ЦТПО МГУПИ

Создание вакуумной камеры для дегазации силиконов и полиуретанов

Автор: Глуховенко Михаил

образовательное учреждение: ГБОУ СОШ №267

класс: 8

Научный руководитель: Грач Евгений Петрович, ЦТПО МГУПИ

г. Москва2013г.

Департамент образования города Москвы

1

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА

АКТУАЛЬНОСТЬ И НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЙ

Новизна исследования заключается в применении 2-х компонентных пластмасс для прототипирования деталей роботов, как путем заливки в формы изготовленные, как со слепков модели,

так на 3D принтере.Актуальность – широкое распространение конструкторских

разработок использующих 2-х компонентные пластмассы

2

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТАЦель -возможность проведения дегазации пластмасс в домашних условиях. Задача - создание установки позволяющей проводить дегазацию в домашних условиях. На современном рынке представлена целая серия двухкомпонентных заливных пластмасс для изготовления конструкционных элементов, в том числе несущих конструкций роботов. Преимущества материала в его доступности и простоте работы с ним. С прототипа конструкционного элемента снимается силиконовый слепок (так же двухкомпонентный), в который в последствии заливается двухкомпонентная пластмасса. Однако у таких двухкомпонентных систем есть недостаток - при смешивании и перемешивании компонентов в них остается воздух, удалить который можно только одним способом - вакуумной дегазацией

3

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Исследование проводилось на основе анализа аналогичных

работ размещенных в Интернете. Профессиональный путь дегазации предусматривает

использование специальных камер для дегазации жидких смесей, однако стоимость такой камеры и специального насоса к нему слишком высока.

+

11 000 руб. 9 400 руб

4

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ (продолжение)

Поскольку требования к вакууму для дегазации смеси не слишком высока (достаточно порядка 0.5-0.3 атмосфер), то в качестве вакуумного насоса можно использовать бытовой вакуумный пылесос, а вакуумную камеру

изготовить из подручных материалов.

+

5

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТ

В одной из статей в интернете излагалась исследовательская работа по определению остаточного давления, создаваемого

маломощным бытовым пылесосом. Пылесос подключался напрямую к медицинскому манометру (т.е. без вакуумной

камеры), и на максимальной мощности было получено давление 140 мм ртутного столба. Это примерно 0.2

атмосферы, более чем достаточно для поставленной задачи.

6

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

ИспытанияИз 3-х миллиметрового оргстекла была изготовлена вакуумная

камера, стыки которой были обработаны автомобильным силиконовым герметиком. Штуцер из комплекта пылесоса был

подключен к верхней съемной крышке и так же обработан герметиком. Тестовое 5-секундное включение показало, что

создаваемый перепад давления деформирует стенки камеры, вдавливая их внутрь.

7

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

Результаты испытанийДанная конструкция была использована для дегазации

двухкомпонентной пластмассы, подготовленной к заливке в силиконовый слепок. На 20-й секунде работы насоса

произошло разрушение стенок камеры по стыку.

8

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

РезультатыПолученные результаты неоднозначны. С одной стороны, 20-ти секунд

дегазации оказалось достаточно, чтобы полученное изделие было достаточно прочным в узких местах (ноги скорпиона), с другой стороны,

кончик хвоста, который изготавливался из оптически прозрачного пластика, оказался сильно замутнен оставшимися пузырьками воздуха.

9

ОПИСАНИЕ ПРОЕКТА (ПРОДОЛЖЕНИЕ)

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРА ПРОЕКТА

Однако совершенно очевиден следующий факт. Данную концепцию можно использовать по прямому назначению, однако для полного достижения

поставленной цели конструкцию вакуумной камеры необходимо усилить. Один из путей - использование в качестве основания камеры более прочного материала, например корпуса огнетушителя. Так же нами

рассматривается вариант использовать более толстое оргстекло, либо большее число слоев этого стекла. Так же предполагается в конструкции стенок предусмотреть специальные пазы для предотвращения смещения

стенок относительно друг друга во время работы насоса.Автор проекта участвовал во всех этапах работы над проектом, внес ряд конструктивных предложений и изготавливал камеру для испытаний.

10

ДОКЛАД ЗАКОНЧЕН, СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