5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ПЛАСТМАСС

Целесообразность применения пластмасс в конструкциях машин часто диктуется техническими соображениями, но при этом весьма существенную роль играет экономичность решения. Иногда эффективность применения пластмасс не поддается денежной оценке (например, при улучшении условий труда, экономии остродефицитного материала, энергии и др.).

Применение пластмасс значительно сокращает капиталовложения, так как уменьшается трудоемкость проектных работ и потребность в оборудовании. Экономичность применения пластмасс в производстве выражается в снижении себестоимости, массы и уменьшении затрат на материал (материалоемкости), уменьшении трудоемкости изготовления деталей из пластмасс по сравнению с металлическими (уменьшение величины зарплаты на единицу изделия); сокращения производственного цикла и сроков проектирования и освоения новых конструкций.

Экономичность применения пластмасс в эксплуатации выражается в снижении массы конструкции, уменьшении эксплуатационных затрат (на смазывание, ремонт и т. д.), повышении эксплуатационной надежности машин, расширении технических возможностей работы конструкции и повышении ее технико-экономических параметров (грузоподъемности, КПД, срока службы и т. д.).

Снижение материалоемкости конструкции и связанная с этим экономия металлов являются важнейшей народнохозяйственной задачей.

Пластмассовые детали снижают материалоемкость в связи с малой массой и значительно более высоким коэффициентом полезного использования материала (в среднем Кисп при прессовании 0,9; при литье и выдавливании 0,95). Затраты на материал составляют 40-75 % всех затрат на изготовление машин, поэтому экономия материала — один из важнейших резервов снижения себестоимости машин. Иногда вследствие высокой стоимости некоторых пластмасс снижение массы материала на конструкцию не приводит к уменьшению затрат на материал, но при этом необходимо учитывать и другие выгоды. При использовании металлических деталей требуется три вида обработки (литье, термообработка, механическая обработка) с большим числом операций (до 30—50), а пластмассовых деталей — только один вид обработки — формообразование детали методом пластической деформации.

Таким образом, замена металлических деталей пластмассовыми весьма эффективна. При этом уменьшается масса конструкции в 4—5 раз; снижаемся трудоемкость изготовления деталей примерно в 4—5 раз; число операций и их трудоемкость уменьшается в 5—6 раз, что сокращает длительность производственного цикла и высвобождает оборотные средства. Капиталовложения (затраты на здания, оборудование, инвентарь) также уменьшаются в 4—6 раз. Себестоимость продукции снижается в 2—3 раза.

Детали из пластмасс не только дешевле деталей из цветных металлов в 4—9 раз, но в отдельных случаях (литьевые) в 2—6 раз дешевле деталей из черных металлов.

В конструкциях летательных аппаратов, двигателей и приборов пластмассы и другие неметаллические материалы находят все большее применение, в среднем они составляют массы дозвуковых транспортных самолетов и до массы ракеты (без топлива) [8].

В сельскохозяйственном машиностроении замена металлокерамических деталей на детали из сополимеров этилена позволяет увеличить срок службы подшипниковых втулок культиваторов в раза. В цементном производстве футеровка сополимерами взамен стальных листов увеличивает срок службы бункеров, лотков, желобов в несколько раз.

Экономический эффект достигается на горнообогатительных предприятиях, заводах черной и цветной металлургии листа из полиэтилена низкого давления или сополимеров этилена позволяет экономить легированной стали и т.

Ориентировочно цена типовых термопластов составляет от до за 1 кг, наиболее дорогими являются фторопласты, поликарбонат и пентапласт и более за 1 кг). Цена термореактивных пластмасс колеблется от 0,25 до за 1 кг.

Из пленочных материалов наиболее дешевые полиэтиленовые и поливинилхлоридные за более дорогие фторопластовые, поликарбонатовые и самые дорогие пленки полиимидные за 1 кг) [3].

Вопросы для самопроверки

(см. скан)

7. Что называется газонаполненными пластмассами? Каковы их разновидности, свойства и применение в технике.

8. Приведите примеры эффективности применения пластмасс.