1. Charakterystyka techniki wtryskiwania:
Wtryskiwanie - jest to proces cykliczny, w którym materiał wyjściowy w postaci granulek lub krajanki, podany z pojemnika do ogrzanego cylindra, uplastycznia się i następnie jest wtryskiwany przez dyszę i tuleję wlewka do gniazd formującego. Tworzywo zestala się w nich, a następnie usuwane z formy w postaci gotowej wypraski, po czym cykl procesu rozpoczyna się od nowa
2. Parametry procesu wtryskiwania:
3. Budowa klasycznej wtryskarki:
4. Charakterystyka tworzyw termoplastycznych:
- są to tworzywa, które w temperaturze pokojowej znajdują się w stanie zeszklenia lub w stanie wysokiej elastyczności i które po podgrzaniu mogą ponownie przechodzić w stan lepkopłynny.
-struktura liniowa lub liniowo-rozgałęziona cząsteczek polimeru.
-mała gęstość
- duża odporność na działanie środków silnie korodujących
- bardzo dobre własności tribologiczne, tłumiące
- tworzywa termoplastyczne cechuje bardzo mała odporność cieplna, co wymaga bardzo rygorystycznego przestrzegania ustalonego zakresu temperatur eksploatacji. Wraz ze zmianą temperatury zachodzą bowiem istotne zmiany zarówno we właściwościach mechanicznych, jak i fizycznych tych materiałów
- termoplasty cechuje niestety również stosunkowo mała stabilność wymiarów, wywołana z jednej strony dużym zróżnicowaniem współczynnika skurczu, jak również małą odpornością cieplną
5. Charakterystyka tworzyw termoutwardzalnych:
-wysoka twardości powierzchni, wysoka jej gładkość i odporność na zarysowania,
-wysoki moduł sprężystości E,
- wysoka wytrzymałość mechaniczna, także w podwyższonych temperaturach
- wysoka wytrzymałość termiczna, dochodząca do 300 oC,
-dobre i bardzo dobre własności elektroizolacyjne
- tworzywa termoutwardzalne, bez użycia halogenów są samogasnące lub niepalne,
-duroplasty wykazują bardzo dobrą odporność na oddziaływanie chemiczne.
6. Wytłaczanie: istota procesu:
Wytłaczanie jest metodą przetwórstwa polegającą na ciągłym uplastycznianiu tworzywa w układzie uplastyczniającym i przepychaniu go przez kanały głowicy wytłaczarskiej. Proces wytłaczania przebiega w wytłaczarkach, gdzie narzędziem jest głowica wytłaczarska zaopatrzona w dyszę wytłaczarską, a otrzymany przedmiot nosi nazwę wytłoczyny. W technologii rozróżnia się trzy metody wytłaczania:
- wytłaczanie kołami zębatymi (w pompie zębatej elementami robaczymi są odpowiednie koła zębate) – stosowane do wykonywania przędzy, żyłek,
-wytłaczanie tłokiem,
- wytłaczanie ślimakiem.
7. Rodzaje głowic wytłaczarskich:
Głowica wytłaczarska jest narzędziem służącym do kształtowania profilu wytłoczyny. Generalnie istnieją trzy typy głowic:
• głowice proste, przeznaczone do wytłaczania profili, prętów, rur itd.,
• głowice kątowe lub krzyżowe do wytłaczania folii rękawowej oraz nakładania izolacji na kable,
• głowice szczelinowe do wytłaczania płyt.
8. Charakterystyka linii wytłaczania:
Rys. 3. Linia do wytłaczania rur: 1-mieszarka, 2-zbiornik tworzywa, 3-wytłaczarka, 4-kalibrator, 5-urządzenie chłodzące, 6-odciag, 7-znakowanie rury, 8-poła, 9-magazyn
9. Techniki termoformowania:
Termoformowanie polega na równomiernym nagrzaniu płyty lub folii z tworzywa sztucznego, zamocowanego w ramie napinającej, następnie jej odkształceniu pod wpływem ciśnienia zewnętrznego odwzorowując kształt formy.
Termoformowanie różnią się sposobem podawanego ciśnienia na formowany arkusz płyty lub folii, stąd wyróżnić możemy dwie metody:
- formowanie próżniowe (podciśnieniowe),
- formowanie ciśnieniowe (nadciśnieniowe),
W pierwszym przypadku formowanie odbywa się przez wymuszenie odkształcenia arkusza folii lub płyty przy pomocy próżni a w drugim przypadku pod ciśnienie zastępowane jest przez sprężone powietrze.
