Усадка целлулоида

[Сергей Ворон]

В 30.11.2023 в 13:00, москатель сказал:

по ГОСТ 21228-85 для всех видов целлулоида регламентирована усадка 1% (для галантерейного - 1,5%). Вы готовы нарушить ГОСТ? 

Так усадка на инструментах ведь отсутствует! Корпус обтягивается из нескольких частей целлулоида и ещё ни разу я не видел щелей между ними даже на двадцатилетних. Наверно что-то нарушаем...

Кстати сейчас усадки нет. Как этого добился расскажу чуть позже - надо отработать технологию.  Но если неинтересно, то спасибо всем, цель достигнута, тему можно считать закрытой.

Изменено 30 Ноября, 2023 в 12:27 пользователем Сергей Ворон

[москатель]

30.11.2023 в 16:25, Сергей Ворон сказал:

Так усадка на инструментах ведь отсутствует!

Может тогда речь идёт о чём-то другом, отличном от усадки? Усадка -  уменьшение тела в объеме, размере при смачивании, сушке, охлаждении, застывании и т. п. Когда я работал на заводе нам вдруг "спустили" прибор для измерения усадки эпоксидных компаундов. Это была разборная форма с длинными пазами (под образцы). Однажды цеховой технолог с восторгом мне сообщил, что у компаунда *** усадки нет! Я пришёл посмотреть: он намазал компаунд с нахлёстом через края формы и щели между образцом и краями формы не было. Я озадачился: как бы объяснить это ему. Однако, слух об "открытии" цеховых уже дошёл до гл/технолога и далее. И пришли "зубры" металлообработки и измерений (лаборатория резания). Умудрённый жизнью дядька молча (под аккомпанемент реплик "цеховых") разобрал форму, вытряхнул образцы. Посаметр, таблицы, паспорт и молча же ткнул всем - усадка 0,45% (под "заливом" между образцами и краем формы видна была щель). Датчики делали (ротор, который должен был "крутнуться" только раз и на небольшой угол). Так что бы избежать растрескивания, ~50 мм изделие вытачивали из "болванки" высотой см ~ 50. Вроде победа над усадкой и разницей КЛР? Но, природа равнодушна к доказательствам. Внутренние напряжения могли "терпеть" до терминальной стадии, не готовя людям триумфальной победы над их тщётными попытками обмануть их. Просто неожиданно: кряк и трещины.

Мне интересно: что же у Вас за процессы идут и почему вдруг 

30.11.2023 в 16:25, Сергей Ворон сказал:

сейчас усадки нет

? Вы написали:  

Цитата

я привык доверять физическим процессам которые могу контролировать и точно повторить. А для этого мне нужно понимать физико-механическо-химические процессы протекающие в материале.

Правильно. Если чудом вдруг удалось решить проблему - возможно и повторение чуда, только наоборот. Поэтому хорошо бы понять суть изменения. И всё же: что за процесс у Вас? Может это не усадка?

[Сергей Ворон]

В 30.11.2023 в 16:33, москатель сказал:

Правильно. Если чудом вдруг удалось решить проблему - возможно и повторение чуда, только наоборот. Поэтому хорошо бы понять суть изменения. И всё же: что за процесс у Вас? Может это не усадка?

Процесс - вакуумная формовка. Нагрев поверхности листа который кладется на металлическую деталь с помощью инфракрасного обогревателя. Когда лист размягчается включаю вакуум. Целлулоид выполняет роль мембраны и осаживается на деталь. Пока лист находится на детали ничего не происходит. Может так неделями лежать - держится за края. Стоит снять с детали - в течении короткого времени уменьшается в размерах. Традиционный способ работы с целлулоидом это вымачивание в ацетоне. Становится гибким как ткань, после высыхания обратно становится жестким. 

[москатель]

30.11.2023 в 17:48, Сергей Ворон сказал:

Стоит снять с детали - в течении короткого времени уменьшается в размерах.

термоусадка за счёт релаксации внутренних напряжений.

