ZAGADNIENIA NA ZALICZENIE Z TWORZYW SZTUCZNYCH, POLITECHNIKA POZNAŃSKA, LOGISTYKA, semestr III, technologia wytwarzania, TW tworzywa sztuczne wykłady

1. Parametry procesu wtryskiwania:

· Temperatura

· Ciśnienie

· Czas trwania 1 cyklu

Dobór parametrów zależy od:

· Sprawności pracy wtryskarki

· Kształtu i wielkości wypraski

· Rodzaju i właściwości użytego tworzywa

· Konstrukcji formy

Budowa wtryskarki:

Charakterystyka tworzyw termoplastycznych:

· Pod wpływem temperatury zachodzą w nich odwracalne przemiany fizyczne

· Mogą być wielokrotnie formowane

· PA, PE, PS, PET, PVC

2. Charakterystyka tworzyw termoutwardzalnych

· Mają wolne grupy funkcyjne zdolne do dalszej reakcji chemicznej

· Pod wpływem temperatury zachodzą w nich nieodwracalne przemiany chemiczne

· Mogą być formowane tylko 1 raz

· Najpierw miękną, a przetrzymywane w temparaturze utwardzają się

· Nietopliwe

· Nierozpuszczalne

3. Wytłaczanie

Proces polega na ciągłym uplastycznianiu tworzywa w układzie uplastyczniającym maszyny i przepychaniu go przez kanały głowicy wytłaczarskiej, która nadaje kształt formowanemu profilowi.

Materiałem wejściowym jest tworzywo w postaci granulatu, proszku lub mieszanin otrzymanych wg różnych receptur. Można wytwarzać od rur i prętów do płyt i folii

Rodzaje głowic wytłaczarskich:

· Głowice proste – rury, pręty, taśmy i inne profile

· Głowice krzyżowe – nakładanie izolacji na kable, wytłaczanie z rozdmuchiwaniem np. folie rękawowe

· Głowice szczelinowe – kształtowanie płyt, folii w postaci taśmy, powlekanie papieru, tkaniny, folii aluminiowej

Linia wytłaczarska:

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

4. Termoformowanie

Wady formowania próżniowego:

· Surowiec dużo droższy od granulatów wtryskowych

· Powstają odpady przy przycinaniu płyt i oddzielaniu wyprasek od arkusza

· Na dużych powierzchniach mogą powstawać żeberka i pofałdowania

· Nie można formować wyrobów z otworami. Otwory w osobnej operacji

· W formowaniu negatywowym występuje pocienienie ścianek wyrobu

· Wypraski wymagają dalszej obróbki np. wykrawania, wiercenia

Zalety formowania próżniowego:

· Mały nakład inwestycyjny w przeliczeniu na 1 szt.

· Tanie formy

· Proces jest rentowny przy małych seriach

· Możliwość szybkiego wykonania prototypu z różnych tworzyw

· Wyroby cienkie i bardzo cienkie o bardzo dużych powierzchniach

· Krótki cykl pracy, duża wydajność

· Przy formach wielokrotnych – jednorazowo uzyskuje się duże ilości sztuk

· Duży wybór surowca

Tworzywa przeznaczone do termoformowania:

· Celuloid

· Octan celulozy

· Polichlorek winylu

· Polistyren

· Polietylen

· Polimetakrylan metylu

Tworzywa muszą spełniać następujące wymagania:

· Duży zakres temperatur, w których warunki formowania są optymalne

· Duży współczynnik głębokości formowania H:D

· Muszą dobrze płynąć (wypełniać krawędzie)

· Płyty lub folie powinny być jednorodne

· Duża powierzchniowa wytrzymałość cieplna

· Wykazywać po uformowaniu odpowiednią udarność i odporność na starzenie

· Ulegać pod wpływem ogrzewania całkowitemu i równomiernemu zmiękczaniu

5. Łączenie

Klejenie – łączenie materiałów za pomocą kleju

Zgrzewanie – proces łącznia tworzyw sztucznych poprzez ich docisk z podgrzaniem do stanu plastycznego miejsca styku łączonych elementów, bez dodawania spoiwa.

Spawanie – łączenie uplastycznionych krawędzi tworzyw sztucznych za pomocą dodatkowego materiału w postaci pręta spawalniczego. Proces odbywa się bez wywierania wzajemnego nacisku łączonych elementów.

