Ogólna charakterystyka przetwórstwa -ściąga, Ogólna charakterystyka przetwórstwa

Ogólna charakterystyka przetwórstwa.

Przetwórstwo - jest to dyscyplina naukowa, a z drugiej strony proces fizykochemiczny lub zespół takich procesów polegający na takim przekształceniu tworzywa, którego celem jest uzyskanie wytworu o założonych wcześniej właściwościach. Przetwórstwo jako dyscyplina składa się z ki: -podstaw przetwórstwa (zjawiska fizykochemiczne) -metod przetwórstwa (stosowane w skali przemysłowej) -konstrukcji i eksploatacji maszyn i narzędzi przetwórczych -projektowania technologicznych procesów przetwórczych -organizowania przetwórstwa jako bardziej ekonomicznego. Cechą przetwórstwa jako nauki jest to, że ma ona w dużym stopniu charakter interdyscyplinarny i korzysta z nauk podstawowych (chemia, fizyka, matematyka, mechanika). Przetwórstwo korzysta też z nauk technicznych: konstrukcje maszyn, automatyka. Metody przetwórcze można klasyfikować wg różnych podziałów. Jednym z takich uniwersalnych jest kryterium zjawisk wiodących: -przetwórstwo fizykochemiczne I i II rodzaju, -chemicznofizyczne. PFC I : zgrzewanie, spawanie, porowanie, suszenie, podgrzewanie, ulepszanie cieplne. PFC II do tej grupy metod zalicza się najbardziej rozpowszechnione metody przetwórcze: wytłaczanie, wtryskiwanie, prasowanie, laminowanie przędzenie. PCF : nanoszenie powłok ochronnych, klejenie, kitowanie, zamszowanie. Według kolejności zmian zachodzących w tworzywie: - wstępne procesy przetwórstwa, których celem jest przygotowanie tworzywa do dalszych procesów (mieszanie, rozdrabnianie, podgrzewanie) -proces formowania wytworu (wytłaczanie, wtryskiwanie, kalandrowanie) -procesy wykańczające (obróbka plastyczna i wiórowa, klejenie spawanie, zgrzewanie, kształtowanie)

Zalety tworzyw sztucznych.

Do podstawowych zalet zaliczamy: -możliwość prowadzenia różnych przemian podczas 1 procesu przetwórczego, -łatwe i proste kształtowanie nawet złożonych form wytworu podczas 1 operacji (wtryskiwanie) -duża wydajność procesu -mała energochłonność -mała ilość odpadów które mogą być zawracane do ponownego przetwarzania - duże możliwości zastosowania automatyzacji oraz centralnego sterowania procesem. Przetwórstwo to 1 z najbardziej dynamicznie rozwijających się sektorów gospodarki narodowej. Najbardziej rozpowszechnioną metodą przetwórstwa jest wytłaczanie za pomocą którego przetwarza się ponad 50% całkowitej masy tworzyw. Na 2 miejscu jest wtryskiwanie którego udział to 25%. Inną metodą

rozwijającą się dynamicznie jest wytłaczanie z rozdmuchiwaniem stosowana do butelek i pojemników. Rozwój przetwórstwa odbywa się w różnych kierunkach przy czym najważniejsze to: -wzrost jakości stymulowany przez nowe osiągnięcia w dziedzinie syntezy polimerów o nowych właściwościach oraz coraz lepszym poznaniem tych materiałów a przede wszystkim wpływu 3 podst parametrów przetwórstwa (ciśnienie, ciepło, czas oddziaływania czynników na tworzywo) -zwiększenie wydajności procesu przetwórstwa co zależy od nowych własności tworzyw jak też i bardziej doskonałych narzędzi przetwórczych. Wzrost wydajności osiąga się nie tylko przez wzrost wielkości maszyn ale też przez wzrost maszyn, -wzrost sprawności energetycznej spowodowany coraz lepszą konstrukcją grzejników elektrycznych i izolacji zabezpieczającej przed utratą ciepła. Przedmiotem badań jest proces tzw wytłaczania autotermicznego, polega on na takim doborze kształtu ślimaka wytłaczarki aby ciepło powstające w skutek tarcia tworzywa wewnątrz cylindra było wystarczające do jego uplastycznienia tzn aby nie trzeba było stosować grzejników. -poszukiwanie nowych tworzyw i wytworów mających lepsze wł użytkowe a także większa niezawodność. Prace badawcze koncentrują się tu nie tylko na procesie syntezy nowych polimerów ale również na opracowywaniu nowych dodatków wprowadzanych do tych tworzyw, - opracowywanie nowych technologii produkcji a w tym wykorzystanie efektów orientowania makrocząsteczek jakie zachodzi podczas przepływu tworzyw przez głowicę i dyszę, -wykorzystanie odpadów tworzywowych w tym głównie odpadów tzw poużytkowych. Odpady technologiczne tzn takie które powstają w miejscu przetwarzania tworzyw są zagospodarowywane prawie całkowicie a technologie ich wykorzystania są w pełni opanowane. Problemem natomiast są odpady poużytkowe czyli te które powstają w gospodarstwie domowym i trafiają do śmieci. Podstawowym problemem ich zagospodarowania nie jest wcale technologia przetwórstwa a przede wszystkim problemy organizacyjne związane z: -zbiórką -segregowaniem -oczyszczeniu ich z zanieczyszczeń. -zmniejszenie jednostkowych kosztów przetwórstwa a przede wszystkim koszty wytworzenie, koszty przetwórstwa, energii, oraz robocizna.

Przemiany stanów skupienia.

Są 3 stany stały, ciekły, plastyczny. Tak wzrasta temperatura tworzyw nie występujących w stanie gazowym. Natomiast w stanie gazowym mogą występować produkty rozpadu. Plastyczny jest charakterystyczny dla

wzorem :Q=RI²ΔT (ΔT-czas ogrzew. I-natężenie prądu R-rezystencja elem.) . Udział grzejników rezystancyjnych stanowi od 40-60% mocy zainstalowanej w wytłaczarkach. We wtryskarkach od 20-40%. W przypadku wytłaczania grzejniki pracują pełna mocą głównie w rozruchu maszyny. Natomiast w czasie jej ustalonej pracy grzejniki te są załączane i wyłączane przez regulator temp który z kolei połączony jest z czujnikiem temp umieszczonym w cylindrze. Elementy grzewcze wykonane są głównie z materiałów chromoniklowanych. Są to stopy chromu, niklu i żelaza. Miarą obciążenia cieplnego grzejników jest górna dopuszczalna temp pracy która dochodzi do 700°C oraz jednostkowe obciążenie 3,5-7W/cm² Rozróżnia się 2 podst rodzaje izolacji tych grzejników: -mika (mikanit) -ceramiczna. Ceramika ma zdolność przenoszenia większych obciążeń cieplnych do 7 W/cm². Najpopularniejszą formą grzejniki otokowe tzn takie które otaczają cylinder. Ale są też: -płaskie, stosow. na dużych pow. zew form lub innych narzędzi przetwórczych -patronowe, wykonywane w postaci walców wprowadzanych do wew. formy. Grzejniki patronowe charakteryzują się najwyższą dopuszczalną obciążalnością i maja największą sprawność energetyczną. Ogrzewanie za pomocą czynników grzewczych jakimi są: wrzątek, para wodna, spaliny. Ten sposób ogrzewania stosowany jest przy dużych elementach jak walce, formy wtryskowe. Największą sprawność energetyczną uzyskuje się tu ogrzewając spalinami. Ogrzewanie pojemnościowe polega na umieszczeniu ogrzewanego elementu między płytami metalowymi które traktować należy jak okładki kondensatora. Ogrzewanie to jest drogie i stosowane jest w specjalnych przypadkach Q=μ²*2πfctgδ. Ogrzewanie indukcyjne źródłem nagrzewania indukcyjnego i pojemnościowego jest zmienne pole elektryczne które przenikając tworzywo powoduje drgania makrocząsteczek lub ich fragmentów co z kolei powoduje ciepło wskutek tarcia podczas drgań. Ogrzewanie promiennikowe polega na generowaniu ciepła przez grzejniki podczerwieni i przekazywaniu tego ciepła na drodze promieniowania fali elektromagnetycznej o długości 2-10μm. W przypadku tego typu ogrzewania ciepło przenoszone jest przez falę elektromag przy czym musi być ona zaabsorbowana. Nagrzewanie ultra dźwiękami polega na poddaniu tworzywa ultradźwiękom. Nagrzewanie tarciowe. W zakresie maszyn do przetwórstwa tworzyw podst znaczenie ma nagrzewanie za pomocą elektrycznych grzejników rezystancyjnych. Ochładzanie wytworów tworzywowych. Ochładzanie różni się tym że kierunek strumienia ciepła jest przeciwny. Ochładzanie