 

30.11.2023 в 17:48, Сергей Ворон сказал:

Может так неделями лежать - держится за края

Внутренние напряжения со временем должны всё-таки  релаксировать. Конечно, без прибора невозможно оценить: идут ли процессы релаксации и с какой скоростью. Критерий Деборы оценивается отношением времени релаксации ко времени наблюдения. Библейский персонаж Дебора произнесла речь, ставшую основанием для введения такого термина: критерий Деборы. Собственно, она славословила победу одного племени над другим, но заметила, что сие запомнят надолго: "... и горы потекли перед Творцом" - при большом времени наблюдения аморфные части гор "текут", как битум. Может у Вас недостаточна выдержка "мембраны на детали"? Должна всё же срелаксировать и принять новую форму. С ацетоном процесс быстрее - плавнее. Сохнет же при комнатной температуре?

Касательно 

30.11.2023 в 17:48, Сергей Ворон сказал:

Может так неделями лежать

Вам в теме уже советовали нечто вроде "отпуска" провести. Может с тепловым режимом поработать? Медленно снижая Т листа на детали для релаксирования напряжений (при Т процессы быстрее идут).

[Сергей Ворон]

В 30.11.2023 в 17:06, москатель сказал:

Внутренние напряжения со временем должны всё-таки  релаксировать.

Все процессы производства должны вписываться в три показателя - стабильность, простота и (вытекающее в том числе из второго) экономическая целесообразность. Я даже с имеющимся положительным результатом на руках в три не вписываюсь. Как говорится - выбирайте любые два, вот в любые два я прохожу со свистом. Такой вот нюанс. И самый трудный параметр это время - в перспективе (по критерию Деборы) всё терпимо, в применяемости для производства - всё печально.

В 30.11.2023 в 17:06, москатель сказал:

Может у Вас недостаточна выдержка "мембраны на детали"? Должна всё же срелаксировать и принять новую форму.

Весь процесс занимает минут 10. Увеличение работы вакууматора, лампы, человеко-часов, выбивает технологию из третьего, описанного выше пункта. Я понимаю, что не разбив яиц не поешь, но что-то мне подсказывает, что возникающее внутреннее напряжение формируется всё-же при остывании. Вот увеличение времени остывания могло бы исправить картину, но последующий прогрев изделия в печи до t близкой к размягчению не дало ощутимого результата.

 

В 30.11.2023 в 17:06, москатель сказал:

С ацетоном процесс быстрее - плавнее. Сохнет же при комнатной температуре?

Да. Но там процесс усадки происходит по другому - появляются локальные очаги усадки, чего при температурном вакуумировании не наблюдается. Испарение ацетона не равномерное и на сложных участках (внутренние углы, например) усадка сильнее. Прямолинейные места отверждаются быстрее и более сырые подтягиваются к их границам. В итоге картина ещё более печальная - неравномерная усадка.

 

В 30.11.2023 в 17:06, москатель сказал:

Может с тепловым режимом поработать? Медленно снижая Т листа на детали для релаксирования напряжений

До 4 часов снижения t в печи после нагрева немного улучшили ситуацию. Стало быть верное направление, но чёртов третий пункт рентабельности производства убивает любую возможность продолжения столь длительных экспериментов. Ну... может для себя любимого только.

[бродяга_]

30.11.2023 в 16:48, Сергей Ворон сказал:

Традиционный способ работы с целлулоидом это вымачивание в ацетоне.

еще применяют раствор ацетона с водой.

[Сергей Ворон]

В 30.11.2023 в 21:10, бродяга_ сказал:

еще применяют раствор ацетона с водой.

Да, виноват, ацетона с водой конечно. Забыл уточнить.

[москатель]

30.11.2023 в 21:19, Сергей Ворон сказал:

Увеличение работы вакууматора, лампы, человеко-часов, выбивает технологию из третьего, описанного выше пункта. Я понимаю, что не разбив яиц не поешь, но что-то мне подсказывает, что возникающее внутреннее напряжение формируется всё-же при остывании. Вот увеличение времени остывания могло бы исправить картину, но последующий прогрев изделия в печи до t близкой к размягчению не дало ощутимого результата.

