Charakterystyka tworzyw termoplastycznych
Tworzywo termoplastyczne  tworzywo sztuczne, które w określonej temperaturze i ciśnieniu
zaczyna mieć własności lepkiego płynu. Tworzywa termoplastyczne można kształtować przez
tłoczenie i wtryskiwanie w podwyższonej temperaturze a następnie szybkie schłodzenie do
temperatury użytkowej.
Termoplasty można przetwarzać wielokrotnie w przeciwieństwie do duroplastów, jednak po każdym
przetworzeniu zazwyczaj pogarszają się ich własności użytkowe i mechaniczne na skutek
zjawiska depolimeryzacji oraz degradacji tworzących te tworzywa polimerów lub żywic.
Dzięki zjawisku termoplastyczności tworzyw sztucznych, można je kształtować w jednym, względnie
prostym i szybkim procesie technologicznym. Umożliwia to tworzenie z nich przedmiotów o bardzo
złożonym kształcie, który nie mógłby być osiągnięty przy pomocy technik skrawania, stosowanych
dla metali czy technik spiekania stosowanych dla materiałów ceramicznych. Oprócz masowej
produkcji z tworzyw termoplastycznych za pomocą technologii wtrysku skomplikowanych kształtek
wykorzystywanych jako naczynia domowego użytku, elementy zabawek, mebli czy karoserii
samochodów, można z nich tak
-POLIAMID (PA)  duża twardośd, do produkcji kół zębatych. Niska ścieralnośd, dobra skrawalnośd,
zdolnośd tłumienia drgao, odpornośd chemiczna na tłuszcze, oleje, benzynę
-POLIETYLEN (PE)  odpornośd na działanie kwasów, zasad i soli. Bardzo wysoka odpornośd na
ścieranie. Odpornośd na działanie wody, nie zmienia wtedy swoich wymiarów i właściwości
-POLISTYREN (PS)  Dobra sztywnośd oraz jakośd powierzchni. Dośd zadowalająca odpornośd na
działanie wody, właściwości izolacyjne. Wrażliwy na długotrwałe działanie czynników
atmosferycznych. Stosowane jako opakowania, zabawki, wyroby AGD.
Polichlorek winylu (PVC)  stosowany jako elementy kanalizacji, elementy montażowe. Jest
termoplastem. Wytrzymałośd mechaniczna i dobry dielektryk. Odporny na działanie większości
rozpuszczalników.
POLIPROPYLEN (PP)  Jeden z najczęściej stosowanych tworzyw sztucznych. Wykonuje się z niego
folie, rury, koła zębate. Charakteryzuje go duża odpornośd chemiczna, dobra przepuszczalnośd
powietrza, niewielka przepuszczalnośd pary, obojętny fizjologicznie, łatwy w przetwarzaniu.
METODY A

CZENIA TWORZYW SZTUCZNYCH
-Zgrzewanie
-Spawanie
-Klejenie
-Zaciskowe
-Obtryskowe
Zasada i rodzaje procesu zgrzewania tworzyw
sztucznych
Zgrzewanie
Zgrzewaniem nazywamy taki proces technologiczny w którym po uprzednim przygotowaniu,
nagrzewamy do odpowiedniej temperatury łączone powierzchnie, a następnie dociskamy i pod
naciskiem studzimy. Ciepło do łączenia powierzchni może byd doprowadzone z wykorzystaniem:
- promieniowania podczerwienią
- konwekcji (gorącym gazem)
- stykowej wymiany ciepła (elementem zewnętrznym lub wewnętrznym)
Na skalę przemysłową do łączenia drobnych detali wykorzystuje się najczęściej metodę
ultradz
więkową (PMMA, PC, PF itp. ) natomiast zgrzewanie pojemnościowe stosowane jest do
zgrzewania folii (PVC, PA). Pozostałe technologie wykorzystywane są do łączenia wszelkiego rodzaju
rurociągów oraz instalacji.
Najszersze zastosowanie znalazły metody :
- doczołowa
- mufowa
- elektrooporowa
Metoda doczołowa  polega na ogrzaniu kooców łączonych np. rur za pomocą elementu grzejnego
w postaci płyty grzejnej i po uplastycznieniu dociśnięciu ich do siebie. Studzenie połączenia odbywa
się pod naciskiem.
Metoda mufowa  polega na ogrzaniu dwóch kooców łączonych rur a następnie połączenie ich po
przez kształtkę która także była uprzednio podgrzewana do temperatury uplastycznienia wnętrza
kształtki i części zewnętrznej rury.
Zgrzewanie elektrooporowe  zasadą tej metody jest wykorzystanie ciepła wydzielającego się przy
przepływie prądu prze drut oporowy do uplastycznienia wewnętrznej powierzchni kształtki i
zewnętrznej rury. Uzwojenie oporowe stanowi integralną częśd kształtki a do jego zasilania stosuje
się urządzenia (elektrozgrzewarki) działające na zasadzie transformatora i wyposażone są w
odpowiednią automatykę do dozowania energii i regulacji czasu nagrzewania.