związków wielkocząsteczkowych i następuje pod wpływem dostarczanego ciepła. Stan ten nie występuje w przypadku związków małocząsteczkowych (metali). Stany te oznaczamy CC, CP, CS. Zamiany stanu skupienia zachodzą za zwyczaj w maszynie przetwórczej w skutek dostarczania ciepła i wtedy mamy zjawisko przechodzenia CS w CP lub CC lub w urządzeniach ochładzających (wanny) gdzie mamy przejście z CP w CS. Najważniejszą przemianą jest CS na CS. Podczas tej przemiany zachodzi zmiana struktury materiału lub zmiana stanu jego warstwy wierzchniej. Procesami przetwórczymi w których zachodzi ta przemiana są suszenie, podgrzewanie, mieszanie, drukowanie, metalizowanie, ulepszanie fizyczne. CS-CP-CS jest to 1 z najważniejszych sekwencji przemian stanu skupienia podczas której ogrzane tworzywo przechodzi ze stanu plastycznego w stan plastyczny jest formowane i ma kształt wytworu a następnie podczas ochładzania przechodzi ze struktury plastycznej do stanu stałego. Ta sekwencja stosowana jest w procesie wytłaczania.

CS-CP-CC-CP-CS ta sekwencja jest 2 z najważniejszych w przetwórstwie zachodzi ona podczas wtryskiwania a konieczność osiągnięcia przez tworzywo stanu ciekłego wynika stąd iż tworzywo w stanie ciekłym może dokładnie wypełnić formę.

CP-CS zachodzi ona wówczas kiedy tworzywo wyjściowe ma postać plastyczną. Występuje w: prasowaniu, porowaniu, klejeniu, laminowaniu.

CC-CC występuje w procesach jak: mieszanie w którym występuje zmiana lepkości cieczy.

CC-CP-CS zachodzi w różnych warunkach a głównie w procesach prasowania, laminowania. Należy pamiętać że przemiany te rzadko występują w czystej postaci. Uplastycznieniu tworzywa towarzyszy często przejście niektórych makrocząsteczek w stan ciekły i odwrotnie .W cieczy znajdują się cząsteczki uplastycznione. Stan ciekły lub plastyczny tworzywa może być traktowany jako: A. normalny gdy stan taki powstał w czasie polimeryzacji (istnieją tworzywa dla których stan normalny to stan ciekły)

B. uplastyczniony lub stopiony gdy powstaje ze stanu stałego w skutek doprowadzenia ciepła (nienormalny stan) C. roztwór będący wynikiem rozpuszczania tworzywa w rozpuszczalniku D. dyspersja tworzywa będąca rezultatem jego zdyspergowania tzn rozpuszczenia w ośrodku rozpuszczającym E. stan ciekły lub plastyczny jest pastą tworzywową powstałą w skutek solwatacji tworzywa przez plastyfikator. Solwatacja

jest procesem oddziaływania plastyfikatora na cząsteczkę lub jony tworzywa i prowadzi do związków zwanych solwatami. Cząsteczki napełniaczy mają z reguły wyższą temperaturę topnienia niż polimery i często po stopieniu polimeru zachowuję stan stały. Efektem tego jest układ dyspersyjny składa się ze stopionego tworzywa i rozpuszczonej w min cząsteczki napełniaczy będących w stanie stałym. Przemiany tworzywa ze stanu ciekłego lub plastycznego w stan stały których efektem jest ukształtowanie wytworu, mogą zachodzić w skutek polimeryzacji ze: -stanu normalnego -ochładzania lub krzepnięcia -odparowania (rozpuszczalnika) -odparowanie lub wuługowania z dyspersji ośrodka rozpuszczającego -żelowania zachodzącego głównie w przypadku PVC stosowanego na powłoki ochronne. Stan ciekły lub plastyczny tworzyw utwardzalnych jest zawsze stanem nietrwałym gdyż w skutek procesu sieciowania tworzywa te szybko przechodzą w stan stały. Wraz z procesem uplastyczniania lub stapiania tworzywa zachodzą w nim również często zmiany niekorzystne spowodowane degradacją, destrukcją i rozkładem. Produktami tych zmian są oligomery oraz produkty małocząsteczkowe i substancje gazowe. Te niekorzystne procesy nasilają się wraz ze wzrostem temperatury oraz ciśnieniem przebywania tworzywa w podwyższonej temperatury lub pod podwyższonym ciśnieniem.

Zagadnienia cieplne. Pojęcia podstawowe.

Podczas analizy technicznej stosowane jest wiele różnych pojęć:

Ciepło- które jest 1 z podstawowych pojęć oznaczającym sposób przekazywania energii miedzy ciałami makroskopowymi będącymi we wzajemnym kontakcie. Ciała nie izolowane cieplnie mogą oddawać innemu ciału, część swojej energii w sposób bezpośredni tzn bez wykonywania pracy. Taka wymiana odbywa się poprzez indywidualne wymiany chaotycznego ruchu cząsteczek. Podczas analizy różnych procesów fizycznych i chemicznych w tym również przetwórstwa, ciepło używane jest również w znaczeniu jako ilość energii wewnętrznej przekazywane przez dane ciało. Nazywa się to też przenoszeniem lub przepływem ciepła. Temperatura- jest wielkością skalarną będącą 1 z parametrów opisujących stan termodynamiczny danego obiektu. Z punktu widzenia atomowej teorii budowy materii jest ono miarą intensywności ruchu atomów danego ciała.

Przepływ ciepła- czyli przekazywanie energii wewnętrznej z 1 do 2 ciała. Przy czym zawsze spełniony jest warunek że przepływ ten następuje od ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej temperaturze. Ciało lub

tworzywa jest ważną operacją technologiczną która jest na ogół 1 z końcowych etapów przetwórstwa. Podobnie jak przy ogrzewaniu można wyróżnić ochładzanie pośrednie i bezpośrednie. Bezpośrednie zachodzi gdy czynnik chłodzący styka się bezpośrednio z elementem ochładzanym. Pośrednie ma miejsce gdy między elementem ochładzanym a czynnikiem chłodzącym istnieje ścianka. B ważnym zjawiskiem jakie towarzyszy ochładzaniu jest skurcz cieplny. Rozróżniamy skurcz: -liniowy (Sl=L₁-L₂/L₁*100%)

-objętościowy(S₀=V₁-V₂/V₁ *100%). Zagadnienie skurczu materiału są niezwykle ważne w konstruowaniu urządzeń bowiem siły powstające wskutek dopływu ciepła są duże .

