Prelucrarea monturilor din imateriale plastice

PRELUCRAREA MONTURILOR DIN IMATERIALE PLASTICE

1 Procesul tehnologic de prelucrare

Monturile pentru ocjiejarii^de__&oi&cjie_s^u_^oj:ectie, cel mai des se executa din urmatoarele majexiaie41astice^ acetat de celuloza, nitrat de celuloza (celuloid), polistirol etc.

Pentru realizarea acestor monturi se foloseste prelucrarea la rece si prelucrarea la cald. Fiecare procedeu de prelucrare are avantajele si dezavantajele sale. Prin prelucrarea materialelelor plastice la rece, calitatea materialului nu se schimba. Procesul tehnologic, in acest caz, cuprinde mai multe operatii. Procedeul se foloseste la fabricarea individuala a monturilor si pentru serii mici. Metoda este totusi economica, intrucat se pot procura usor si repede scule potrivite.

Prin prelucrarea la cald, odata cu incalzirea materialului, acesta isi pierde din plasticitate, devine rigid si isi pierde astfel si durabilitatea. Procedeul se foloseste la productia de serie mare.

La fabricarea monturilor pentru ochelari, trebuie sa se tinea seama de faptul ca in final suprafetele trebuie sa fie fme si lucioase. Utilizarea monturilor este influentata de forma, de aspect, de marime si de durabilitatea sa. Operatiile de finisare ale suprafetei, sunt operatii prin care sunt inlaturate neregularitatile ce raman de la operatiile de prelucrare. In timpul fabricarii pieselor componente ale monturilor pentru ochelari, este important controlul finetei suprafetelor ce se realizeaza cu sabloane etalon. Etalonul 1 este cel mai fin.

o-v Prelucrarea la rece cuprinde urmatoarele operatii:
^ - taierea placii de material plastic in bucati (straifuri);

vt - copierea modelului pentru cadru la masina pantograf;

- tobarea cadrelor:

trasarea pe cadru a locului unde vor fi montate balamalele;

gaurirea cadrelor cu masina de gaurit;

executarea curburii nazale;

montarea balamalelor;

taierea din straifuri a bratelor;

injectarea in brate a armaturilor metalice:

frezarea profilului bratelor:

tobarea bratelor;

gaurirea bratelor pentru montarea balamalelor;

montarea bratelor la cadru;

confectionarea pernitelor nazale;

lipirea cu acetona a pernitelor la cadru:

acetonarea ramelor;

lustruirea la perie a aplicatiilor metalice;

ambalarea produsului finit.

Prima operatie este taierea materialului la masini de tipul ferastraielor circulare, obtinandu-se straifun (placi) de dimensiunile dorite. Astfel, in cazul monturilor pentru copii, lungimea placii va fi de 13 cm, pentru monturi barbatesti intre 15 si 15,5 cm, iar pentru monturi destinate femeilor intre 14 si 14,5 cm.

Dupa aceasta operatie, straifurile se fixeaza la masina pantograf, unde se copiaza modelul dorit pentru cadru.

Pantograful este o masina, care realizeaza prelucrarea unei piese, asemenea cu o piesa sau forma data la o anumita scara. Se compune din urmatoarele parti: un motor electric care actioneaza scula, in acest caz o freza (frezele utilizate sunt profilate, putand realiza si locasul lentilei in montura): masa principala a masinii - pe masa este fixat printr-un dispozitiv de prindere, modelul necesar pentru cadru.

Pentru ca deplasarile piesei (straifurilor) fata de scula, sa determine realizarea monturii, in paralel este montata montura model, pe masa. Pe capul masinii, este fixat poansonul de copiere care este montat in paralel cu freza.

In functie de profilul frezei, masa principala poate ocupa doua pazitii pe verticala

La prima pozitie se copiaza conturul exterior al cadrului, iar la a doua pozitie, interiorul cadrului si in acelasi timp se executa si canalul interior pentru fixarea lentilei (.24).

Dupa copiere, se traseaza la ambele proeminente, numite bac-uri, axele pentru doua gauri asezate vertical la o distanta de 2,1 - 2,5 mm (. 25).