Parametry procesu klejenia:

· Temperatura klejenia

· Czas

· Nacisk

Parametry zgrzewania:

· Temperatura do jakiej nagrzewa się tworzywo łączone

· Docisk wywierany na łączone części

· Czas zgrzewania

· Czas i warunki chłodzenia złącza

Parametry spawania:

· Temperatura spawania

· Grubość pręta

· Prędkość przesuwania spoiwa wzdłuż rowka

6. Powłoki

Etapy wytwarzania powłok:

· Przygotowanie przedmiotu metalowego i jego powierzchni do nałożenia powłoki

· Nałożenie powłoki

· Obróbka wykańczająca powłoki

Metody nakładania powłok :

· Fluidyzacyjna – zanurzenie ogrzanego, metalowego przedmiotu w złożu fluidyzacyjnym. W czasie przebywania przedmiotu w złożu, cząstki tworzywa stykają się z nagrzanym przedmiotem i stapiają się, tworząc powłokę adhezyjnie związaną z materiałem przedmiotu.

· Napylanie elektrostatyczne – polega na przeniesieniu sproszkowanego tworzywa w polu elektrycznym prądu stałego z głowicy napylającej, stanowiącej biegun ujemny, na powierzchnię przedmiotu będącego biegunem dodatnim, a następnie wyjęciu przedmiotu z pola elektrycznego, stopieni cząstek tworzywa pod wpływem ciepła dostarczonego z zewnątrz oraz utwardzeniu powłoki.

· Natryskowa – powłoka w postaci zawiesiny natryskiwana przez dyszę natryskową

· Powlekanie zanurzeniowe – zanurzenie w zawiesinie polimerowej

7. Laminat – produkt procesu laminowania.

Laminowanie – proces polegający na łączeniu kolejnych warstw nośnika (napełniacza) w postaci arkuszy, mat, taśm przy pomocy spoiwa (żywice itp.), którego podstawowym składnikiem jest polimer.

Kompozyt – materiał niejednorodny złożony co najmniej z dwóch elementów, mających na celu połączenie dodatnich cech obu elementów

Metody laminowania:

· Ręczne – nakładanie nośnika w postaci arkuszy

· Natryskowe – napełniacz ma kształt krótkich włókien

· Przeciąganie i nawijanie – napełniacz ma kształt taśm lub wiązki włókien

8. Tworzywa chemoutwardzalne (żywice epoksydowe, poliestrowe):

· Mają wolne grupy funkcyjne zdolne do dalszej reakcji chemicznej

· Ulegają utwardzeniu pod wpływem działania związków chemicznych – utwardzaczy

· Po utwardzeniu nietopliwe

· Nierozpuszczalne

· Nie można ich ponownie przetwarzać

9. Charakterystyka wyrobów z tworzyw sztucznych:

Zalety:

· Mogą mieć skomplikowane kształty

· Korzystny stosunek wytrzymałości do gęstości

· Duża i bardzo duża odporność chemiczna

· Dobre właściwości mechaniczne i często doskonałe właściwości elektryczne

· Zdolność tłumienia drgań

· Estetyczny wygląd

· Różnorodne postaci tworzyw

· Recykling surowcowy i materiałowy

· Możliwość wytworzenia materiałów biodegradowalnych

Wady:

· Mniejsza wytrzymałość mechaniczna i twardość niż metal

· Zjawisko pełzania

· Elementy z tworzyw sztucznych są często trudne do naprawy

· Kiepska odporność cieplna

· Tworzywa otrzymuje się z produktów ropopochodnych – koszt

10. Odlewanie rotacyjne

W tym procesie wykorzystywana jest siła odśrodkowa działająca na tworzywo odlane. Tworzywo wprowadzane jest do formy najczęściej najczęściej w postaci proszku, następnie w skutek ogrzania formy ulega stopieniu w jej gnieździe. Zestalenie lub utwardzenie tworzywa następuje w obracającej się formie, która następnie jest zatrzymywana, otwierana i z jej gniazda wyjmowany jest odlew.

Zastosowanie:

· Zbiorniki i pojemniki na paliwo, środki chemiczne, wodę

· Obudowy przyrządów

· Kaski bezpieczeństwa

· Bariery i oznakowania drogowe

· Doniczki

· Zagłówki

· Zabawki

· Łodzie i kajaki

Zalety:

· Duże puste w środku wyroby

· Nieduży koszt form