Zarówno formowanie próżniowe i ciśnieniowe może odbywać się w formach negatywowych jak i pozytywowych, bez wstępnego rozciągania i ze wstępnym rozciąganiem.
10. Wady i zalety formowania próżniowego:
Zalety termoformowania:
- możliwość wytwarzania wyrobów o bardzo małej grubości ścianek i znacznych gabarytach,
- niski koszt form,
- możliwość stosowania form wielokrotnych, zwiększając wydajność produkcji,
- swoboda wyboru surowca do formowania.
Wady termoformowania:
- wysokie ceny surowca – ceny płyt i folii są ok. 100% wyższe od cen granulatu.
- powstawanie znacznych odpadów poprodukcyjnych przy obcinaniu (okrawaniu), których nie da się bezpośrednio zagospodarować w tej technologii,
- nierównomierności w grubości ścianek wyrobu – pocienianie w narożach,
- niemożność wykonania w jednej operacji otworów oraz gwintów,
- konieczność wykonania obróbki wykańczającej (obcinanie obrzeży, wiercenie otworów itp.).
11. Cechy, które powinny spełniać tworzywa stosowane w termoformowaniu:
- posiadać szeroki zakres temperatur przetwórstwa.
- umożliwiać uzyskanie odpowiedniej głębokości formowania: H/D (stosunek wysokości formowania do średnicy)
- powinny dobrze płynąć, dokładnie wypełniać zagłębienie i układać się na krawędziach form,
- folie lub płyty powinny charakteryzować się jednorodnością materiału w całym przekroju (bez pęcherzy), wtrąceń, dziur, mieć lśniącą powierzchnię i stałą grubość,
- powinny ulegać pod wpływem ogrzewania całkowitemu i równomiernemu zmiękczaniu tak, aby można było formować wyroby przy nad ciśnieniach lub różnicy ciśnień rzędu 1 bar (0,1 MPa)
- mieć odpowiednią wytrzymałość cieplną, aby powierzchnia nagrzewanego materiału nie ulegała uszkodzeniu termicznemu podczas nagrzewania.
- zachować kształt po formowaniu i wytrzymałość wynikającą z cech materiału wyjściowego.
12. Techniki łączenia: klejenie, spawanie, zgrzewanie:
Klejenie jest to proces łączenia materiałów polegający na naniesieniu między łączone powierzchnie warstwy kleju, który po stwardnieniu trwale łączy spajane elementy.
Spawanie tworzyw sztucznych to łączenie uplastycznionych krawędzi za pomocą dodatkowego materiału w postaci pręta spawalniczego. Proces odbywa się bez nacisku wywieranego na łączone elementy.
ZGRZEWANIE - jest procesem łączenia elementów z tworzyw termoplastycznych na skutek wywierania nacisku na uplastyczniony materiał. Uplastycznienie tworzywa następuje pod wpływem ciepła, doprowadzonego z zewnątrz albo wytworzonego wewnątrz materiału w wyniku działania prądu elektrycznego czy energii mechanicznej. Na skutek wywierania nacisku zachodzi wzajemne przepalanie się łańcuchów polimeru w wyniku częściowego ich przenikania z łączonych elementów. Splątane segmenty makrocząsteczek tworzą, po ochłodzeniu (pod naciskiem), trwałe połączenie. Ze względu na dyfuzyjny charakter procesu zgrzewania, właściwości wytrzymałościowe wytworzonego złącza (zgrzeiny) zależą głównie od wielkości i czasu trwania nacisku.