Przebieg procesu spawania tworzyw
sztucznych
Spawaniem tworzyw sztucznych to łączenie uplastycznionych krawędzi za pomocą
dodatkowego materiału w postaci pręta spawalniczego. Proces odbywa się bez nacisku
wywieranego na łączone elementy.
Największe przemysłowe znaczenie ma proces spawania w strumieniu gorącego gazu przy użyciu
prętów spawalniczych spełniających rolę spoiwa. Znajduje on zastosowanie głównie do spawania
elementów z twardego poli(chlorek winylu) PVC, rzadziej poliolefin, poliamidów i
polimetakrylanu metylu PMMA.
Najczęściej stosowanym nośnikiem ciepła jest sprężone powietrze, oczyszczone z oleju i wody. Do
spawania tworzyw, podatnych na utlenianie w podw
yższonej temperaturze, używa się obojętnego gazu, zwykle azotu. Pręty spawalnicze są
wykonywane z tego samego tworzywa co łączone elementy. Jedynie do spawania polimetakrylanu
metylu stosuje się również pręty wykonane z zmiękczonego PVC. Umożliwiają one uzyskanie
większej wytrzymałości łączenia niż pręty z PMMA.
Spawanie gorącym powietrzem
Technika ta polega na doprowadzeniu do obszaru spawania materiału dodatkowego najczęściej
pręta okrągłego lub trójkątnego i uplastycznieniu łączonych elementów oraz spoiwa gorącym
powietrzem. Najszerzej wykorzystuje się elektryczne podgrzewanie powietrza. Podstawowe
parametry spawania gorącym powietrzem to temperatura powietrza, jego ciśnienie i wydajnośd oraz
siła nacisku spoiwa. Temperatura silnie zależy od rodzaju spawanego tworzywa i wynosi dla: HDPE
(300�350oC) lub 280�370oC.
Materiał spoiwa jest najczęściej taki sam jak materiał spawanych elementów. Przebieg spawania
jest najczęściej następujący:
- przygotowanie elementów do spawania
- przygotowanie spoiwa pistoletu
- dobór parametrów spawania
- wykonanie spoiny
- ochłodzenie spoiny
- zdjęcie zacisków
- obróbka koocowa
- odbiór jakościowy spoiny
Spawanie ekstruzyjne
Zasadnicza różnica w stosunku do spawania gorącym powietrzem polega na wprowadzeniu do
spoiny tworzywa uplastycznionego w niewielkiej wytłaczarce (ekstruderze). Do wytłaczarki tworzywo
podawane jest w postaci pręta okrągłego albo granulatu. Jeśli podawany jest ciągły pręt, ślimak tnie
go na krótkie odcinki podobne do granulek. Gorące powietrze używane jest do nagrzewania obszaru
spawania łączonych elementów i podtrzymania temperatury koocówki spawarki. Spawanie
ekstruzyjne pozwala na uzyskanie spoin o większej wytrzymałości i jednorodności niż spawanie
gorącym powietrzem. W jednym przejściu można spawad elementy o grubości do 30mm a wydajnośd
uplastycznienia, regulowana prędkością obrotową ślimaka wytłaczarki dla HDPE dochodzi do 10kg na
godzinę.
RODZAJE POA

CZEC
SPAWANYCH
KLEJENIE TWORZYW SZTUCZNYCH
Klejenie
Klejenie jest procesem polegającym na połączeniu dwóch elementów z wykorzystaniem substancji
organicznej lub nie organicznej (kleju). Pod pojęciem kleju rozumie się substancję, która dzięki swojej
przyczepności (adhezji) i wewnętrznej spoistości (kohezji) łączy materiały nie wywołując zasadniczej
zmiany łączonych powierzchni. Miejsce połączenia klejem elementów nosi nazwę złącza klejowego,
warstwę kleju łączącą dwa elementy nazywamy spoiną klejową. Proces wiązania kleju w efekcie
którego uzyskujemy spoinę klejową nieodwracalnie stałą, nazywamy utwardzeniem kleju. Celem
zainicjowania i przyspieszenia procesu utwardzania dodaje się do kleju odpowiednie substancje lub
ich mieszaniny zwane utwardzaczem.
Wytrzymałośd złącza klejowego mierzy się naprężeniem, przy którym następuje zniszczenie spoiny
klejowej lub łączonego materiału. W zależności od kierunku działania siły niszczącej w stosunku do
klejonych powierzchni rozróżnia się wytrzymałośd:
- na odrywanie
- na ścieranie
- na odzieranie
 Klejenie jest możliwe dzięki adhezji i kohezji. Rozróżnia się adhezję mechaniczną i właściwą.
Adhezja mechaniczna polega na wnikaniu kleju w mikroszczeliny na powierzchni łączonych
elementów i mechanicznym zakotwieniu cząstek kleju. Ten mechanizm łączenia leży u podstaw
łatwości klejenia materiałów porowatych (drewno, skóra itp.). Adhezja właściwa daje możliwośd
łączenia materiałów o gładkiej i spójnej powierzchni (metale szkło, tworzywa sztuczne). Istnieje kilka
teorii próbujących wyjaśnid zjawisko adhezji właściwej.