Skurcz -S=L₁*α*Δt*100% .

0x01 graphic
Elementy reologii. W ogólnym znaczeniu reologia jest działem mechaniki stosowanej obejmującym zagadnienia powstawania i narastania w czasie odkształceń różnych ciał. Zajmuje się ona analizą ruchu pewnego fragmentu ciała bez uwzględnienia ruchu jako całości. Odkształcenia. będące przedmiotem analizy reologicznej można podzielić na: -sprężyste -plastyczne -przepływowe (odbywa się pod wpływem działania sił zew a dostarczona energia ulega rozproszeniu) Płyny newtonowskie są to takie płyny których naprężenie ścinające jest wprost prop do prędkości ścinania. Dla płynów newtonowskich przy zmiennym naprężeniu ścinającym i przy zmiennej prędkości ścinania których lepkość nie jest wartością stałą a zmienia się podczas przepływu. Dlatego ważnym elementem charakteryzującym tworzywo są tzw

obszar w którym

występuje jednakowa temperatura znajduje się w równowadze termodynamiczne i przepływ ten nie występuje.

Pole temperatury- jeżeli każdemu punktowi zlokalizowanemu w przestrzeni przyporządkujemy wartość zwaną temperaturą wówczas mówimy o polu temperatury t=f(x,y,z,T) Jeżeli mamy do czynienia z układem statycznym tzn jeżeli temperatura nie zmienia się w czasie to ta funkcja ma postać t=fi(x,y,z) Procesy stacjonarne tzn takie które są stałe w czasie a zależą tylko od punktu rozpatrywanej przestrzeni są pewnego rodzaju ideałem.

Wielkości cieplne :

A temperatura jest obok ciśnienia i objętości właściwej jest 3 podstawowym parametrem równania stanu opisującego polimer. B ilość ciepła Q jest ot ilość energii przekazywanej lub pobieranej przez dane ciało [J] C strumień ciepła Qs jest to ilość ciepła przekazywana w jednostce czasu. Przechodząca przez dane powierzchnie. [W] moc cieplna. D Gęstość strumienia cieplnego q która definiowana jest q=Qs/A [W/m²] Procesy cieplne zachodzące w metalach są już dobrze poznane. Natomiast procesy cieplne zachodzące w tworzywach nie są do końca precyzyjnie opisane. 1 z powodów tego stanu jest to że tworzywa są heterogeniczne. Heterogeniczność jest to niejednorodność. Tworzywa mają własności anizotropowe. W procesach przetwórstwa 1 z podstawowych zjawisk jest przepływ ciepła w przypadku wytłaczarek i wtryskarek zachodzi on od grzejników znajdujących się na cylindrze poprzez metalową ściankę cylindra do tworzywa znajdującego się w jego środku. 3 podstawowe sposoby przepływu ciepła: -przewodzenie ciepła -konwekcja -promieniowanie.

Przewodzenie dominuje w stanie stałym ale występuje również podczas przepływu uplastycznionego tworzywa. Polega ono na bezpośrednim przekazywaniu energii przez stykające się cząsteczki lub przez dyfuzję elektronów. Opis procesu przewodzenia ciepła przez dowolną przegrodę jest podstawą do sporządzenia bilansu ciepła. Ten zaś jest podstawą doboru grzejników bądź napędów stosowanych w maszynach do przetwórstwa tworzyw. W klasycznym układzie rozpatrujemy przechodzenie ciepła przez przeszkodę wg modeli.

Przenikanie ciepła - ma nieco inny charakter niż przewodzenie. Polega na przekazywaniu ciepła z 1 płynu do 2 przez przegrodę. W miarę przybliżania się do przegrody oddzielającej 2 płyny temperatura płynu przy ściankach przegrody jest inna niż w jego masie. W przypadku płynu o temperaturze wyższej temperatura ta maleje przy przegrodzie.

W samej przegrodzie następuje liniowy spadek temperatur natomiast po 2 stronie przegrody przy samej przegrodzie temperatura jest wyższa niż w masie płynów. Strumień ciepła przenikającego zależy nie tylko od przewodności cieplnej ale i również od (alfa) wnikania ciepła do przegrody i (alfa2) wnikania ciepła z przegrody do płynu 2. Współczynnik wnikania zależy od stanu powierzchni i od charakteru przepływu płynu przy tej powierzchni. Wnioski. W każdym przypadku strumień ciepła przepływającego przez przegrodę jest wprost proporcjonalny do różnicy temperatur po obu jej stronach a odwrotnie prop do oporu cieplnego. Opór cieplny jest wprost prop do grubości przegrody a odwrotnie prop do współczynnika przewodzenia ciepła i do powierzchni przegrody. Przewodzenie ciepła oraz przenikanie ciepła występuje w tworzywie oraz w ściankach maszyny i są 1 z podstawowych zjawisk będących przedmiotem szczegółowych analiz prowadzonych podczas konstruowania maszyn przetwórczych i opracowywaniu technologii przetwórstwa.

Konwekcja ciepła.

Jest procesem przemieszczania się energii wewnętrznej między różnymi obszarami płynu. A zatem konwekcja występuje w płynach czyli gazach i cieczach. Nie występuje w ciałach stałych. Może być ona charakteryzowana natężeniem i mówimy wówczas o grawitacyjnym mieszaniu się płynów. Konwekcja ciepła zachodzi też w warstwach strugi uplastycznionego tworzywa. Natomiast w bezpośredniej bliskości ścianek maszyny większe znaczenie ma przewodzenie i przenikanie ciepła. Dzięki konwekcji w strudze płynącego tworzywa temperatura może się wyrównać.

Promieniowanie cieplne.

Radiacyjne przenoszenie ciepła. Polega na przekazywaniu ciepła za pomocą fal elektromagnetycznych z zakresu dług λ=0,76-1000μm. Promieniowanie cieplne rozchodzi się w osi materiału nagrzewa ten ośrodek wtedy gdy jest pochłaniany. Ogrzewanie tworzywa.

W procesach przetwórstwa tworzywo może być podgrzewane w sposób pośredni i bezpośredni. Pośredni polega na przekazywaniu ciepła ze źródeł zew do ścianek maszyny przewodzenia przez te ścianki a następnie konwekcję w uplastycznionym tworzywie. Bezpośredni polega na generowaniu ciepła w tworzywie. Jednak urządzenia do tego celu są znacznie bardziej rozbudowane i droższe. Dlatego dominujące znaczenie ma pośrednie przekazywanie ciepła. do tych sposobów należą: ogrzewanie rezystancyjne, gdzie źródłem ciepła są grzejniki umieszczone na zew ściankach maszyny .Relację taką określa się

krzywe płynięcia, które pokazują związek miedzy lepkością a prędkością ścinania. W warunkach przetwórczych bardzo ważnym parametrem jest lepkość tworzywa. Lepkość ta może być mierzona. Najczęściej do pomiaru lepkości służą wiskozymetry, są to przyrządy składające się ze zbiornika tworzywa w który jest ogrzewane, tłoka który naciska na tworzywo oraz dyszy znajdującej się na dole zbiornika mającej małą średnicę. Wielkość zbiornika, temperatura, tworzywo, wielkość siły tłoka, średnicę dyszy są znormalizowane. Przedmiotem pomiaru jest ilość tworzywa, która wypłynie przez dyszę w określonym czasie. Im więcej tym lepkość jest mniejsza.