13. Istota nanoszenia powłok:
Powłoki z tworzyw sztucznych stanowią bardzo skuteczne i dobre zabezpieczenie antykorozyjne, mają dobre własności izolacyjne i ślizgowe, a także w wielu przypadkach dekoracyjne
14. Znanych jest kilka odmian nanoszenia, z których duże znaczenie mają następujące odmiany:
· nanoszenie fluidyzacyjne- Fluidyzacyjne nanoszenie powłoki z tworzywa polega na wytworzeniu
zawiesiny sproszkowanego tworzywa w strumieniu gazu płynącego do góry -złoża fluidalnego, i
wprowadzeniu do niego przedmiotu uprzednio nagrzanego nieco powyżej temperatury topnienia
tworzywa, odczekaniu określonego czasu, wyjęciu przedmiotu ze złoża i często ponownym
nagrzaniu go oraz następnie ochłodzeniu
· nanoszenie elektrocieplne- Podczas nanoszenia elektrocieplnego występują bezpośrednio po sobie dwa następujące etapy: formowanie wstępne powłoki w polu elektrycznym w różnych środowiskach i formowanie ostateczne powłoki w polu temperatury w powietrzu. Nanoszenie elektrocieplne dzieli się na nanoszenie elektrostatyczne, fluidyzacyjno - elektrostatyczne i elektroforetyczne
· nanoszenie (natryskiwanie) płomieniowe- W procesie nanoszenia (natryskiwania) płomieniowego zachodzi jednocześnie: rozpylanie i przenoszenie tworzywa sproszkowanego, lub rzadziej w stanie plastycznym, w strumieniu gazu i ciepła z pistoletu nanoszącego (natryskowego) na powierzchnię przedmiotu, nagrzewanie warstwy powierzchniowej przedmiotu, stapianie tworzywa i łączenie adhezyjne z materiałem przedmiotu oraz kohezyjne ze sobą, a następnie zestalanie lub utwardzanie tworzywa i ochładzanie przedmiotu z naniesioną powłoką
· nanoszenie polewające- Cechami charakterystycznymi nanoszenia polewającego są: stan ciekły tworzywa wejściowego do procesu nanoszenia oraz ciągłość samego procesu, związana z na13 noszeniem tworzywa na przedmioty o dużych rozmiarach lub na wstęgi. Nanoszenie to dzieli się na swobodne i wymuszone.
· nanoszenie natryskowe- Nanoszenie poprzez natryskiwanie tworzyw w stanie ciekłym
· nanoszenie zanurzeniowe- Proces nanoszenia zanurzeniowego polega na zanurzeniu przedmiotu w tworzywie będącym w stanie ciekłym lub plastycznym, odczekaniu określonego czasu, wynurzeniu przedmiotu i następnie zestaleniu bądź utwardzeniu tworzywa powłoki
15. Tworzywa stosowane na powłoki:??????????????????????????????????????????????????
16. Laminaty – rodzaj kompozytów: tworzywa powstające z połączenia dwóch materiałów o różnych właściwościach mechanicznych, fizycznych i technologicznych, w których składnik wzmacniający (tzw. zbrojenie) jest układany w postaci warstw między którymi znajduje się wypełnienie, pełniące rolę lepiszcza. Warstwy wzmocnienia mogą być w postaci włókien ciągłych ułożonych jednokierunkowo, tkanin lub mat z włókna ciętego.
Materiał kompozytowy (lub kompozyt) - materiał o strukturze niejednorodnej, złożony z dwóch lub więcej komponentów (faz) o różnych właściwościach. Właściwości kompozytów nigdy nie są sumą, czy średnią właściwości jego składników. Najczęściej jeden z komponentów stanowi lepiszcze, które gwarantuje jego spójność, twardość, elastyczność i odporność na ściskanie, a drugi, tzw. komponent konstrukcyjny zapewnia większość pozostałych własności mechanicznych kompozytu.
17. Nakładanie polega na ręcznym ułożeniu w formie, pokrytej środkiem rozdzielającym, pewnej ilości warstw nośnika nasyconego wstępnie lub nasycanego w czasie tego procesu płynną żywicą, a następnie zestaleniu jej w temperaturze otoczenia. Najczęściej jako pierwszą warstwę stosuje się cienka tkaninę. Jako drugą warstwę stosuje się grubą matę szklaną, jako trzecią warstwę – cienką matę szklaną, a jako ostatnią – tkaninę szklaną o splocie atłasowym.. Po nałożeniu wszystkich warstw nośnika, formę odstawia się na okres 4-12 godz, celem całkowitego utwardzenia się żywicy. Rozróżnia się dwie odmiany laminowania ręcznego:
a) nawarstwianie metodą warstwy zżelowanej (powlekanie formy tzw. żelkotem);
b) nawarstwianie metodą maty powierzchniowej:
3. Laminowanie natryskowe
Metoda ta polega na równoczesnym nakładaniu na powierzchnię formy mieszaniny żywicy i krótkich włókien nośnika. Do laminowania natryskowego stosuje się urządzenie składające się z dwóch części: pistoletu natryskowego, zespołu podawania żywicy i nośnika.
