данным обладают высокой реакционной способностью к взаимодействию физической и химической природы.

Краткое описание создаваемой научно-технической продукции: 

Будут разработаны составы смазок для изготовления полимерных изделий методом литья под давлением, а также будут изучены технологические и потребительские свойства разработанных составов смазок на основе продуктов переработки растительных масел и жиров. Будет проведена промышленная апробация разработанных составов, а также изготовлена опытная партия изделий из полимерных материалов.

Область применения результатов НИОКР: 

Машиностроение и металлургия.

Технические преимущества по отношению к лучшим отечественным и зарубежным аналогам: 

Состав смазки будет обладать более высокими технологическими (смазывающая и разделяющая способность) и потребительскими свойствами (седиментационная устойчивость).

Экономические преимущества: 

Разрабатываемые многофункциональные составы технологических смазок для литейных технологий производства машиностроительных изделий позволит снизить себестоимость производимой продукции более чем в 1,5 раза.

Потенциальные потребители создаваемой научно-технической продукции: 

ОАО "Минский моторный завод" (г. Минск), ОАО «Белвторполимер» (г. Гродно), ЧУП "Цветлит" (г. Гродно) и др.

Контактная информация: 

Учреждение образования "Гродненский государственный университет имени Янки Купалы"
Пивоварчик Александр Антонович
моб.: +375 29 876 68 24
e-mail: pivovarchik_aa@grsu.by