Metody PFC I rodzaju.

W metodach tych dominującą rolę odgrywają zjawiska fizyczne a zwłaszcza ciepło. Ta grupa metod jest stosunkowo prosta i ich podstawy opierają się bardziej na typowych doświadczeniach warsztatowych a w mniejszym stopniu podstawy naukowe. Do metod tych zaliczamy: spajanie, rozdzielanie cieplne, podgrzewanie, suszenie, ulepszanie cieplne. Wiele metod stanowi końcową fazę procesów technologicznych. Jedynie porowanie jest samodzielnym procesem technologicznym w wyniku którego powstają wytwory o założonych z góry właściwościach. Spajanie jest jedną z końcowych operacji przetwórczych, podgrzewanie i suszenie są z reguły początkowymi operacjami bardziej złożonymi procesami technologicznymi.

SPAJANIE celem spajania jest łączenie różnych elementów tworzywowych wykonanych z tworzyw termoplastycznych. Zachodzi ono w skutek uplastycznienia warstwy wierzchniej każdego z łączonych elementów, wzajemnego docisku w wyniku czego następuje dyfuzja i wzajemne przenikanie makrocząsteczek obu łączonych elementów. Spajanie dzieli się na: zgrzewanie i spawanie. Zgrzewanie nazywa się operację polegającą na uplastycznieniu bądź stopieniu łączonych elementów z jednoczesnym dociskiem. Nie dodaje się przy tym żadnej substancji dodatkowej (spoiwa). Zdolność łączenia się w ten sposób tworzywa nazywa się zgrzewalnością. Połączenie 2 elementów tworzywowych następuje głównie wskutek wzajemnej dyfuzji. Jakość złączy zgrzewanych zależy od: temperatury, siły docisku, czasu zgrzewania, warunków ochładzania. Główne metody zgrzewania to: za pomocą taśmy lub drutu. Zgrzewanie impulsowe: jest ono modyfikacją zgrzewania za pomocą listwy. Polega na dociśnięciu łączonych elementów za pomocą 2 listew metalowych a następnie doprowadzeniu prądu elektrycznego w postaci skokowego impulsu (0,1-1s). Po wyłączeniu napięcia listwy metalowe szybko się ochładzają

odprowadzając ciepło z miejsca zgrzania tych elementów. Aby uniknąć przyklejaniu się folii do tych listew stosuje się podkładki z teflonu. Zgrzewanie tarciowe- polega na wprawieniu w ruch 2 nagrzewających elementów przy czym bardzo często stosuje się tutaj ruch obrotowy a łączone elementy tworzywowe zamocowane są w uchwytach takich jak w tokarce. Wzajemne tarcie elementów generuje ciepło i prowadzi do uplastycznienia tworzywa co w efekcie po zatrzymaniu maszyny i docisku następuje daje połączenie. Zgrzewanie drganiowe- zasada działania tak jak poprzednio z tym że elementy wprawia się w drgania. Częstotliwość drgań 1kHz czas ok 15s. Zgrzewanie pojemnościowe- polega na umieszczeniu zgrzewanych elementów między metalowymi listwami które spełniają funkcję okładzin kondensatora. Do tych listew doprowadza się napięcie wysokiej częstotliwości które wytwarza zmienne pole elektryczne. Pole to oddziałuje na cząsteczki tworzywa i wprawia je w ruch drgający. Wydzielające się przy tym ciepło powoduje uplastycznienie tworzywa i stwarza warunki do powstania złącza. Ważną cechą zgrzewania pojemnościowego elementów o takiej samej grubości jest to że najwyższa temperatura powstaje w miejscach ich łączenia natomiast sam mechanizm powstawania łącza jest analogiczny jak wcześniej. Skuteczność zgrzewania zależy od częstotliwości doprowadzonego napięcia i rośnie wraz z tą częstotliwością (MHz) Czas działania wynosi od ułamka do kilku sekund, chłodzenie kilka sekund. Ilość ciepła wydzielona w trakcie tego procesu zależy nie tylko od częstotliwości napięcia zasilającego ale również od stratności dielektrycznej materiału czyli tzw tg (delta). Ogólnie przyjmuje się że metodę zgrzewania pojemnościowego mogą być łączone elementy z takich tworzyw gdzie tg (delta)>0,05 są to: PVC i pochodne. Natomiast gorzej tą metodą zgrzewa się PE oraz PS. Spawanie które w odróżnieniu od zgrzewania polega na tym że tworzywo w miejscu łączenia uplastycznia się z udziałem spoiwa i bez docisku. W ten sposób łączy się przede wszystkim tworzywowe elementy grubościenne. Ważna jest przy tym znajomość właściwości danego tworzywa tak aby podgrzanie i uplastycznienie zachodziło w dość wąskim zakresie temperatur. Najważniejsze znaczenie praktyczne ma spawanie w strumieniu gorącego gazu jakim może być ogrzane powietrze lub spaliny gazu (acetylem). Temperatura gorącego gazu powinna zawierać się w przedziale od 200-300ºC. Do spawania stosuje się palniki elektryczne lub gazowe. Podczas spawania gorący gaz kierowany jest w obszar łączonych danych elementów gdzie się topi

spoiwo. Spoiwem tym są najczęściej pręty 2-6mm wykonywane z tego samego materiału co łączone tworzywa. Podczas spawania następuje wspólne uplastycznienie się tworzywa elementów i spoiwa. POROWANIE - jest metodą wytwarzania dużych elementów tworzywowych o strukturze porowatej. Najczęściej metodą przetwarzane są tworzywa styrenowe PS. Wyróżnia się tu 2 odmiany: -spiekanie które zachodzi bez użycia poroforów -formowanie rozrostowe z użyciem poroforu który może występować w postaci gazu lub cieczy nisko wrzącej. Spiekanie polega na bezpośrednim wypełnieniu gniazda formy granulatem tworzywa, ogrzaniu go, utrzymaniu w wysokiej temperaturze przez pewien czas a następnie ochłodzeniu i wyjęciu z formy. Temperatura tworzywa musi być taka aby nastąpiło jego uplastycznienie i kohezyjne połączenie granulek. Ważne są przy tym parametry: temperatura140-160ºC i czas 60-120min. Gęstość pozorna 0,719-0,85kg/m³ porowatość 20-40%. Metoda ta służy do wytwarzania dużych bloków lub płyt o strukturze porowatej gdzie objętość wolnych przestrzeni wynosi od 20-40% objętości całego wytworu. Wadą tej metody jest długi czas spiekania 1-2godz co w ustalony sposób ogranicza wydajność tego procesu. Pomimo tego jest to jedyna metoda wytwarzania wielko gabarytowych elementów tworzywowych. Formowanie rozrostowe zachodzi przy udziale poroforów które uwalniają się do postaci gazowej po osiągnięciu przez tworzywo odpowiedniej temperatury proces formowania rozrostowego zachodzi w specjalnej formie mającej perforowane dno przez które doprowadza się do tworzywa czynnik grzewczy i przez którą następuje odpływ powstałych gazów. Ważnym elementem tego procesu jest dokładne wymieszanie składników.

