Техника - молодёжи 1963-11, страница 43
РОЖДАЕТСЯ НА ML ШМША. СКЛЯРСКИЙ, инженер Стремительно вращается гигантский волчок... Со стороны он напоминает не то юлу — детскую игрушку огромных размеров, не то фантастическую карусель, не то центрифугу для тренировки космонавтов. На самом деле это нечто совсем иное. Если бы стенки необычной установки можно было сделать прозрачными, а в помещении, где она работает, погасить свет, — перед нами бы развернулось потрясающее зрелище. Багровая расплавленная магма непрерывной струей вливается сверху внутрь этого грандиозного волчка. Чудовищная центробежная сила прижимает раскаленное вещество к стенкам установки, вдавливает в заранее приготовленные там формы, заставляя кипящую огненную массу остывать и принимать те очертания, которые нужны человеку. Но прочный корпус непроницаем для нашего взгляда. И заглянуть в утробу стальной карусели, где необузданная стихия покоряется инженерной мысли, можно разве что на нашей цветной вкладке. Поэтому рассказ о новой установке лучше всего начать с другого. Не так давно пластмассовые детали машин вы могли встретить главным образом на выставках. Разноцветные зубчатые колеса и шкивы, отливающие глянцем, крыльчатки насосов, вкладыши подшипников. Каждый день приносил сообщения о том, что машинные детали прессуются из текстолита, из волокнита, из стеклопластика. Но, к сожалению, эти материалы имели очень низкий «потолок» своего применения в технике — мешала дороговизна и сложность обработки. Ученые и инженеры продолжали поиск... И вот пройден новый рубеж. Разработан метод изготовления деталей машин — не прессованных, а литых! — из капрона и родственных ему синтетических веществ, которые оказались более прочными, долговечными, более устойчивыми в коррозионной среде, чем их предшественники. Казалось, найден верный путь. Но... надежды машиностроителей оправдались далеко не полностью. Литьем под давлением удавалось получать лишь очень небольшие предметы. В крупных деталях, какое бы давление ни создавалось при заполнении формы — в сотни атмосфер! — все равно возникали коварные островки пустот и раковин. Прочность изделий резко падала... Никакими способами не могли специалисты избавиться от этих дефектов. Пузырьки воздуха или другого газа, оказавшиеся в расплавленной, но все же очень вязкой массе, не хотели выплывать из нее на поверхность даже тогда, когда эту массу отстаивали в открытом сосуде или воздействовали на нее глубоким вакуумом. Более того: как только над нагретой массой падало давление, пузырьки не всплывали, а раздувались, становились во много раз больше. Вот почему максимальная толщина деталей из капрона, полученных методом литья под давлением, оставалась в пределах 8 мм. Неразрешимая проблема? Так и считалось до последнего времени, пока не появился новый оригинальный метод изготовления деталей из капрона — центробежное литье. Какой же толщины детали доступны этому методу? Ответ на такой вопрос оказался совершенно невероятным: качество изделия тем выше, чем больше его диаметр! Как это происходит? Допустим, нам нужны большие и массивные шестерни из капрона. Прежде всего изготовляется точная форма. ,Это главное. Затем нагретую форму заставляют быстро вращаться и подают в нее расплавленный материал. И тут-то происходит самое неожиданное. Чем больше диаметр шестерни, тем сильнее давление в точках, удаленных от ее центра,— в ободе и зубьях, тем выше получается там качество термопласта. При этом все пузырьки газа выжимаются к центру отливки и уходят наружу. После охлаждения изделие легко извлекается из формы, не требуя уже никакой (или почти никакой) дополнительной обработки. Скорость вращения — от 1 200 до 3 тыс. оборотов в минуту. Можно увеличить ее и до десятков тысяч оборотов — тогда удастся получить сверхплотные отливки. Проект установки для центробежного литья разработан сотрудниками Наушо-исследовательского института пластических масс в Москве. Построенная в институте центробежная машина и автоклав для плавки полиамидов сейчас работают безотказно. Но при освоении установки возникло неожиданное препятствие... Совсем небольшое превышение температуры плавки вызывало химическое разложение капрона, а это резко снижало его прочность. Пришлось ограничить доступ воздуха, который при нагревании расплава до 130—150° окислял его и вызывал потемнение. Чтобы добиться качественного расплава, из него теперь отсасывают остатки влаги и медленно испаряющийся капролактам. В зарубежных установках такого типа — чехословацких, голландских и других — вращающиеся формы заполняются отдельными «порциями». В машине, созданной советскими специалистами, расплавленная масса подается непрерывно, а форма предварительно нагревается до температуры около 200°. Методом центробежного литья из полимеров можно производить самые разнообразные изделия. Но наибольшую ценность для промышленности представляют, пожалуй, капроновые шестерни. Они долговечны, не требуют смазки, поглощают вибрации, бесшумны при зацеплении со своими стальными «коллегами». И отлично работают, если к трущимся поверхностям для охлаждения подавать обыкновенную воду. ~ Новый метод интересен еще и тем, что позволяет выпускать многослойные изделия. Например, внутренний слой вкладышей подшипников делают из полиамида с примесью графита — это снижает коэффициент трения и увеличивает долговечность. А наружный слой — из обычного полиамида. У центробежного литья пластмасс большое будущее. Ведь этим способом на автоматических машинах можно производить не только шестерни, трубы или подшипники, но и гребные винты для кораблей и роторы гидротурбин. Можно армировать пластмассы стекловолокном, можно получать детали более прочные, чем из литой стали, химически более стойкие, чем из золота. Все это давняя мечта конструкторов. Впрочем, сегодня это уже действительность. Что читать по статьям (этого номера Записки конструктора Новое в военной технике. Москва, ВоеЦиздат, 1962. Гомр-акватикус — человек подводный Ж. Кусто, В мире безмолвия. Москва, Издательство иностранной литературы, 1958. * .■ Гипнопедия Л. Васильев, Таинственные явления человеческой психики. Москва, Госполитиздат, 1963. Пища для космоса М. Резников, Авиационные и ракетные топлива и смазочные материалы. Москва, Воениздат, 1960. Капрон рождается на карусели А. Склярский, Центробежное литье деталей машин из полимеров. Ленинград, 1962. 37 |
