Государственный стандарт Союза ССР ГОСТ 12019-66 "Пластмассы. Изготовление образцов для испытания из термопластов. Общие требования" (утв. Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 29 апреля 1966 г.)

Plastics. Preparation of test speciments from thermoplastics. General conditions

Срок введения установлен с 1 января 1967 г.

1. Изготовление образцов методом литья под давлением

1.1. Оборудование и инструмент

1.1.1. Машины литьевые, допускающие работу на автоматическом и неавтоматическом режимах и обеспечивающие регулирование и контроль следующих параметров работы:

усилия, прилагаемого к поршню или шнеку при его продольном перемещении;

количества термопласта, поступающего в нагревательный цилиндр за один цикл (дозирование по объему или массе);

продолжительность одного цикла литья и его основных элементов;

температуры нагревательного цилиндра;

температуры термопласта у сопла нагревательного цилиндра.

1.1.2. Формы литьевые, предусматривающие нагрев или охлаждение путем непрерывной циркуляции охлаждающей жидкости или теплоносителя.

1.2. Подготовка к изготовлению образцов

1.2.1. Образцы изготавливают из термопласта в состоянии поставки, если в стандартах и технических условиях на термопласт не указаны определенные условия предварительной подготовки.

Предварительная подготовка может заключаться в подсушивании термопласта, способного поглощать влагу из воздуха, или в подогреве его перед загрузкой в бункер литьевой машины, а также в смешивании неокрашенных гранул термопласта с красителем при изготовлении окрашенных (в массе) образцов.

1.2.2. Давление литья рассчитывают из отношения усилия, создаваемого приводом литьевого узла машины к площади материального поршня или к площади поперечного сечения головки шнека, оказывающего давление на термопласт при впрыске в форму.

Давление на расплав термопласта в полости литьевой формы будет меньше рассчитанного вследствие различного рода потерь.

1.2.3. Если литьевая машина работает в определенном режиме и давление литья сохраняется постоянным, то и давление на термопласт в форме будет постоянным, при условии, что материальный поршень или шнек машины проходит одинаковое расстояние при каждом цикле работы.

Изменение режима работы машины изменяет величину давления в полости формы.

1.2.4. Температура нагревательного цилиндра регулируется при помощи соответствующих приборов и периодически контролируется.

Время пребывания термопласта в нагревательном цилиндре машины должно быть минимальным, чтобы исключить его термическое разложение.

1.2.5. После того как литьевая машина вошла в нужный режим работы, измеряют периодически температуру нагрева расплава термопласта, впрыскивая дозу его в стакан, установленный вне формы около сопла машины, и быстро вводя игольчатую термопару или шарик термометра в середину массы расплава. Спай термопары или шарик термометра не должен соприкасаться со стенками стакана.

Это определение температуры проводят не менее двух раз.

1.2.6. Температуру на поверхности оформляющей полости формы периодически замеряют в нескольких точках поверхности каждой полуформы с точностью до +-2°С при раскрытой форме после извлечения из нее образца. Для обеспечения требуемой температуры на поверхности оформляющей полости непрерывно контролируют и регулируют температуру охлаждающей жидкости (теплоносителя).

1.2.7. Схема цикла работы литьевой машины в секундах представлена в таблице.

Предыдущий цикл		Рассматриваемый цикл					Последующий цикл
	Конец цикла	Начало цикла			Конец цикла		Начало цикла
	А				А				А
Б	В		Б			В		Б
Д		Г			Д			Г
		Е	Ж	3			Е
Время	0				Время	0		Время

А - общее время цикла;

Б - время "форма закрыта";

В - время "форма открыта";

Г - время "поршень впереди" или "шнек впереди";

Д - время охлаждения отливки;

Е - время "до начала литья";

Ж - время заполнения формы;

З - время выдержки под давлением.

1.2.8. Началом цикла или "нулевым временем" считается момент, когда материальный поршень или шнек нагревательного цилиндра начинает перемещаться по направлению к соплу.

1.2.9. Время "поршень впереди" в литьевой машине с поршневой пластикацией включает период от "нулевого времени" до момента, когда материальный поршень начинает обратный ход (от сопла). Это время необходимо для продвижения вперед очередной дозы термопласта, создания давления на термопласт, впрыска расплава термопласта в форму и для подпитки отливки расплавом термопласта из нагревательного цилиндра при выдержке под давлением.