Не греть, а "остужать" медленно. "Древние" рекомендации - выдержка в кипящем растворе поваренной соли - можно трансформировать к Вашему случаю в "выдержать в масляной бане". Оставить остывать листы на металле, залитые индустриальным маслом с Т = 105-110. Греть-то не понадобится. Такое по Вашим критериям приемлемо? ГОСТ не предписывает жёстко какой именно пластификатор применяется. А это имеет значение. ДБФ - хороший релаксант. 2-3% в масло если добавить?

[Сергей Ворон]

В 30.11.2023 в 21:25, москатель сказал:

Не греть, а "остужать" медленно.

Будьте добры - опишите предполагаемый физико-механический процесс снижения внутренних напряжений в материале при медленном остывании после термофармовки. В отличии от температурном прогреве после формовки. Я пока разницы теоретически не вижу. Почему не спешу "простопопробовать" - читайте ниже:

В 30.11.2023 в 21:25, москатель сказал:

Оставить остывать листы на металле, залитые индустриальным маслом с Т = 105-110. Греть-то не понадобится. Такое по Вашим критериям приемлемо?

Возможно. Но вы не представляете сколько подобных гипотетических вариантов мне предлагали за последние дни на четырех форумах где я разместил мой вопрос. Жидкий азот предлагали использовать. Вымачивание в нитроглицерине... Поэтому я сначала хочу прочитать физическое обоснование предлагаемого варианта. В печи при повышении t до 95 градусов, целлулоид отслаивался от матрицы уходя в свободное плавание по своей форме, так что ваш вариант с маслом мимо .

 

В 30.11.2023 в 21:25, москатель сказал:

ГОСТ не предписывает жёстко какой именно пластификатор применяется. А это имеет значение. ДБФ - хороший релаксант. 2-3% в масло если добавить?

Вот здесь не понял - что предлагаете сделать?

[москатель]

30.11.2023 в 22:47, Сергей Ворон сказал:

Будьте добры - опишите предполагаемый физико-механический процесс снижения внутренних напряжений в материале при медленном остывании после термофармовки. В отличии от температурном прогреве после формовки. Я пока разницы теоретически не вижу.

 

30.11.2023 в 22:47, Сергей Ворон сказал:

вы не представляете сколько подобных гипотетических вариантов мне предлагали за последние дни на четырех форумах где я разместил мой вопрос

А зачем мне его описывать - я не гипотетический проект свой продвигаю, что бы грант получить. Физикой и механикой подобных процессов занимался Бартенев Г.М. Я использовал лишь его конечные выкладки в своей практике, как  химик-материаловед. Пересказывать то, что читал у Бартенева полагаю негоже . Я воспринял Вашу тему в качестве упражнения для себя (насколько я ещё помню?) и хотел помочь Вам советом, но не "гипотетическими вариантами", а вроде, как предложением вместе попробовать решить возникшую у Вас проблему. Я же, даже внимательно прочитав Ваши объяснения, не сразу (да, и сейчас, пожалуй) смог понять: в чем же затруднение. А Вы, вот, оказывается не видите разницы: 

 

30.11.2023 в 22:47, Сергей Ворон сказал:

В отличии от температурном прогреве после формовки. Я пока разницы теоретически не вижу

Во как! Вы 

 

30.11.2023 в 22:47, Сергей Ворон сказал:

не представляете сколько подобных

заявлений я слышал от ПЗ (воен/приёмка) и конструкторов КБ, находясь почти напрямую в зависимости от них. И только уже будучи НС университета, просто смог давать им составы и технологии, которые работали, независимо от их стремления всё (и мои выкладки в том числе) контролировать. Поэтому, на Ваше

 

30.11.2023 в 22:47, Сергей Ворон сказал:

 я сначала хочу прочитать физическое обоснование предлагаемого варианта.

рекомендую, например: Физика и механика полимеров, Учебное пособие, Бартенев Г.М.,Зеленев Ю.В., 1983. 

30.11.2023 в 22:47, Сергей Ворон сказал:

В печи при повышении t до 95 градусов, целлулоид отслаивался от матрицы уходя в свободное плавание по своей форме, так что ваш вариант с маслом мимо .

Какая жалость! А я уже приготовился вознаграждение за рацуху получать) Жаль, что диспозиция так сложилась - я хотел, как и написал выше: "предложением вместе попробовать решить возникшую у Вас проблему", а не служить под началом тащ майора вольнонаёмным инженером.