IMG63

■■■■■

Dobór materiałów

Materiały na głowice drukujące powinny charakteryzować się dużą wartością stosunku⁰///⁵' więc zadanie będziemy rozwiązywać, wykorzystując WYKRES 2 (rys. 6.10). Zaznaczono na nim linię przewodnią dla wskaźnika funkcjonalności M- 50 kJ/kg. Wyodrębnia ona dwie klasy materiałów przydatne w rozważanym zastosowaniu: metale -stopy aluminium lub magnezu (które mogą być odlewane ciśnieniowo w celu nadania głowicy ostatecznego kształtu) oraz wytrzymałe polimery (które mogą być łatwo kształtowane w formach i są tanie). Obydwie klasy, potencjalnie, mogą spełniać założenia projektowe dotyczące masy głowicy, jest ona bowiem od piętnastu do dwudziestu razy mniejsza niż głowicy wykonanej z tradycyjnych stopów drukarskich na bazie ołowiu. Eliminujemy ceramikę inżynierską, gdyż jest ona wprawdzie dostatecznie wytrzymała na ściskanie, lecz nie na zginanie, oraz kompozyty, z których nie można wykonać głowicy przez kształtowanie w formach znaków drukarskich. Dane dotyczące rozważanych materiałów, zestawione w tabl. 6.5, umożliwiają dokładniejsze ich porównanie. O końcowym wyborze decydują względy ekonomiczne. Wykonanie znaków drukarskich o wymaganej dokładności wymaga zastosowania wysokociśnieniowego kształtowania w formach, co jednostkowo kosztuje mniej w przypadku polimerów niż metali. Wysokowytrzymałe polimery, o dużym module Younga, nadają się więc najlepiej do wykonania tych głowic.

tablica 6.5. Materiały na głowice drukujące o kształcie piłeczki golfowej oraz głowice wirujące

Materia)	M-Sl P	Komentarz
	[MPa/(Mg/m^3)]
Nylony	80	Tworzywa termoplastyczne kształtowalne w formach
Żywica epoksydowa	75	Termoutwardzalny materiał kształtowany przez odlewanie
Odlewnicze stopy Mg	60	Niedoskonałe odtwarzanie kształtu znaków drukarskich
Odlewnicze stopy Al	60	Niedoskonałe odtwarzanie kształtu znaków drukarskich
Stop drukarski	4	15 do 20 razy cięższy w porównaniu do wyżej wymienionych
(Pb-5%Sn-10%Sb)		materiałów przy tej samej wytrzymałości

Uzupełnienie

Produkcja drukarek to intratny interes 1 na długo przed wynalezieniem komputerów IBM był już wielkim koncernem, dobrze prosperującym dzięki sprzedaży maszyn do pisania. Skala rynku doprowadziła do pojawienia się wyrafinowanych konstrukcji. Głowice w kształcie piłeczek golfowych i głowice wirujące są produkowane z polimerów z uprzednio przedstawionych powodów. W nowoczesnych głowicach wirujących wykorzystuje się jednak co najmniej dwa polimery: jeden na czcionki, które muszą być odporne na uderzenia i na ścieranie, a drugi na „palce”, pracujące jak sprężyny odciągające. Głowice typu „piłeczka golfowa” są pokryte powłoką odporną na ścieranie, sprawiającą że głowica polimerowa wygląda jak metalowa - przykładem jest głowica IBM.

Podobne przykłady: p. 6.4. Materiały na koła zamachowe, p. 6.5 Materiały na wirniki wentylatorów o dużej wydajności

124