ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МОДЕЛЕЙ РАКЕТ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ В СИЛИКОНОВЫЕ ФОРМЫ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

УДК 629.7

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ МОДЕЛЕЙ РАКЕТ МЕТОДОМ ЛИТЬЯ В СИЛИКОНОВЫЕ ФОРМЫ

О. А. Перевалова, М. И. Смирнова, Н. С. Власов, Е. С. Тихоненко, А. В. Гирн

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31

E-mail: perevalova24@mail.ru

Проведен анализ методов получения деталей для ракетного моделизма. Приведены преимущества метода литья в силиконовые формы перед другими доступными методами. Кратко изложена технология получения деталей методом литья в силиконовые формы.

Ключевые слова: ракетное моделирование, литье, силиконовые формы, серийное производство.

THE TECHNOLOGY OF MANUFACTURING PARTS OF ROCKET MODELS BY CASTING METHOD INTO SILICONE MOULDS

O. A. Perevalova, M. I. Smirnova, N. S. Vlasov, E. S. Tihonenko, A. V. Girn

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: perevalova24@mail.ru

This article presents the analysis of the methods of manufacturing parts for rocket modeling. Makes the advantages of the casting method in silicone moulds over other available methods. Describes the technology of obtaining details by a method of casting in silicone forms is briefly stated.

Keywords: rocket modeling, casting, silicone moulds, batch production.

В ракетном моделировании зачастую встает потребность изготовления серии мелких деталей, отвечающих заданным характеристикам. Это могут быть как детали конструкции, так и вспомогательные части, которые можно изготовить из полимерных материалов.

Серийное производство деталей требует быстрого получения партии одинаковых деталей, удовлетворяющих заданным условиям. Актуальной проблемой для мелких производств остается проблема выбора технологии изготовления серии деталей надлежащего качества. Поэтому главной целью данной работы является подбор оптимального метода получения деталей по заданным показателям, описание технологии, а также тестирование его на практике.

Анализ информационного пространства показал, что широкий ассортимент изделий, изготавливаемых из полимерных материалов, предполагает наличие многих технологических приемов и способов их производства, учитывающих размеры и назначение изделий, объемы производства и условия эксплуатации, конфигурацию изделия, квалификацию и оснащенность производителя и так далее. Чтобы оптимизировать структуру производства изделия с гарантийным обеспечением эксплуатационных параметров были изучены известные способы производства по основным технологическим показателям, а именно: получение серии деталей сравнительно малых размеров (до 50 мм) [1; 2].

Анализируя полученные данные, было выявлено, что наиболее удовлетворяющие критериям способы изготовления деталей на сегодняшний день это:

1) механическая обработка материала резанием;

2) 3Б-печать;

3) литье.

Секция «Проектирование и производство летательньк аппаратов, космические исследования ...»

Перспективной альтернативой именно в мелкосерийном производстве является литье полимерных материалов в силиконовые формы. Литье в эластичные формы - это процесс получения опытных образцов и небольших партий пластмассовых деталей любой сложности без изготовления традиционного технологического оснащения.

Преимущества метода литья перед другими - это высокая скорость изготовления, доступная стоимость и качественный результат. Благодаря использованию широкой гаммы материалов, отливаемые копии могут быть эластичными, жесткими, термостойкими, ультрафиолетовостой-кими, прозрачными, различных цветов и с другими свойствами, которые можно получить, модифицируя пластики различными добавками. Принцип изготовления деталей по технологии литья в силиконовые формы заключается в абсолютно точном копировании модели. Форма изготавливается простой заливкой силикона холодного отверждения вокруг модели. Силикон идеально воспроизводит размеры и фактуру поверхности мастер-модели, поэтому позволяет получать изделия почти любой сложности, которые невозможно извлечь из обычных металлических форм. Основываясь на этих достоинствах, был выбран этот способ изготовления деталей [3].

Технология изготовления деталей литьем в силиконовые формы предусматривает несколько этапов:

1) создание мастер-модели - детали, по которой будет сделана литниковая форма;

2) подготовка мастер-модели к снятию;

3) получение литьевой силиконовой формы по мастер-модели;

4) получение деталей в форме.

Технология изготовления детали начинается с подготовки мастер-модели. Мастер-моделью может служить любая оригинальная деталь, копии которой необходимо получить. Форма модели разрабатывается при помощи 30 САО-систем. Мастер-модель может быть получена при помощи любой из технологий быстрого прототипирования: 30-печать, механическая обработка резанием или любым другим доступным методом.

На втором этапе происходит постобработка мастер-модели и доведение ее до состояния, которое подходит для снятия силиконовой формы. Мастер-модель должна иметь качественную поверхность, поскольку является эталоном всей партии. Также на этом этапе мастер-модель обрабатывается разделительным составом для простоты вынимания и предотвращения повреждения литьевой формы.

На этапе создания самой литьевой формы нужно было решить ряд конкретных задач: подбор силикона для создания самой модели, выбор расположения мастер-моделей для качественного получения деталей в дальнейшем; количество мастер-моделей на одну форму и выбор опалубки, обеспечивающих минимизацию затрат при изготовлении, в том числе и на силикон.

В качестве материала для заливки формы был выбран: кремнийорганический компаунд «ПЕНТЭЛАСТ-710» марки А, который предназначен для изготовления гибких литьевых форм, используемых для многократного тиражирования копий изделий сложной конфигурации.

В общем случае создание литьевой формы проходит следующим образом: мастер-модель помещается в опалубку, формируются литейные каналы, и происходит заливка жидкого силикона.

После получения силиконовой формы идет процесс производства самих деталей. В форму заливается подготовленный состав. В нашем случае использовалась эпоксидная смола ЭД-20 с различными отвердителями и литьевой пластик марки 1е1са81 70 (А+В).

Полученные литьем детали

Качество полученных деталей данным способом удовлетворяет заданным характеристикам.

На практике метод зарекомендовал себя положительно. В будущем планируется увеличение масштабов и модернизация производства с использованием вакуумной камеры, в которой будет проходить процесс полимеризации.

Библиографические ссылки

1. Бондалетова Л. И., Бондалетов В. Г. Полимерные композиционные материалы (ч. 1) : учеб. пособие. Томск : Изд-во Томск. политех. ун-та, 2013. 118 с.

2. Холодников Ю. В. Способы изготовления изделий из композитов // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. [Электронный ресурс]. 2016. № 6 (ч. 2). С. 214-221. Режим доступа: http://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=9584 (дата обращения: 25.02.2018).

3. Современные технологии получения и переработки полимерных и композиционных материалов : учеб. пособие / В. Е. Галыгин, Г. С. Баронин, В. П. Таров, Д. О. Завражин. Тамбов : Изд-во ФГБОУ ВПО «ТГТУ», 2012. 180 с.

© Перевалова О. А., Смирнова М. И., Власов Н. С., Тихоненко Е. С., Гирн А. В., 2018