Apoi, cadrul se introduce intr-o toba de forma hexagonala, unde este tinut timp de 16 ore, efectuandu-se operatia de tobare.

Bratele se executa din placi de celuloid, cu o grosime de 2.8 mm. Din aceste placi, se taie straifuri de 16-l8 mm. Dupa taiere, bucata de material este introdusa in masina de injectat armaturi metalice.

Masina de injectat armaturi metalice realizeaza injectarea armaturilor astfel: straiful de material este dirijat catre un incalzitor de inalta frecventa, incalzindu-se numai zona ce urmeaza a fi armate; armatura are o forma adecvata, respectiv ascutita la un capat, fiind deasemenea incalzita, este impinsa in material. Toate deplasarile sunt realizate prin actionari pneumatice, comandate de un sistem electronic de comanda. In functie de materialul utilizat la executarea bratelor, este necesar un reglaj al temperaturii.

Operatia de frezare a bratelor se executa la o masina care are la baza principiul copierii dupa un model. In paralel cu bratul care trebuie prelucrat, pe masa masinii se afla modelul de referinta. Pozitiile relative ale piesei si modelului sunt dispuse pe verticala. Masa are o miscare de translatie alternativa, pe directie orizontala. In cursa activa, prin deplasarea mesei, modelul va intalni doua discuri, plasate de o

parte si cealalta a modelului. Coaxial cu aceste discuri, dar intr-un alt , pe directie verticala, respectiv in ul piesei, se afla doua piese profilate, conform formei pe care trebuie sa o aibe bratul.

Dupa operatia de frezare, bratul este introdus in toba si mentinut 16 ore. Tobarea este necesara pentru rotunjirea muchiilor, atat pentru cadru cat si pentru brate.

Dupa aceasta operatie, cadrelor li se executa conturul nazal, la o masina de presat, formata dintr-un sablon fix. prevazut cu doua limitatoare pentru diferite modele, un piston actionat de un compresor de 6 - 8 atmosfere, o masa prevazuta cu un sistem electric pentru incalzire. Operatia de incalzire este necesara deoarece la presare cadrele se pot rupe.

Se fixeaza cadrul pe masa, iar la coborarea pistonului acesta imprima conturul nazal dorit.

Urmeaza operatia de gaurire a cadrelor si bratelor, care se executa cu un burghiu, avand un diametru de 1,1-l,8 mm.

Dupa montarea balamalelor este nevoie de: capuitor. contracapuitor, un ciocanel, nituri, aplicatii etc. Balamalei i.se aplica lovituri, pana intra piciorusele aplicatiei in gaurile specifice. Se taie din lungimea aplicatiei si se nituieste cu nituitorul. Se executa aceeasi operatie si la brate. Urmeaza montarea bratelor la cadru, prin intermediul suruburilor.

Cu o penseta si prin intermediul acetonei, se executa lipirea aripioarelor de cadru, de la capat. Ultima etapa este finisarea monturii. Se pileste montura, pana ce deschizatura bratelor este buna.

Pilirea cadrului, respectiv a bratului, se realizeaza cu ajutorul unei pile semirotunde. Dupa pilire se curata suprafetele respective cu smirghel fm. Este necesara apoi, o slefuire mai ales la monturile executate din acetat sau celuloid. Reslefuirea se executa la un polizor prevazut cu panza si pasta de slefuit. Aceasta elimina de pe suprafata monturii toate zgarieturile, iar suprafata rugoasa devine omogena. Pilirea trebuie executata pana ce dispar toate zgarieturile.

La monturile din celuloid, se foloseste lustruirea cu carpa si acetona, iar la cele fabricate din acetat se foloseste lustruirea cu o carpa speciala.

Cel mai des folosita este lustruirea cu acetona, care este o metoda rapida, economica si confera monturii un luciu indelungat.

Monturile asamblate, se introduc in baie de acetona. Pentru aceasta operatie, este nevoie de o cuva si un gratar mai mare pentru a se putea introduce in baie mai multe bucati in acelasi timp. Monturile de acetat se tin in baie circa 2 min, iar cele de celuloid 1 min. Apoi se lustruiesc cu o perie, pentru ca aplicatiile metalice sa aibe un luciu piacut.