Mieszanina żywicy podawana jest przewodami do pistoletu na skutek ciśnienia powietrza wytworzonego za pomocą sprężarki. Do pistoletu podawane jest również włókno długie, najczęściej szklane. Włókno zostaje cięte na odcinki o odpowiedniej długości, za pomocą krajarki wmontowanej w pistolet. Żywica i włókno mieszają się wzajemnie w czasie lotu i osądzają na powierzchni formy, gdzie następuje proces utwardzania.
4. Podczas nawijania następuje ułożenie (nawinięcie) potrzebnej liczby warstw nośnika, przesyconego żywicą z środkami utwardzającymi, na formę zewnętrzną, nazywaną rdzeniem, a następnie - utwardzenie nawiniętych warstw. Nawijanie przeprowadza się na urządzeniach zwanych nawijarkami, które mają różne rozwiązania konstrukcyjne. W każdym jednak przypadku rdzeń wykonuje ruch obrotowy (stąd nazwa procesu). Ze względu na ruch obrotowy rdzenia rozróżnia się nawijanie: śrubowe, planetarne.
5. Przeciąganie polega na ciągłym przesycaniu włókien długich ciekłą mieszaniną żywicy z środkami utwardzającymi, uformowaniu przedmiotu, utwardzeniu i ewentualnym pocięciu na odcinki. Nośnik odwijany z rolek przechodzi przez wanny z mieszanina przesycającą, a następnie przepuszczany jest przez układ „grzebieni”, które wyciskają powietrze oraz nadmiar żywicy. Proces przeciągania może odbywać się w układzie poziomym lub pionowym. Korzystniejszy jest układ pionowy, ze względu na równomierniejsze rozłożenie żywicy w stosunku do napełniacza na przekroju profilu.
18. Tworzywa chemoutwardzalne – polimery (także otrzymywane z nich tworzywa sztuczne) przechodzące nieodwracalnie ze stanu plastycznego w stan utwardzony pod wpływem czynników chemicznych, np. żywice epoksydowe; zaliczane do duroplastów.
19. ?????????????????????????????????????????
20. Elastomery – to polimerowe tworzywa sztuczne lub naturalne, które cechuje zdolność do odwracalnej deformacji pod wpływem działania sił mechanicznych, z zachowaniem ciągłości ich struktury. Elastomer posiada zdolność zmiany w szerokim zakresie swoich wymiarów w momencie gdy jest poddawany naprężeniom rozciągającym, ścinającym lub ściskającym oraz następnie powrót do poprzednich wymiarów. Zdolność elastomerów do zmiany wymiarów wynika z ich specyficznej budowy chemicznej. Elastomery są usieciowanymi polimerami amorficznymi, które posiadają niską temperaturę zeszklenia, dużo poniżej temperatury pokojowej.
21. ??????????????????????????
22. Wulkanizacja – chemiczny proces sieciowania cząsteczek polimeru prowadzący do otrzymania gumy.
Wulkanizacja tradycyjnych rodzajów elastomerów – zwanych kauczukami – opiera się na addycji siarki rombowej do podwójnych wiązań chemicznych węgiel-węgiel występujących zarówno w naturalnych, jak i syntetycznych kauczukach.
Wulkanizację tę przeprowadza się zazwyczaj, mieszając rozdrobnioną siarkę rombową z kauczukiem, a otrzymaną pastę nanosi się na specjalne bębny zwane kalandrami, gdzie w temperaturze ok. 150 °C następuje wcześniej wspomniania reakcja sieciowania. Zależnie od warunków wulkanizacji, rodzaju użytego kauczuku i proporcji siarki do kauczuku można uzyskiwać twardsze lub bardziej miękkie rodzaje gumy. Im większa gęstość sieciowania kauczuku, tym mniej elastyczna (twardsza) i wolniej ścierająca się guma.
Przedmieszka – zawiera część składników mieszanki gumowej (przedmieszki kauczuku z sadzą, przyśpieszaczami, siarką, pigmentami lub innymi składnikami). Sporządzenie przedmieszki umożliwia polepszenie warunków pracy (przygotowanie mieszanek bez pylenia), lepszą dyspersję składników, uniknięcie podwulkanizowania.
...
phenix3