Projekt
hełm ochronny
Projekt
hełm ochronny
Spis treści:
1. Przedstawienie wyrobu
2. Technologia wytwarzania
3. Wymagania stawiane wyrobowi
4. Propozycja materiałów
5. Wybór optymalnego materiału
6. Recykling
1. Przedstawienie wyrobu
Wiele stanowisk pracy stwarza
zagrożenie urazów mechanicznych
głowy, które mogą powodować:
• obrażenia skóry głowy
• kości czaszki
• kręgów szyi
• mózgu.
Zagrożenie to pochodzi głównie od:
• spadających przedmiotów
• uderzeń głową o wystające
elementy konstrukcyjne
stanowiska pracy
• przemieszczających się obiektów
mogących powodować
wystąpienie sił ściskających.
Przemysłowe hełmy ochronne
spełniające wymagania normy PN-
EN 397:1997 Przemysłowe hełmy
ochronne pozwalają na skuteczną
ochronę przed takimi zagrożeniami a
ponadto w zależności od konstrukcji
mogą dodatkowo chronić przed:
•
odpryskami stopionego metalu
•
porażeniem prądem elektrycznym
•
wysoką temperaturą.
Przemysłowe hełmy ochronne w
zależności od przeznaczenia mogą
różnić się konstrukcją. Niezależnie
od tych różnic można
wyszczególnić wspólne
podstawowe elementy:
• Skorupę
• więźbę
• pas główny
Konstrukcja typowego
przemysłowego hełmu ochronnego
1 – skorupa
2 – więźba
3 – pas główny
4 – potnik
5 – zaczep paska
podbródkowego
6 – zaczep pasa więźby
2. Technologia wytwarzania
Przy produkcji hełmów ochronnych z
tworzyw sztucznych wykorzystywana
jest technologia 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.
Do produkcji kompozytów (np. GRP)
wykorzystywana jest metoda
laminowania (ręczne; infuzja żywicy)
Laminowanie ręczne: ręczna metoda
formowania, w której wyrób powstaje w
wyniku nakładania na siebie kolejnych
warstw odpowiednich materiałów
nośnych. Na powierzchni zewnętrznej
wyrobu znajduje się żelkot, który w
procesie technologicznym jest nakładany
w pierwszej kolejności. Materiały nośne,
które nadają laminatom odpowiednie
własności fizyko-mechaniczne to
najczęściej maty szklane, tkaniny
techniczne, welony, corematy, które są
przesycane odpowiednio dobraną żywicą.
3. Wymagania stawiane wyrobowi
Przemysłowe hełmy ochronne
muszą spełniać szereg wymagań.
Najważniejsze z nich dotyczą:
• geometrycznych parametrów
konstrukcyjnych
• zdolności amortyzacji
• odporności na przebicie
• odporności na działanie
płomienia.
Dla hełmów specjalnego
przeznaczenia występują dodatkowe
wymagania dotyczące:
• wytrzymałości na zerwanie punktów
mocowania paska podbródkowego
• własności elektroizolacyjnych
• odporności na zgniatanie boczne
• odporności na działanie odprysków
stopionego metalu.
Środki ochrony indywidualnej, aby
spełnić wymagania normy PN-EN
397:1997 muszą z powodzeniem
przejść następujące testy:
• Testy obowiązkowe: wykonywane w
formie uderzenia centralnego, tzn,
następującego wzdłuż pionowej osi
przechodzącej przez wierzchołek
hełmu:
• Testy dodatkowe:
odporność na zgniatanie boczne: test
polega na tym, że obie strony hełmu
poddane są ściskaniu przez pewien czas
z siłą 43 kG.
odporność na odpryski stopionego
metalu: test polega na tym, że 150 g
stopionego żelaza w postaci odprysków
spada na nieosłoniętą powierzchnię
hełmu usytuowaną w górnej jego części.
