PRZETWÓRSTWO TWORZYW SZTUCZNYCH
Tworzywa sztuczne posiadają obecnie zastosowanie w technice i życiu codziennym.
Charakteryzuje je łatwość formowalność, różnorodna właśność, trwałość oraz względy ekonomiczne.
Zalety:
- łatwość formowania
- mała gęstość (0,8-1,5 [g/cm3]
- korzystny stosunek wytrzymałości mechanicznej do ciężaru właściwego
- dobre własności mechaniczne i elektorizolacyjne
- b. dobra odporność chemicznai wysoka odporność na działanie H 0
2
- dobry wygląd wyrobów (barwa, połysk, faktura pow.)
- długa żywotność bez konieczności konserwacji
Wady:
- wytrzymałość mechaniczna gorsza od metali
- duże pełzanie
- mała stabilność własności wytrzym.
- mała stabilność kształtu wynikająca z małej sztywności
- duża rozszerzalność cieplna, 5-20 razy od metali
- mała twardość w porównianiu do stali (10-100 razy mniejsza)
- mała odporność cieplna – zwykle 60-150o, istnieje nawet ok.400o Tworzywa:
• Termoplastyczne ( przy określonej temp i ciśnieniu są plastyczne, wielokrotnego przetworzenia, wytwarza się przez tłoczenie wtryskiwanie)
• Termoutwardzalna
•
Duroplasty (można tylko raz przetworzyć)
Chemoutwardzalne
• Elastomery
- polimery modyfikujące (kiladziesiąt procent dodawane do tworzyw modyfikuje wł mech, cieplne i inne)
- napełniacze - w celu otrzymania żądanych własności wytrzymałościowych, sztywności, odporności cieplnej odpowiedniego współczynnika tarcia, rozszerzalności liniowej.
- stabilizatory
- plastyfikatory (zmiękczacze)
- środki barwiące
-opózniacze palenia
Porafory – umożliwiają otrzymywanie tworzyw spienionych porowatych Antystatyk – eliminuje elektryzowanie, modyfikuje powierzchnie , własności tworzywa lub zmniejszją odporność.
Procesy przygotowawcze:
- Rozdrabnianie
- Mieszanie
- Homogenizacja
- Konfekcjonowanie
RODZAJE PRZETWÓRSTWA:
1. Formowanie wtryskowe
2. Wytłaczanie
3. Formowanie próżniowe i ciśnieniowe
4. Wytwarzanie laminatów
5. Inne technologie (prasowanie[z tworzyw termoutwardzalnych], odlewanie) Sposoby Suszenia:
• W złożu fluidalnym – przedmuchiwanie gorącego powietrza
• Przeciwprądowe granulatu - od dołu powietrze
• Suszenie próżniowe – pompa próżniowa usuwa parę wodną Etapy:
- suszenie tworzywa
- ogrzewanie i upłynianie
- wtrysk właściwy
- stygnięcie
- opróżnianie formy
- zamknięcie formy
- oczyszczanie produktu
- wtrysk sekwencyjny
- wielkomponentowy
- z doprasowaniem
- z rozdmuchiwaniem
- reaktywne formowanie wtryskowe
Parametry:
• Temp wtrysku - przy której uzyskuje odpowiednią płynność
• Temp stopu – uplastycznienie tworzywa
• Ciśnienie wtrysku – przy ślimaku
• Ciśnienie docisku
• Czas chłodzenia
• Czas wtrysku
Metale niezależne: Cu,Ni,Al.,Zn,Pb,Sn,Mg,Mn.
Różnią się one własnościami chemicznymi i fizycznymi.
Metale niezależne
< 3,6 g/cm3
> 3,6 g/cm3
Lek
kie
Ci
ężkie (b. trudno
topliwe)
< 650o C
Li, Na, K, Be, Ca, Rb, Mg, Al., Ba
650o - 2000
>2000oC
Hg,Sn,
Bi,Zn,
Sb
Ag,A
u,
W,
Cu,
Mn,
Mo, Ta
Co, Ni,
Pt, Cr
2/3 metali zaliczamy do metali rzadkich, które coraz powszechniej stosuje się w przemyśle.
Z Metali niezależnych ciężkich wyróżnia się grupę metali szlachetnych –Au,Ag i Pt z platynowcami i grupę metali przejściowych pomiędzy.
Metody otrzymywania metali:
- Pirometalurgiczne
- Elektrometalurgiczne
- Hydrometalurgiczne
Pirometalurgiczne – stosuje się najczęściej przy dużej zawartości metalu w rudzie lub koncentracie (4%), nie może być bardzo aktywny w obecności tlenu czy węgla. Metoda tą otrzymuje się większość metali ciężkich np.: Cu, Zn, Pb, Ni, Cd.
Procesy elektrotermiczne w piecach indukcyjnych przetapia się metale, łatwo utlaniającego się.
Hydrometalurgia, zawartość metali (<1%), ruda nie zawiera innych metali, których nie można oddzielić w procesach pirometalurgicznych.
Podział rud metali
Rudy metali niezależnych są wielometaliczne, a zawartość metali użytecznych wynosi zwykle 1%.
W wyniku wzbogacania otrzymujemy zazwyczaj kilka koncentratów.