ROZDZIELANIE CIEPLNE (krojenie gorącym nożem) -Zachodzi pod wpływem nacisku gorącego cięgna ogrzewanego elektrycznie (jest elementem przewodzącym prąd w którym wydziela się ciepło) Metodą tą kroi się grube elementy. SUSZENIE I OGRZEWANIE TWORZYWA. Są najczęściej etapami przygotowawczymi w procesach dalszego przetwórstwa w trakcie tych procesów doprowadza się do tworzywa ciepło ze źródeł zew. w wyniku czego zachodzą dwa podstawowe procesy:- odparowanie wilgoci a także innych związków chemicznych nisko wrzących -mogą zachodzić zmiany w strukturze tworzyw a szczególnie zmiany jego krystaliczności. SUSZENIE celem jest szybkie i równomierne odparowanie wilgoci. Jest to wbrew pozoru proces dość trudny ze względu na małe wartości współczynnika

procesu jest w procesie wytłaczania -we wtryskiwaniu ślimak musi wykonywać ruch obrotowy i posuwisto-zwrotny dlatego napęd ślimaków wtryskarki realizowany jest często za pomocą siłowników hydraulicznych -wtryskarki wymagają skomplikowanego układu zamykania i otwierania form bo występują wielkie siły.

RODZAJE WTRYSKIWANIA 1 KLASYCZNE. 2 Z ROZDMUCHIWANIEM. Stosuje się do wytwarzania pojemników o niewielkiej pojemności. Polega na 2 etapach: 1 wytłoczeniu preformy 2 wprowadzenie preformy do obszaru działania promiennika podczerwieni, nagrzewania preformy, wprowadzenie trzpienia rozciągającego który nagrzaną preformę wydłuża a równocześnie preforma jest rozdmuchiwana do kształtu butelki w formie. Operacja wykonywania preformy realizowana jest oddzielnie od operacji jej rozdmuchiwania. Na ogół preformę wtryskuje się na specjalnych maszynach i są one przedmiotem obrotu handlowego a pojemniki z nich wytwarzane są u producenta materiału pakowanego do pojemnika. Wysoko wydajne maszyny potrafią wykonać do kilkunastu tys pojemników na godzinę.

3 WTRYSKIWANIE TWORZYW WZMOCNIONYCH wymaga odpowiedniego granulatu. Jako materiał wzmacniający stosuje się cięte włókna szklane, rzadziej zaś węglowe, tworzywowe. Można też stosować mieszaniny tych włókien co nazywa się wzmocnieniem hybrydowym. Tą metodą wytwarzane są głównie PA,PP,PC i kopolimery. Wytrzymałość mechaniczna jest większa od 1,-2,5 większa od wytworów normalnego tworzywa.

4 WTRYSKIWANIE WIELOSKŁADNIKOWE polega na kolejnym wtryskiwaniu do formy różnych tworzyw lub tworzyw o różnych kolorach. Wtryskiwanie to jest drogim procesem ze względu na konieczność stosowania kilku wtryskarek pracujących na 1 formę. Komplikuje to konstrukcje formy i jest drogie inwestycyjnie. Wtryskiwanie to może być też równolegle w ten sposób uzyskuje się kolorowe osłony na światła.

5 WTRYSKIWANIE WYSOKO-TEMPERATUROWE polega na wprowadzeniu tworzywa ciekłego o wysokiej temperaturze do form mających rozbudowane kanały. Tworzywo o wysokiej temperaturze ma małą lepkość i dzięki temu może dokładnie wypełniać formy. W ten sposób uzyskuje się wypraski grubościenne o złożonej konstrukcji. Szybkość wypełnienia formy zależy od ciśnienia wtrysku i jest różna w zależności od wielkości wypraski.

przewodności ciepła w tworzywie powoduje to zawsze iż temp cząsteczek tworzywa znajdujących się przy ściankach ogrzewanych bądź bezpośrednio w strumieniu przepływu gazu jest wyższa. Dlatego w przypadku ogrzewania granulatu konieczne jest jego mieszanie. Proces suszenia i jego jakość ma bardziej wpływ na przebieg dalszego przetwórstwa. Dopuszczalna wilgotność tworzyw termoplast. zawiera się 0,01-0,3% (0,01PET) Przekroczenie tych wartości powoduje że podczas procesu wytłaczania lub wtryskiwania w czasie wypływu tworzywa z głowicy następuje gwałtowne jego rozpęczanie (strzelanie) które jest skutkiem uwalniania się wody w parę. Czynnikiem grzewczym tworzywa jest gorące powietrze w przypadku PET lub PC które łatwo utleniają się w podwyższonej temp. jako czynnik grzewczy stosuje się azot.

OGRZEWANIE TWORZYWA ogrzewanie folii termokurczliwych jest metodą stosowaną w technologii opakowaniowej. Wykorzystuje się przy tym zjawisko skurczu zamrożonego podczas wcześniejszych procesów przetwórstwa. Rozróżniamy 2 możliwości nagrzania folii i owinięcie nim danego ładunku który został przez tą folię po jej ochłodzeniu ściśnięty. Wykorzystujemy skurcz cieplny. Folie termokurczliwe (ciepło powoduje że się kurczy) Makrocząsteczki są wydłużone i zamrożone przez szybkie schłodzenia. Podgrzanie takiej folii powoduje skurcz. Ogrzewanie tworzywa stosuje się jako operację wstępną przed jego prasowaniem lub termoformowaniem.

ULEPSZANIE FIZYCZNE W wyniku tego chcemy uzyskać poprawę głównie wytrzymałości mechanicznej a także wytrzymałość cieplną. Istnieje wiele sposobów ulepszania fizycznego ważniejsze to: -ulepszanie cieplne związane z obróbką cieplną w trakcie tej obróbki następuje zmiana struktury co powoduje minimalny wzrost twardości warstwy wierzchniej i wzrost jej odporności na ścieranie. Podczas obróbki cieplnej ogrzanie tworzywa zachodzi za pomocą płynu (oleju) Tą metodą ulepsza się elementy konstrukcji maszyn. Podczas ulepszania cieplnego realizuje się dwa cele: 1 ulepszanie warstwy wierzchniej której grubość wynosi od kilkunastu nanometrów do kilku mikrometrów. 2 ulepszanie materiału w całej jego strukturze głównie przez zmianę udziału fazy krystalicznej i wielkości krystalitów(wolne i długie ogrzewanie =duże krystality , krótkie nagrzewanie i szybkie chłodzenie =struktura drobnokrystaliczna). W ten sposób zmienia się twardość i ścieralność polimerów. OBRÓBKA RADIACYJNA Polega na poddaniu tworzywa działaniom promieni (alfa beta gamma) oraz

promienia nadfioletowego a także działaniu tzw. szybkich elektronów. Elektrony te wytwarzają się w akceleratorach których główną częścią jest układ przyspieszania elektronów przez pole elektromagnetyczne. Szybkie elektrony padające na tworzywo powodują 2 przeciwstawne procesy: A sieciowanie tworzywa co zwiększa jego wytrzymałość