Prelucrarea la cald_ se aplica in specia] materialelor termoplaste. Pentru injectarea in matrite a monturilor pentru ochelari, se foloseste acetatul de celuloza. Acesta este color sau incolor, transparent si se foloseste sub forma de granule. Este un material rezistent, ceea ce ii face sa fie indicat pentru aceste monturi. Un dezavantaj este tendinta materialului de a fi higroscopic.

Fazele procesului tehnologic sunt: vopsirea materiei prime, uscarea, injectarea in matrite, tratamentul final, gaurirea.

a) Vopsirea materiei prime - din punct de vedere economic, materia prima incolora se poate
procura si depozita usor. Vopsirea se va face la inceputul procesului tehnologic. Cantitatile mai mici se
vopsesc pe placi de aluminiu, iar cantitatile mai mari in cutii prevazute cu o instalatie de amestecare,
care executa permanent o miscare de rotatie in jurul axei sale. Viteza de rotatie a instalatiei trebuie
aleasa in asa fel, incat granulele de acetat de celuloza sa nu se lipeasca de peretele instalatiei, ci sa cada
uniform de pe el. Pentru vopsire se foloseste vopsea de anilina, amestecandu-se pana cand aceasta se
imparte uniform pe suprafata tuturor granulelor. Culoarea neagra se realizeaza cu ajutorul negrului de
fum.

Monturile se vopsesc dupa operatia de stantare. In acest scop, montura se sprijina pe brate, se pune sablonul si se vopseste cu ajutorul unui pistol special de vopsit.

b) Uscarea materiei prime - in timpul prelucrarii, umezeala are un efect negativ, de aceea
trebuie inlaturata. La peste 100 C. umezeala trece in stare de vapori, care nu se pot evapora din masa
de materie topita. In material se pot produce bule de gaze. Umezeala se indeparteaza inaintea operatiei

de injectare. Uscarea se realizeaza in cuptoare electrice la temperatura de 70 C. Timpul de uscare depinde de gradul de umezeala existent. Pentru a se stabili timpul optim de uscare, se ia o proba din materialul umed si se usuca in cuptorul electric, pana ajunge la greutatea standard a unei monturi. Pentru a ajunge la aceasta greutatea standard, in timpul uscarii trebuie facute mai multe masurari. Timpul scurs pana la obtinerea greutatii standard a materialului de proba, este folosit pentru determinarea timpului de uscare necesar materialului.

c) Injectarea - materia prima pregatita pentru injectare, trebuie sa aiba temperatura mai ridicata
decat temperatura de topire, dar mai mica decat temperatura la care se descompune. Temperatura
optima este cea situata la mijlocul intervalului dintre cele doua temperaturi. Acetatul de celuloza are
temperatura de prelucrare situata intre 140 C si 230 C.

Tehnologia aplicata depinde de urmatorii factori: temperatura de injectare, presiunea de injectare si temperatura matritei de injectare.

Temperatura de injectare este asigurata de masina de injectat al carei cilindru este incalzit in timpul functionarii cu ajutorul unui element, cu rezistenta electrica. Temperatura de injectare influenteaza proprietatile de curgere ale materialului, in forma. Cu cat temperatura materialului este mai mare, cu atat acesta este mai fluid si umple mai usor cavitatile formei. O temperatura prea mare poate duce la descompunerea materialului plastic.

Intre temperatura si presiune trebuie creat un echilibru. Daca unul din acesti parametri nu este corespunzator, se va obtine o piesa rebut. Temperatura matritei de injectare influenteaza materialul, iar de multe ori acesta este rece, isi pierde temperatura si se contracta producandu-se o scadere a volumului sau.