Для литьевой машины со шнековой пластикацией время "шнек впереди" включает период от начала перемещения шнека без вращения по направлению к соплу до момента, когда шнек начнет вращаться, перемещаясь в обратном направлении.

1.2.10. Время "до начала литья" включает период времени от начала хода материального поршня или шнека вперед до выхода расплава термопласта из сопла. Величина этого времени будет зависеть от типа машины, гранулометрического состава термопласта и т. д.

Примечание. При отливке образцов из термопластов с малой вязкостью расплава литьевая машина должна обеспечить закрытие проходного отверстия сопла в промежутках между циклами литья.

1.2.11. Время заполнения оформляющей полости формы зависит от скорости хода материального поршня или шнека, его диаметра, давления литья, объема оформляющей полости формы, размеров литниковых каналов, температуры термопласта и т. д. Для замера времени заполнения применяют специальные приборы, устанавливаемые внутри оформляющей полости формы. Форма должна заполняться в наиболее короткий срок.

1.2.12. После заполнения оформляющей полости формы расплав термопласта некоторое время выдерживается под давлением поршня машины или шнека.

Время выдержки под давлением получают вычитанием периода времени "до начала литья" из времени периода "поршень впереди" или "шнек впереди".

1.2.13. Время охлаждения отливки в машинах с поршневой пластикацией составляет период от начала обратного хода материального поршня (от сопла) до начала раскрытия формы.

В машинах со шнековой пластикацией это время начинается с момента начала вращения шнека и заканчивается в начале раскрытия формы.

1.2.14. Время пребывания формы в закрытом состоянии составляет период, начиная с нулевого времени цикла до начала раскрытия формы. Оно состоит из суммы: время "поршень впереди" и время охлаждения отливки.

1.2.15. Время пребывания формы в открытом состоянии составляет период от начала раскрытия формы до нулевого времени следующего цикла. Оно включает время, затраченное на раскрытие и замыкание формы.

1.2.16. Общее время цикла состоит из времени пребывания формы в открытом и закрытом состояниях. Это время измеряется периодом между началом двух следующих друг за другом циклов.

1.2.17. Для испытаний отбирают образцы, изготовленные только при установившемся процессе литья в условиях безостановочной работы литьевой машины и дублирования каждого цикла. Остальные образцы исключают.

1.2.18. У образцов, отобранных для испытания, удаляют литник, а его остаток зачищают.

Испытание образцов производят не ранее чем через 16 ч с момента их изготовления, если в стандартах и технических условиях на термопласт нет указания о предварительной тепловой обработке для снятия внутренних тепловых напряжений, вызванных неравномерным остыванием различных частей образца в форме.

1.2.19. В протоколе записи изготовления образцов указывают:

а) дату, место и время изготовления образцов;

б) термопласт (тип, марку, номер партии, условия предварительной подготовки);

б) литьевую форму (тип, гнездность, размеры впускного литника, положение впускного литника по отношению к образцу);

г) литьевую машину (марку машины, максимальную дозу впрыска расплава, вид управления);

д) условия литья (температуру нагревательного цилиндра и сопла, замеренную температуру расплава термопласта, температуру поверхности формы, давление литья, общее время цикла, время выдержки под давлением, время охлаждения и время пребывания формы в открытом состоянии);

е) прочие характеристики (массу отливки вместе с массой центрального литника и разводящих литников, количество образцов, пригодных для испытания, количество образцов, непригодных для испытания и исключенных при отборе, сведения о нормализации и кондиционировании образцов).

2. Изготовление образцов методом прямого прессования

2.1. Оборудование и инструмент

2.1.1. Пресс, создающий необходимое постоянное давление и допускающий регулирование этого давления с точностью до +-10 %.

2.1.2. Пресс-формы, позволяющие заполнять их в один прием. Пресс-форма должна нагреваться и охлаждаться с точностью до +-3°С во всех точках оформляющей части.

Пресс-форма должна быть сконструирована и изготовлена так, чтобы усилие пресса передавалось на термопласт без значительных потерь до окончания цикла прессования и чтобы давление во время прессования было направлено перпендикулярно широкой части образца.

При использовании выталкивателей, во избежание деформации, выталкивание производят по всей площади матрицы. При получении эквивалентных результатов допускается применение выталкивающих шпилек таким образом, чтобы случайно полученные отпечатки при выталкивании не были в рабочей части образца.

Поверхность оформляющей полости пресс-формы должна быть изготовлена из материала, не искажающего свойств термопласта и стойкого к коррозии.

