Przedmiot: Kierunki rozwoju technologii bezubytkowych
Kierunek: MiBM
Temat ćwiczenia: Wytłaczanie
Cel ćwiczenia:
Celem ćwiczenia jest poznanie procesu wytłaczania z tworzyw termoplastycznych. Celem ćwiczenia jest również wytworzenie folii przy użyciu głowicy szczelinowej.
W trakcie zajęć zadaniem grupy będzie przygotowanie folii z minimum dwóch materiałów o różnych właściwościach.
Stanowisko badawcze:
Stanowisko badawcze wytłaczania folii składa się z linii technologicznej wytłaczania obejmującej:
- wytłaczarkę
- głowicę szczelinową do filii,
- odciąg do wytwarzania i orientacji folii
Linia do wytwarzania folii składa się z 3 zasadniczych elementów. Pierwszym jest wytłaczarka mająca za zadanie uplastycznić i wymieszać tworzywo dostarczone do maszyny w formie granulatu. Uplastycznione tworzywo zasila głowicę szczelinową. Kontrola temperatury stref wytłaczarki oraz grzanie głowicy odbywa się z panelu kontrolnego wytłaczarki.
Przeprowadzenie ćwiczenia
Pierwszym etapem jest przygotowanie materiałów poprzez odważenie odpowiedniej ilości granulatu polimerowego do pojemników, jeśli wyjściowy materiał ma być mieszaniną dwóch granulatów należy dodatkowo wymieszać oba komponenty.
Uruchomienie napędu wytłaczarki następuje dopiero po osiągnięciu żądanych nastaw temperatury cylindra wytłaczarki i głowicy szczelinowej. Dla większości przetwarzanych materiałów temperatura maksymalna na głowicy powinna wynosić 220-235 °C.
Po uruchomieniu napędu wytłaczarki, ustalamy prędkość ślimaka wytłaczarki na zadaną przez prowadzącego wartość, przedział od 15 do 40 obr/min. Następnie umieszczamy pierwszą z przetwarzanych mieszanek w leju zasypowym. Czas uplastyczniania i transportu tworzywa do głowicy wynosi około kilku minut, wiąże się to z koniecznością dostarczenia energii cieplej do uplastycznianego materiału. Moment pojawienia się tworzywa wypływającego z głowicy można traktować jako początek procesu wytłaczania.
Układ odciągu należy dosunąć jak najbliżej ustnika głowicy szczelinowej, uruchomienie napędu powoduje obrót walca odlewniczego. Materiał wydobywający się z głowicy szczelinowej należy skierować bezpośrednio na powierzchnię walca, a następnie poprowadzić go systemem walców dociskowych do urządzenia odbierającego.
Tak uruchomiona linia musi zostać skalibrowana, tak aby wytłaczać folię o zadanych właściwościach. Do tych celów służą dwa pokrętła regulacyjne kontrolujące prędkość obrotową walca odlewniczego oraz układu odciągu.
Pomiary grubości folii należy przeprowadzać w trakcie pracy maszyny, w celu zmniejszenia grubości folii zwiększamy prędkość obrotową walca odlewniczego, aż do osiągnięcia prędkości końcowej lub zerwania się folii. Zakres regulacyjny walca odlewniczego odzwierciedlający prędkość liniową wytłaczania folii wynosi 0-10 m/s.
Sprawozdanie
Sprawozdanie powinno zawierać opis przebiegu ćwiczenia, zastosowanych materiałów, wyniki otrzymanych pomiarów grubości w korelacji z parametrami linii wytłaczarskiej. W sprawozdaniu można wykorzystać szablon zamieszczony na stronie Zakładu Tworzyw Sztucznych.
Literatura:
1. Broniewski T., Kapko J., Płaczek W., Thomalla J.: Metody badań i ocena właściwości tworzyw sztucznych. Wydawnictwo Naukowo Techniczne, Warszawa 2000.
2. Sikora R.: Przetwórstwo tworzyw wielkocząsteczkowych. Wydawnictwo Edukacyjne, Warszawa 1993.
3. Praca zbiorowa pod redakcją R. Sikory: Przetwórstwo Tworzyw Polimerowych. Podstawy logiczne, formalne i terminologiczne. Wydawnictwo Poli-techniki Lubelskiej, Lublin 2006.
5. Szlezyngier W.: Podstawy reologii polimerów. Wydawnictwo Politechniki Rzeszowskiej. Rzeszów 1994.
Temat ćwiczenia: Wtryskiwanie
Cel ćwiczenia:
Poznanie procesu wtryskiwania konwencjonalnego tworzyw termoplastycznych oraz zapoznanie z budową i zasadą działania wtryskarki ślimakowej. Celem ćwiczenia jest również wyznaczenie wybranych właściwości wytworzonych wyprasek wtryskowych oraz porównanie właściwości tworzyw wtryskiwanych i tworzyw wytłaczanych.
Przeprowadzenie ćwiczenia:
Ćwiczenie należy przeprowadzić zgodnie z kolejnymi opisanymi punktami:
1. Ustalić i nastawić warunki procesu wtryskiwania w zależności od tworzywa przetwarzanego to jest temperaturę poszczególnych stref grzejnych układu uplastyczniającego i dyszy wtryskowej. Włączyć obiegi wodne formy wtryskowej i strefy zasypowej tworzywa. Uruchomić wtryskarkę, wprowadzić tworzywo do układu uplastyczniającego.
2. Po osiągnięciu przez wszystkie strefy grzejne zadanej temperatury wykonać kilka cykli wtryskiwania przy sterowaniu ręcznym w celu stabilizacji cieplnej wtryskarki. Ustawić w układzie sterowania pierwsze wartości czynników zmiennych, to jest długości dozowania oraz czasu docisku. Przełączyć działanie wtryskarki na sterowanie półautomatyczne i wykonać serię wyprasek przy zadanych wartościach czynników zmiennych.
3. Zamknąć dopływ tworzywa do układu uplastyczniającego, oczyścić układ, zamknąć przepływ wody chłodzącej, wyłączyć maszynę.
Sprawozdanie:
W sprawozdaniu należy zamieścić: cel ćwiczenia, przebieg ćwiczenia, warunki procesu wtryskiwania konwencjonalnego, wyniki pomiarów i obliczeń właściwości, interpretację.
Literatura:
1. Pielichowski J., Puszyński A.: Technologia tworzyw sztucznych. WNT, Warszawa 1998.
2. Sikora R.: Przetwórstwo tworzyw wielkocząsteczkowych. Wydawnictwo Edukacyjne, Warszawa 1993.
3. Smorawiński A.: Technologia wtrysku. WNT, Warszawa 1984.
Zagadnienia zaliczeniowe:
Budowa i zasada działania ślimakowego układu uplastyczniającego
Techniki wytwarzania folii orientowanych
Klasyfikacja metod orientowania wyrobów w procesie wytłaczania
Wpływ budowy chemicznej i strukturalnej na właściwości mechaniczne polimerów
Wpływ orientacji makrocząsteczkowej na właściwości wyrobów wytłaczanych
Podstawowe informacje na temat technologii wtrysku
Cykl wtryskiwania i wpływ poszczególnych etapów na jakość wypraski
Wpływ parametrów (ciśnienie, temperatura, czas) na właściwości wyprasek
Właściwości tworzyw przeznaczonych do wtrysku
Środki pomocnicze stosowane w przetwórstwie tworzyw sztucznych
Rodzaje napełniaczy w technologii wytłaczania i wtryskiwania
Podstawowe wady powstające w procesie wtryskiwania (przyczyny i usuwanie)