B degradację tworzywa co osłabia tworzywo. Elektrony te generują w tworzywie szereg reakcji polegających na tworzeniu przejściowych form rodnikowych a także uwalnianiu wodoru w skutek rozerwania jego wiązań. O tym czy przeważają procesy degradacji czy sieciowania decyduje wielkość i szybkość dawki oraz rodzaj tworzywa. Drugim sposobem radiacyjnego modyfikowania tworzyw promieniami gamma ze źródeł ⁶⁰Co. Jednak poddawanie tworzyw tego typu promieniom jest b. kłopotliwe gdyż źródła kobaltowe mają mniejszą moc promieniowania co automatycznie wymaga dłuższego czasu napromieniowania. AKTYWOWANIE -szczególnie folii poliolefinowych jest powszechnie stosowaną technologią mającą na celu poprawę przyczepności do folii farb i klejów drukarskich. Folie poliolefinowe mają własności hydroforowe tzn warstwa cieczy umieszczona na tej folii zbiega się w krople. Miarą tego jest kąt zwilżenia θ(gamma). Aktywowanie ma na celu nadanie warstwie wierzchniej takich własności aby kąt zwilżenia był jak najmniejszy. Na podstawie θ można obliczyć tzw swobodną energię powierzchni ciała stosując w tym celu równanie Younga. Swobodna energia powierzchniowa poliolefinów w stanie nieaktywowanym wynosi ok 30mJ/m² a w aktywowanym >40mJ/m². Ta swobodna energia powierzchniowa jest miarą jakości przygotowania tworzywa do procesu drukowania i klejenia. Aktywowanie polega na poddaniu tworzywa wyładowaniom koronowym w powietrzu. Pod wpływem działania plazmy następuje: A oczyszczenie powierzchni tworzywa B rozwinięcie tej powierzchni pod wpływem bombardowania jej cząsteczkami plazmy (elektronami i jonami) C utlenianiu warstwy wierzchniej i wprowadzeniu grup polarnych D usieciowaniu tej warstwy co ją wzmacnia. METODY PRZETWÓRSTWA FIZYKO-CHEMICZNEGO II RODZAJU.

W metodach tych dominuje zjawiska fizyczne a głównie zalicza się: wytłaczanie, wtryskiwanie, prasowanie, formowanie próżniowe, laminowanie, kalandrowanie, mieszanie. Dominującą rolę odgrywają 2 metody: wytłaczanie, wtryskiwanie. WYTŁACZANIE polega ono na uplastycznieniu tworzywa w cylindrze wytłaczarki i wtłoczeniu go

6 WTRYSKIWANIE PORUJĄCE zastosowanie jest podobne jak przy wytłaczaniu porującym tzn tworzywo zawiera cząsteczki poroforu w których pod wpływem wysokiej temperatury przechodzi w stan gazowy tworząc strukturę porowatą wypraski. Rozróżnia się tu 2 rodzaje wtryskiwania porującego A wysoko ciśnieniowego w którym forma na samym początku wypełniana jest całkowicie i wówczas wydzielanie się poroforów w postaci gazowej powoduje wzrost ciśnienia tej formy co z kolei wymaga większej siły zamknięcia formy B wtrysk niskociśnieniowy w którym forma wypełniona tworzywem tylko częściowo a zwiększająca się pod wpływem poroforu objętość wypraski powoduje istotny wzrost ciśnienia.

SKURCZ I NAPRĘŻENIA WŁASNE WYPRASKI Są one związane z wymianą ciepła między tworzywem a formą a także ze zmianami struktury tworzywa zachodzącego podczas ochładzania a także uprzednio podczas przepływu tworzywa przez kanały formy. Jednym ze zjawisk występującym w trakcie tego przepływu jest orientacja kierunku makrocząsteczek które układają się i tworzą regularne podłoże struktury. Rozróżnia się skurcz: pierwotny i wtórny. Skurcz pierwotny ma miejsce podczas ochładzania wypraski w formie. Skurcz wtórny może odbywać się jeszcze przez dłuższy okres czasu po wybraniu wypraski z formy. Rozróżnia się skurcz liniowy i objętościowy. W przypadku skurczu liniowego jego wartość jest największa dla PE i dochodzi do 4% .Małą wartość skurczu liniowego ma PS i PC gdzie nie przekracza on 0,7-0,8% Ze względu na zjawisko anizotropii rozróżniamy skurcz poprzeczny i wzdłużny. Przy czym za kierunek wzdłużny przyjmuje się kierunek zgodny z ruchem uplastycznionego tworzywa w głowicy bądź w kanale formy. Wskutek zmian struktury materiału podczas jego ochładzania powstają w nim naprężenia mechaniczne. Są to zjawiska szkodliwe które mogą prowadzić do deformacji kształtu wypraski. Są one szczególnie niekorzystne w przypadku cienkościennych wytworów o dużych powierzchniach. Dlatego celem uniknięcia deformacji takich wytworów stosuje się specjalne użebrowania bądź uwypuklenia kształtu wypraski. PRASOWANIE Należy do najstarszych metod przetwórstwa. Polega ona na wprowadzeniu tworzywa do formy, ogrzaniu go a następnie ukształtowaniu pod wpływem stempla. Prasowanie przetłoczne polega na tym że wprowadza się tworzywo do formy ogrzewa i stempel nie formuje tylko przetłacza do formy. Metodą prasowania przetwarza się głównie tworzywa utwardzalne czasami tą metodą wytwarza się płyty z PVC. Najważniejszymi parametrami są: temperatura(140-180), ciśnienie

przez głowicę której celem jest nadanie określonego kształtu wytworowi. Tą metodą wytłacza się: rury, płyty, folie. Wytłaczanie jest procesem ciągłym. Podstawową rolę w procesie wytłaczania które prowadzone jest za pomocą maszyn (wytłaczarek)odgrywa układ uplastyczniania tworzywa, składa się on z: -ślimaka -cylindra -grzejników na cylindrze -zasobnika -układu napędowego. Układ napędowy składa się z silnika elektrycznego o regulowanej prędkości i przekładni redukcyjnej. Nadaje on prędkość obrotową ślimakowi który obracając się pobiera tworzywo z zasobnika i transportuje go wzdłuż cylindra. Podczas tego transportu następuję uplastycznienie tworzywa które zachodzi pod wpływem ciepła generowanego wskutek tarcia tworzywa i ślimaka a także z grzejników. Miarę przepływu tworzywa przez cylinder wzrasta temperatura tworzywa wzrasta udział fazy uplastycznionej oraz ciśnieniu tworzywa. Największe ciśnienie jest na końcu cylindra. Uplastycznienie tworzywa składa się z 4 procesów: -nagrzewanie (tarcie) -sprężania -mieszania -transportu. Bardzo ważną rolę spełnia tutaj proces mieszania. zależy on od kształtu i rodzaju ślimaka. Klasyczny ślimak posiada 4 strefy: -zasypu -zasilania -przemiany -dozowania. Cechami są :długość l, średnica D, głębokość kanału h, skok linii od zwoju do zwoju. W celu uzyskania dobrego wymieszania tworzywa a także odpowiednia wydajność transportu stosuje się różne ślimaki specjalistyczne które umożliwiają: -lepsze wymieszanie tworzywa -szybki transport -odgazowanie -zwiększone sprężanie. Większość procesów zachodzących w układach uplastyczniających trudno jest opisać w sposób analityczny dlatego dobór ślimaka odbywa się na podstawie doświadczeń. Dominującą grupę wytłaczarek stanowią wytłaczarki 1 ślimakowe, natomiast istnieją też wytłaczarki wieloślimakowe. Zalicza się do nich wytłaczarki 2 ślimakowe. Wówczas cylinder wykonany jest w postaci odkuwki zawierającej dwa otwory. Wytłaczarki 2 ślimakowe charakteryzują się wymuszonym transportem tworzywa i stosowane są głównie do przetwarzania proszku z PVC. Wymuszony transport tworzywa jest możliwy wskutek współpracy ślimaków. Ślimaki te mogą mieć zwoje zazębiające się szczelnie. Ślimaki mogą być współbieżne i przeciwbieżne. Maja tą ważną zaletę że są samooczyszczające . Wytłaczarki 2 ślimakowe są znacznie droższe natomiast czas przebywania tworzywa w cylindrze jest krótszy niż przy wytłaczaniu 1 ślimakiem. Dlatego za pomocą tych wytłaczarek można przetwarzać tworzywa ulegające łatwo degradacji (PVC). Jednym z ważnych