Jeśli nie nastąpi uszkodzenie hełmu, test
uznaje się za zaliczony.
elektroizolacyjność. Test polega na
zanurzeniu hełmu na 24 godziny w
słonej wodzie (3 g soli na litr wody) i
umieszczeniu wewnątrz oraz na
zewnątrz hełmu elektrod
podłączonych do źródła prądu
przemiennego. Maksymalne
dopuszczalne natężenie
przepływającego prądu zostało
określone na 1,2 mA w czasie 30 s,
przy napięciu 1200V.
odporność na niską temperaturę:
standardowe, obowiązkowe testy
powtarzane są odpowiednio w
temperaturach -20°C i -30°C.
Wymagania -
podsumowanie
• Udarność
• Odporność korozyjna
• Zakres temperatur pracy -20°C ÷
80°C
• Antyalergiczność
• Twardość
• Gęstość
• Cena
4.Proponowane materiały
HDPE
• Udarność Charpy -30°C: 4,3 kJ/m2
• Udarność Charpy 23°C: 11 kJ/m2
• Temperatura mięknięcia: 70°C
• Twardość (Schora D): 55
• Gęstość 0,95 g/cm3
• Cena 6 zł/kg
ABS
• Udarność Charpy -40°C: 10 kJ/m2
• Udarność Charpy 23°C: 42 kJ/m2
• Temperatura mięknięcia: 87-140°C
• Twardość (Schora D): 100
• Gęstość 1,04 g/cm3
• Cena 8,5 zł/kg
Kompozyt GRP - żywica epoksydowa
wzmacniana włóknem szklanym
• Udarność Charpy 23°C: 200 kJ/m2
• Odporność na temperaturę: do 110
°C
• Twardość (Schora D): 110
• Gęstość: 2,1 g/cm3
• Cena: 30-100 zł/kg żywicy + ok 5 zł
za m2 maty szklanej
Stal C20
• Udarność Charpy 0°C: 27 kJ/m2
• Udarność Charpy 20°C: 27 kJ/m2
• Twardość Brinella: 220 HB (stan
zmiękczony)
• Gęstość: ok 7,9 g/cm3
• Cena: 2-3 zł/kg
Stal
C
Mn
Si
Pmax
Smax
Crmax Nimax
18G2A
0,2
1,5
0,2-0,5
0,04
0,04
0,03
0,03
5.Wybór optymalnego materiału
Materi
ał
HDPE
ABS
GRP
18G2A
Właściwoś
ci
α
β
ϒ=α
*β
β
ϒ=α*
β
β
ϒ=α*
β
β
ϒ=α*
β
Udarność
0,25
20
5
50
12,5
10
0
25
40
10
Odporność
na korozję
0,1
100
10
100
10
10
0
10
40
4
Twardość
0,25
40
10
70
17,5
80
20
10
0
25
Antyalergi-
czność
0,1
100
10
100
10
60
6
10
0
10
Gęstość
0,1
100
10
90
9
60
6
10
1
Recykling
0,08
100
8
100
8
50
4
90
7,2
Cena
0,12
100
12
80
9,6
20
2,4
60
7,2
SUMA
65
76,6
73,4
64,4
6. Recykling
1.
Sortowanie: polega na rozdzieleniu
różnych rodzajów odpadów.
Najkorzystniejsze jest, gdy sortowanie
odbywa sie na etapie selektywnej zbióki
odpadów
2.
Rozdrabnianie: Rozdabnianie tworzyw
sztucznych odbywa się w młynach
wyposażonych w noże tnące oraz sita
separujące odpady o wymaganej
wielkości
3. Mycie: odpady ze szkła i tworzyw
sztucznych zą z regóły
zanieczyszczone i wymagają mycia. W
tym celu stosuje się wanny myjące
zawierające kąpiele wodne z
detergentami. Po myciu konieczne jest
odwirowanie i osuszenie odpadów.
4. Wytłaczanie: w tym etapie
wytwarzany jest produkt końcowy,
którym jest regranulat