Dupa operatia de injectare piesa obtinuta poate rezulta incompleta. Cauzele acestui defect sunt: temperatura scazuta in cilindrul de topire, pozitia necorespunzatoare a pistonului, presiunea exercitata de piston este mai mica decat normal, existenta in matrita a unor ventuze, care nu lasa sa iasa aerul din matrita, surplusul de material se datoreaza unei presiuni mari de lucru, ventil ui este defect, nu se inchide corect sau capacul matritei nu se inchide perfect, montura obtinuta prezinta bule, datorita unei presiuni mici de lucru fata de cea normala sau existenta aerului in matrita, suprafata monturii prezinta neregularitati sfaramicioase datorita unei raciri bruste a materialului, existenta unor umflaturi pe suprafata monturii, datorita temperaturii de lucru prea ridicate sau umiditatii materialului.

Aceste defecte se pot inlatura, daca se face o injectare de proba, unde se intrunesc toate conditiile necesare obtinerii unei piese de calitate superioara.

d) Tratamentul final este operatia prin care se indeparteaza surplusul de material, manual, in asa
fel incat montura sa nu suporte nici o deteriorare. In acest caz, o serie de monturi considerate rebut, pot
fi totusi utilizate. In acelasi mod. se poate proceda si cu rebuturile datorate celorlalte defecte, dar dupa
o sortare corespunzatoare.

Rebuturile care contin impuritati nu se mai folosesc. La materia prima se pot adauga doar 15-20% din rebuturile macinate, deoarece ele nu mai au aceeasi temperatura de topire. Aceste amestecuri cu rebuturi, se folosesc la executarea unor piese care nu sunt supuse unor uzuri prea mari. Piesele finite se depoziteaza in saci timp de 14 zile pentru relaxare: in acest timp presiunea interna dispare. Dupa relaxare, monturile sunt introduse sub un tambur special, pentru a se inlatura eventualele denivelari existente pe suprafata.

e) Gaurirea - cadrul si bratele trebuie gaurite. In timpul gauririi, materialul se incalzeste din
cauza frecarii care apare. Pentru micsorarea incalzirii, burghiul trebuie uns cu ulei sau parafina.
Burghiul se mai poate raci, ridicandu-l de mai multe ori in timpul operatiei de gaurire. Partea activa a
burghiului este lata, taie adanc, iar cantitatea de material aschiata de acesta este mare.

2 Asamblarea monturilor fabricate din materiale plastice

Procedeul de montare cuprinde: pregatirea, asamblarea propriu - zisa si finisare monturii.

In faza de pregatire tehnicianul isi pregateste sculele necesare si materialele. Pentru realizarea monturii din celuloid, sunt necesare urmatoarele operatii:

'taierea aplicatiei metalice pentru bratul ochelarului;

montarea balamalelor pe brate;

pilirea oblica a panilor de asociere;
- pilirea coltului cadrului;

slefuirea manuala a balamalelor;

reslefuirea;

polizarea si lustruirea:

stergerea monturii asamblate.
Taierea aplicatiilor metalice trebuie executata la dimensiuni potrivite, pentru a se putea face o

nituire corespunzatoare. Daca aplicatiile sunt prea lungi ele se indoaie, se aduna sub balama, facand ca aceasta .sa slabeasca si sa cada. Daca aplicatiile sunt prea scurte, ele umplu orificiul balamalei cu material si nituirea este necorespunzatoare.

Pilirea colturilor se executa cu o pila semirotunda cu un diametru de 150 mm. Dupa pilirea colturilor, suprafata ramei se curata cu o hartie de smirghel.

Reslefuirea este necesara la toate ramele executate din celuloid sau acetat de celuloza.

Urmele lasate dupa pilire pot fi indepartate de polizor, cu pasta de slefuit. Trebuie eliminate de pe suprafata monturii toate zgarieturile, pentru ca suprafata rugoasa sa devina omogena. Polizarea se executa, pana cand dispar toate zgarieturile de pe suprafata.

Finisarea monturii include lustruirea acesteia. Lustruirea se face cu carpa si acetona. Cea mai des folosita este lustruirea cu acetona, fiind o metoda rapida si economica, asigurand monturii un luciu Indelungat. Monturile din celuloid se mentin in baia de acetona timp de 1-2 secunde, pana cand acetona se depune pe suprafata lor. Se sterge dupa aceea, cu o carpa moale.