problemów konstrukcyjnych wytłaczarek 2 ślimakowych jest budowa przekładni. Koszty wytłaczarki 2 ślimakowej wynikają z kosztów wykonania cylindra i kosztów przekładni. Istnieją też wytłaczarki 3 ślimakowe i 4 ślimakowe. Oprócz wytłaczarki w skład linii wytłaczarkowej wchodzi: -głowica (formuje wytwór) -kalibrator (utrwala kształt) -wanna chłodząca -urządzenie tnące (nawijarka) Bardzo ważną dziedziną jest wytłaczanie folii tworzywowych. Wówczas stosuje się tzw głowicę kontową która zmienia kierunek przepływu tworzywa i kieruje go na wał. Podczas rozdmuchiwania folii następuje jej orientowanie w kierunku poprzecznym i podłużnym co powoduje zwiększenie jej wytrzymałości. Folie mogą być wytłaczane za pomocą płyt głowicowych szczelinowych przy czym po wejściu z tej głowicy są one rozciągane wzdłuż i w poprzek. Folia jest rozciągana w kierunku poprzecznym kilkukrotnie. Trudną technologicznie dziedziną jest wytłaczanie folii wielowarstwowych. Wytłacza się je w celu nadania folii własności barierowych (tzw odporności przepływu gazu, płynów. Przy wytłaczaniu folii wielowarstwowych stosuje się zasadę że kilka wytłaczarek pracuje na głowicę. Wytłaczanie jest najbardziej rozpowszechnioną metoda stosowaną w przypadku większości tworzyw.

WTRYSKIWANIE

Różni się tym od wytłaczania że jest to proces cykliczny. Również tworzywa które w przypadku wytłaczania wprowadzane jest w stanie plastycznym tutaj musi być przeprowadzona w stanie ciekłym. Schemat wtryskarki jest podobny do wytłaczania a główną role odgrywa tu cylinder i ślimak. Zamiast głowicy na końcu cylindra wtryskarki znajduje się forma wtryskowa. Cykl pracy: tworzywo dostarczone przez zasobnik pobierane jest przez ślimak i wskutek tarcia jest uplastyczniane w momencie przejścia tworzywa a stan ciekły w czole ślimaka, natomiast przesuw wzdłuż ślimaka powodujący wtryśnięcie tworzywa do formy. Następnie ślimak cofa się do położenia nadal obracając się rozpoczyna cykl od nowa. Tworzywo wtryśnięte do formy doprowadzone jest kanałem do gniazda formy. W zależności od rodzaju wyprasek formy mogą być 1 lub wielo gniazdowe. Tworzywo wypełnia gniazdo formy jest następnie ochładzane i wypraska po jej zestaleniu się i otwarciu się formy jest usuwana. Różnice między wtryskiwaniem a wytłaczaniem polegający na: innej sekwencji przemian stan skupienia wytłaczaniu CP-CP-CS wtryskiwanie CS-CP-CC-CP-CS -proces wtryskiwania jest cykliczny -masowa wydajność

prasowania (zależy od płynności tworzywa 15-60MPa) czas (składa się z kilku fragmentów przy czym najważniejsze to nagrzanie i utwardzenie tworzywa) Podczas prasowania stosuje się odgazowanie polegające na chwilowym małym otwarciu formy co pozwala na ujście gazów.

FORMOWANIE PRÓŻNIOWE (termoformowanie) jest to metoda stosowana głównie do wytwarzania różnego rodzaju cienkich pojemników (serki). Najczęściej w tym celu stosuje się PS. Zasada tego sposobu jest: płyta lub folia doprowadzona jest nad formę stalową wielogniazdową następnie tworzywo jest ogrzewane pod wpływem podczerwieni co powoduje jego uplastycznienie. Tworzywo to dociskane jest do formy. Po nagrzaniu tworzywa włącza się pompę próżniową wypompowującą powietrze z formy. W skutek ciśnienia tworzywo wypełnia formę. Następuje ochłodzenie oraz odcięcie krawędzi. Wszystko jest automatyczne.

LAMINOWANIE jest to proces adhezyjnego łączenia kilku warstw danego tworzywa lub kilku tworzyw w 1 całość. Laminowanie może być przeprowadzane w temperaturze otoczenia jak i w temperaturze podwyższonej nie przekraczającej 150º. Jako spoiwo stosuje się żywice, natomiast jako nośnik stosuje się folie, włókna tworzywowe i naturalne, szklane. Laminowanie natryskowe: polega na nanoszeniu spoiwa na ułożoną warstwę nośnika następnie nałożeniu następnej warstwy i dociśnięciu. Laminowanie nabojowe: stosowane głównie podczas wytwarzania zbiorników laminowanych. Zbiorniki te wytwarza się z laminatu poliestrowo-szklanego tzn nośnikiem jest tworzywo szklane a spoiwem żywica poliestrowa. Włókna odwijane ze szpul przechodzi przez wannę z ciekłą żywicą i nawija się na formę w postaci walca. Dennice tak powstałego zbiornika są przyklejane do jego części walcowej. Tą metodą robi się zbiorniki 1500m³. Laminowanie kształtowe: za pomocą którego wytwarza się kształtowniki. Polega ono na nasączeniu włókien szklanych żywicą a następnie przeciągnięciu ich przez specjalną dyszę która nadaje kształt tym kształtownikom. ODLEWANIE Polega na bezpośrednim ukształtowaniu tworzywa doprowadzonego do postaci ciekłej i przyjmującego kształt formy w której się ono zestala. Metodą tą przetwarza się głównie tworzywa utwardzalne. Służy ona do otrzymywania wytworu w postaci kształtek grubości. Odlewanie to może być prowadzone pod ciśnieniem jak też może polegać na swobodnym wlaniu tworzywa do formy. Wylewanie folii polega na nanoszeniu rozpuszczonego w rozpuszczalniku tworzywa przez głowicę szczelinową na walec chłodzący. Walec ten obracając się chłodzi jednocześnie

tworzywo które przyjmuje postać cienkiej folii. Tworzywo to transportowane jest przez komorę suszącą gdzie następuje odparowanie rozpuszczalnika, zestalenie się tworzywa i nadanie postaci folii. W ten sposób wytwarza się folię ze zmiękczonego PVC oraz PC. (duża lepkość PC utrudnia wytłaczanie) Odlewanie rotacyjne: polega na wprowadzeniu tworzywa do zamkniętej formy która zamontowana jest na mechanizmie nadający jej ruch obrotowy w 2 osiach. Ogrzanie tworzywa powoduje jego uplastycznienie natomiast szybki ruch obrotowy formy powoduje jego równomierne rozprowadzenie. W ten sposób można wytwarzać pojemniki zamknięte. Metodą tą przetwarza się termoplasty.