Przygotowanie rud:
1. Przeróbka mechaniczna ( wykorzystuje własności fizyczne)
• Rozdrabnianie i klasyfikacja
• Wzbogacanie rud (grawitacyjne,magnetyczne, elektrostatyczne)
• Operacje wykończające ( zagęszczanie, filtrowanie, suszenie, brykietowanie, grudkowanie)
2.
- zbrylanie materiału przez spiekanie
- wzbogacanie ogniowe rud węglanowych
- prażenie utleniające
ALUMINIUM- metal srebrzysto biały o temp topnienia 660oC
- bardzo lekki, o gęstości 2,7 g/cm3
Dzięki dużej plastyczności można go łatwo walcować na blachy i folie oraz kuć i ciągnąć.
Wytrzymałość na rozciąganie Al. Technicznego lanego wynosi ok. 120 MPa, a walcowanego ok. 200 MPa.
Ulega działaniu żrących alkaliów oraz kwasów HCl, H2SO4.
Stężony HNO3 i kwasy organiczne nie działają na Al.
Na powietrzu Al. Pokrywa się pasywną warstewką Al2O3. Zapewnia dużą odporność Al na korozję oraz uniemożliwia dalsze utlenianie.
Stopy Aluminium:
- Duraluminium (95 % Al ; 3-4 % Cu ; 0,5 % Mg ; 0,5% Mn)
- Silumin (87 % Al ; 12-13 Si) Si- Krzem ☺
- stopy odlewnicze Al.-Mg (mocno obciążone części samolotów) Al.-Cu z dodatkiem Ti (odlewy pracujące pod wysokim ciśnieniem)
Al jest matelem najbardziej rozpowszechnionym w przyrodzie. Poprzez dużą aktywność chemiczną występuje w postaci związków. ( wchodzi w skład 250 mienerałów) Najważniejszym minerałem przemysłowym jest boksyt.
Za rude glinu tj surowiec do wytwarzania.
- dostatecznie duża zawartość Al2O3
- duże złoża
- zawiera Al2O3 w postaci umożliwiające łatwe wydobywanie BOKSYT wyróżnia się zatem.
• Metody alkaiczne
• Metody kwaśne
• Metody elektoremiczne
Ruda boksytu
Mielenie
NaOH
Baterie auto… ciąglego.. boksytow przemywanie
Prażenie
Odpad:
Czysty tlenek glinu
Czerowny
Kryolit
Wanny elektrolityczne
szlam
Glin hutniczy
Chlorowanie
Rafinacja
GLIN ELEKTROLITYCZNY
Schemat Wanny elektorlitycznej (powinien być tutaj jest w 2 pdfie ☺) Z wanny elektrolitycznej Al. Hutnicze zawiera domieszki:
- niemetaliczne (elektrolit, cząstki węgla)
- metaliczne (Fe, Si, Ti, Na, Ca)
- gazowe, zwłaszcza wodór, pochodzi z elektorlitycznego rozkładu wody) Tworzywea sztuczne to materiały, których podstawowym składnikiem są syntetyczne, naturalne lub modyfikowane polimery, uzupełnione dodatkami innych substancji pomocniczych, takich jak p. plastyfikatory, stabilizatory i róznego rodzaju modyfikatory.
Tw. Sztuczne – wielocząsteczkowe
Właściowości sprężysto – plastyczne
- elastomery
- plastomery
PE-LD – polietylen małej gęstości (worki etc)
PE-HD – polietylen dużej gęstości (twardy plastik)
PP – polipropylen (wnętrze cysterny z mlekiem)
PVC – polichlorek winylu (okna)
PET – politureflan etyena (butelki)
PS – polistyren (styropian)
POM – polioksymetylen
Kauczuk naturalny
Syntetyczny:
• Poliestery
• PUR (poliuretan (gąbka))
• PB polibutadnien (opona)
Żywice poliestrowe i epoksydowe.
PPTA – Kevlar.
MIEDŹ 8,93 g/cm3 temp topnienia 1083oC, temp wrzenia 2380 oC
Patyna chroni przed korozją.
Podstawowe rudy:
1. Rudy siarczkowe (0,6-3 % Cu) (chalkozyn Cu2S)
2. Rude tlenkowe ( kupryt Cu2O ; 8-10% Cu)
3. Rudy wielometaliczne ( brak wiodącego metalu)
Schemat technologiczny produkcji miedzi:
Piece płomienne, elektryczne, szybowe
Kamień miedziowy
Konwertor miedziowy
Surowa 98%
Piec płomienne, obrotowe, rafinacja ogniowa
Hutnicza 99-100%
Maszyny odlewnicze,COS
Wanny elektrolityczne
Płyty miedziano katodowe
Struktura w Polsce:
Zakład Górniczy „Lublin”
ZG „Rudna”
ZG „Polkowice Sieroszowice”
Zakłady wzbogacania Rudy, zakład Hydrotechniczny
- Huta Miedzi „Głogów”, „Legnica”,”Cedynia”
Obudowy chodnika: łukowa, stalowa prostokątna, betonowa.
NIEWIELE O TYM BO TO BYŁ TEN WYKŁAD Z Dr. Garą, gdzie było dużo tych zdjęć maszyn i zakładów, hut oraz filmiki pod koniec.