Применяются следующие типы пресс-форм:

съемная пресс-форма (черт. 1) для прессования заготовок в виде пластин (или дисков) для последующего изготовления из них образцов нужной формы и размера механическим способом. Пресс-форма состоит из трех отдельных частей: двух плит 1 и 3 и находящейся между ними рамки 2 или 4. В такой пресс-форме прессуют термопласты, обладающие высокой вязкостью при температуре прессования. Нагрев и охлаждение пресс-формы производят при помощи двух плит обогрева, устанавливаемых под и над пресс-формой;

съемная пресс-форма (черт. 2) открытого типа, состоящая из матрицы и пуансона. В ней прессуют образцы для испытаний и заготовки в виде пластин (или дисков) из термопластов, обладающих небольшим коэффициентом уплотнения. Нагрев и охлаждение пресс-формы производят при помощи плит обогрева, устанавливаемых под и над пресс-формой;

съемная пресс-форма поршневого типа (черт. 3 а, б, в). Пресс-формы а и б имеют матрицу с подвижным дном, выполняющим функцию выталкивателя. Пресс-форма в имеет цельную матрицу. В таких формах прессуют изделия из термопластов, обладающих большим коэффициентом уплотнения. Нагрев и охлаждение пресс-формы производят при помощи двух плит обогрева;

стационарная пресс-форма поршневого типа (черт. 4). В матрице и пуансоне пресс-формы сделаны каналы для нагрева их паром или жидким теплоносителем и охлаждения проточной водой.

В пуансоне и матрице пресс-формы должны быть несквозные отверстия для термометра или термопары. Шарик термометра или спай термопары должны располагаться в стенке пресс-формы ближе к оформляющей полости.

Горизонтальные плоскости плит обогрева должны быть параллельны. Плиты должны иметь каналы для прохождения по ним пара и воды, количество и величина которых должны обеспечить быстрое и равномерное нагревание и охлаждение пресс-формы или плиты.

При прессовании образцов из термопластов, обладающих пониженной теплопроводностью (например, фторопласты), нагрев плит осуществляется при помощи электронагревателей, а охлаждение - путем пропускания проточной воды через каналы (пресс-формы, плиты).

Допускается применение смазок или пленочных прокладок для устранения прилипания термопластов к пресс-форме, если это не искажает его свойств.

2.1.3. Предварительная подготовка термопласта проводится по п. 1.2.1.

2.1.4. За температуру прессования принимают среднее арифметическое замеров температуры в обеих частях пресс-формы (пуансоне и матрице). Температура, которую показывают термометры в обеих плитах или частях пресс-формы во время изготовления образцов, не должна изменяться более чем на +-2,5°С от установленной температуры прессования.

2.2. Основные операции прессования образцов

2.2.1. Нагревают пресс-форму до температуры 40-50°С или близкой к необходимой температуре прессования.

2.2.2. Загружают раскрытую пресс-форму соответствующим весовым количеством термопласта.

2.2.3. Нагревают загруженный в пресс-форму термопласт, при этом для улучшения теплопередачи от стенок пресс-формы к термопласту опускают пуансон (или поднимают матрицу) так, чтобы термопласт до достижения температуры прессования находился под небольшим давлением (до 4 кгс/см2).

2.2.4. Выдерживают термопласт при температуре прессования и указанном небольшом давлении (до 4 кгс/см2) в течение 5 - 15 мин для равномерного прогрева всей его массы.

2.2.5. Повышают давление до необходимой величины, но не менее 35 кгс/см2. Выдерживают термопласт необходимое время (в зависимости от формы и вида термопласта) при этом давлении и температуре прессования.

2.2.6. Охлаждают пресс-форму, не снижая давления до температуры, при которой находящийся в пресс-форме образец можно извлечь без повреждения его поверхности и изменения формы.

2.2.7. Раскрывают пресс-форму и извлекают отпрессованный и охлажденный образец термопласта.

2.2.8. Образцы испытывают не ранее чем через 16 ч после их изготовления.

2.3. В протоколе записи изготовления образцов указывают:

а) дату, место и время изготовления образцов;

б) термопласт (тип, марку, номер партии, условия предварительной подготовки);

в) пресс-форму (тип, гнездность);

г) пресс (марку пресса, тип, номинальное усилие, вид управления);

д) условия прессования (время и температуру нагрева до подъема давления, давление прессования, температуру при раскрытии пресс-формы);

е) прочие характеристики (дальнейшую обработку образца до испытания - тепловую обработку, кондиционирование).