KALANDROWANIE Kalandrem nazywamy urządzenie którego główna część stanowią walce obrotowe, których prędkość obrotowa jest regulowana a szczelina nastawna. Walce są ochładzane lub ogrzewane. Najczęściej stosowanymi kalandrami są 2,3,4,5 walców. Różnice w prędkości walców występuje zjawisko ścinania. Walce są najczęściej ogrzewane celem ułatwienia uplastycznienia tworzywa. Kalandry są bardzo drogie ze względu na wielkość walców i konieczność precyzyjnego wykonania. Metodą kalandrowania wytwarza się folie , tapety, płyty. Najtrudniejszym zagadnieniem konstrukcyjnym jest strzałka ugięcia walców.

MIESZANIE Idealny proces mieszania powinien dawać mieszankę homogeniczną. Jest procesem przygotowawczym tworzywo do dalszego przetwórstwa. Rozróżnia się mieszanie mechaniczne polegające na zastosowaniu mieszalników wirujących. Mieszalnie mechaniczne cieplne. Mieszanie fluidyzacyjne polega na tym że do mieszania doprowadza się powietrze które powoduje że składniki unoszą się.

PRZĘDZENIE Polega na doprowadzeniu tworzywa do tzw stapiacza ogrzaniu tworzywa i wprowadzenia w fazę ciekłą. Ogrzanie to odbywa się za pomocą ciepła doprowadzonego z grzejnika elektrycznego lub nośników ciekłych. Ponieważ przędzone są głównie PA i poliestry które łatwo degradują pod wpływem kontaktu z tlenem w podwyższonej temperaturze stapianie ich odbywa się pod ochroną azotu.

CHEMICZNO FIZYCZNE

NANOSZENIE POWŁOK: wykonywane jest w 2 podstawowych celach: -ochronnym -dekoracyjnym. Proces nanoszenia musi być poprzedzony odpowiednim przygotowaniu powierzchni na którą nanosi się tworzywo. Do metod zalicza się nanoszenie fluidyzacyjne, podlegają jemu małe przedmioty.

NATRYSKIWANIE: Drobne cząsteczki tworzywa doprowadzane są do

głowicy elektryzującej. W tej głowicy są naelektryzowane i następnie są wypłukiwane w kierunku danego detalu. Jednocześnie między obrabianym detalem a głowicą elektryzującą przyłożone jest wysokie stałe silne pole elektryczne. Naelektryzowane cząsteczki tworzywa poruszają się wzdłuż linii sił tego pola i następnie osadzają się na danym detalu. Natryskiwanie płomieniami. Polega na ogrzaniu proszku płomieniem gazowym z pistoletu natryskowego. Doprowadza się do niego acetylen który ulega spalaniu i tym samym nagrzewa tworzywo. Tak uplastyczniony cząstki tworzywa drogą pneumatyczne są natryskiwane. Natryskiwanie pneumatyczne Stosuje się je do nanoszenia tworzyw będących w stanie dyspersji czyli ciepła. POWLEKANIE ZANURZENIOWE -Polega na zanurzeniu danego detalu w ciekłym tworzywie. W celu zwiększenia przyczepności nanosi się często na dany detal między warstwę tzn materiał który ma dobrą przyczepność do detalu i tworzywa. Metodą tą wykonuje się do wykonywania elementów elektronicznych. szczelne obudowy dodatkowo są zalewane tworzywem.

KLEJENIE i KITOWANIE substancją zdolną do trwałego łączenia 2 ciał to klejenie. Istnieje wiele klejów przy czym najważniejsze: A klejenie rozpuszczalnikowe które przechodzą w stan stały i sklejają dane elementy po odparowaniu rozpuszczalnika B klejenie topliwe które działa pod wpływem krzepnięcia kleju. Najważniejsze znaczenia mają termoutwardzalne i chemoutwardzalne. C teromutw. utwardzenie następuje pod wpływem działania ciepła

D chemoutw są 2 składnikowe utwardzenie następuje wskutek reakcji chemicznej polegającej na sieciowaniu. Do klejenia tworzyw chemoutw stosuje się poliuretanowe. Do termoplast: poliamidowe, poliuretanowe. Podobnie jak w przypadku nanoszenia przed klejeniem oczyszczamy powłokę. Głównymi wielkościami mającymi wpływ na klejenie są: temp, czas, ciśnienie. Do klejenia w skali przemysłowej stosuje się powlekarki. ZAMSZOWANIE polega na nanoszeniu cząstek tworzywa w postaci ciętych mikrowłókien które osadzane są na danej płaszczyźnie na którą naniesiony jest klej. Wielkość napięcia przyłożonego do materiału 50KW.

DRUKOWANIE jest procesem przenoszenia obrazu z formy drukowej na drukowane podłoże. Przenoszenie to odbywa się przy pomocy drukarki w której najważniejszym elementem są walce drukujące. Metody drukowania: A wypukłe (kleksografia, typografia, typooffset) W tym przypadku formy mają wypukłości i te elementy nanoszą obraz B płaskie forma jest płaska a na tej powierzchni znajdują się miejsca które

tworzą obraz. Elementy te są zdolne do przenoszenia farby zawartej w postaci tłuszczu

C wklęsły(rotograwiura i heliograwiura) polega że obraz na formie tworzą elementy wklęsłe które zabierają ze sobą farbę i przenoszą na płaszczyznę. D sitowe w przypadku drukowania tworzyw (klejenia też) w większości przypadkach konieczne jest aktywowanie powierzchni drukowanej. Do metod aktywowania zalicza się: płomieniową, plazmową. Metody te polegają na upłynnieniu cienkiej warstwy wierzchniej tworzywa co powoduje że staje się hydrofilowa (farba dobrze się rozkłada).

METALIZOWANIE służy do zdobienia przedmiotów. Nadania własności przewodzących, zwiększeniu barierowości czyli ograniczeniu przepuszczania gazów i tłuszczów. Metalizacja odbywa się: -- w komorze próżniowej gdzie opary metalu narażone są na tworzywo. Konieczna jest wysoka temp. --metalizowanie zanurzeniowe i natryskowe--metody elektrochemiczne galwanizowanie .

ULEPSZANIE CHEM . - jest to 1 z metod modyfikacji warstwy wierzchniej wytworu. Polega na zmianie składu chemicznego oraz struktury materiału. Do tego zalicza się: A chlorowanie, chlor modyfikuje PVC PP PE PA(stosowany jest w postaci ciekłej lub gazowej).B sulfonowanie 3tlenki siarki PE PPS C chlorosulfonowanie chlor +2tlenki siarki D fluorowanie stosuje się fluor lub jego mieszaninę z azotem E sieciowanie polega na działaniu związków chemicznych powodujących sieciowanie.

FORMOWANIE POLIMERYZACYJNE - polega na ukształtowaniu wytworu wytworzonego w formie. Tą metodą wytwarza się pianki z poliuretanu. Proces technologiczny polega na zwieszeniu w specjalnej głowicy reakcyjnej kilku składników tworzywa będących w stanie ciekłym, wlaniu ich do formy i zestaleniu. Proces formowania wymaga chłodzenia. Metodą tą formuje się wytwory z PA PMMA. Formowanie to odbywa się z udziałem poroforów i uzyskuje się strukturę piankowatą.