1. Charakterystyka techniki wtryskiwania:

-Wtryskiwanie jest cyklicznym procesem, w którym materiał wyjściowy jest w postaci granulatu, krajanki lub rzadziej proszku podawany z pojemnika do ogrzewanego cylindra.

-W cylindrze jest on uplastyczniany i pod działaniem siły wywieranej na tłok lub ślimak jest wtryskiwany przez dyszę i tuleje do wlewka gniazd formujących.

-Tworzywo zestala się w formie w niskiej lub podwyższonej temperaturze.

-Zestalone tworzywo jest usuwane z formy w postaci wypraski, po czym cykl procesu rozpoczyna się od nowa.

-Zadaniem wtryskarki jest doprowadzenie w wyniku ogrzewania do stanu plastyczno-płynnego tworzywa w cylindrze, a następnie przemieszczenie go do formy pokonując opory płynięcia.

-Zabezpieczenie połówek formy przed rozwarciem realizuje się poprzez specjalny układ zamykający wtryskarki.

2.Parametry procesu wtryskiwania:

a) Temperatura wtrysku: To temperatura, której tworzywo uzyskuje odpowiednią płynność pozwalającą na pokonanie oporów przepływu w cylindrze, dyszy i kanałach wlewowych.

b) Temperatura formy: Na skutek temperatury formy tworzywo ulega zestaleniu.

c) Ciśnienie: Służy do przemieszczenia materiału plastyczno-płynnego w cylindrze i wtryskiwania go do formy. Ciśnienie w cylindrze jest wytworzone przez tłok lub ślimak. Rozróżniamy ciśnienie w dyszy, w formie (wewnętrzne) i zewnętrzne.

d) Czas cyklu wtrysku: Oprócz temperatury i ciśnienia jest trzecim z najważniejszych parametrów. Określa on trwanie poszczególnych faz procesu. Na czas cyklu wpływają m.in.: *wydajność uplastyczniania (największe masowe naprężenie przepływu tworzywa przez specjalną dyszę); *siła zamknięcia formy; *ciśnienie wtrysku; * szybkość wtrysku; *liczba tzw. suchych wtrysków.

3.Budowa wtryskarki:

4.Charakterystyka tworzyw termoplastycznych:

- są to tworzywa, które w temperaturze pokojowej znajdują się w stanie zeszklenia lub w stanie wysokiej elastyczności i które po podgrzaniu posiadają własności lepkiego płynu

-struktura liniowa lub liniowo-rozgałęziona cząsteczek polimeru.

-mała gęstość

- duża odporność na działanie środków silnie korodujących

- bardzo dobre własności tribologiczne, tłumiące

- tworzywa termoplastyczne cechuje bardzo mała odporność cieplna, co wymaga bardzo rygorystycznego przestrzegania ustalonego zakresu temperatur eksploatacji.

- termoplasty cechuje niestety również stosunkowo mała stabilność wymiarów

-mogą być przetwarzane wielokrotnie

5.Charakterystyka tworzyw termoutwardzalnych:

-wysoka twardości powierzchni, wysoka jej gładkość i odporność na zarysowania,

-wysoki moduł sprężystości E,

- wysoka wytrzymałość mechaniczna, także w podwyższonych temperaturach

- wysoka wytrzymałość termiczna, dochodząca do 300 oC,

-dobre i bardzo dobre własności elektroizolacyjne

- tworzywa termoutwardzalne, bez użycia halogenów są samogasnące lub niepalne,

-duroplasty wykazują bardzo dobrą odporność na oddziaływanie chemiczne.

6. Wytłaczanie: istota procesu :

Wytłaczanie jest metodą przetwórstwa polegającą na ciągłym uplastycznianiu tworzywa w układzie uplastyczniającym i przepychaniu go przez kanały głowicy wytłaczarskiej. Proces wytłaczania przebiega w wytłaczarkach, gdzie narzędziem jest głowica wytłaczarska zaopatrzona w dyszę wytłaczarską, a otrzymany przedmiot nosi nazwę wytłoczyny. W technologii rozróżnia się trzy metody wytłaczania:

- wytłaczanie kołami zębatymi (w pompie zębatej elementami robaczymi są odpowiednie koła zębate) - stosowane do wykonywania przędzy, żyłek,

-wytłaczanie tłokiem,

- wytłaczanie ślimakiem.

7. Rodzaje głowic wytłaczarskich:

Głowica wytłaczarska jest narzędziem służącym do kształtowania profilu wytłoczyny. Generalnie istnieją trzy typy głowic:

•głowice proste, przeznaczone do wytłaczania profili, prętów, rur itd.,

•głowice kątowe lub krzyżowe do wytłaczania folii rękawowej oraz nakładania izolacji na kable,

•głowice szczelinowe do wytłaczania płyt.

8. Charakterystyka linii wytłaczania:

9. Techniki termoformowania:

Termoformowanie polega na równomiernym nagrzaniu płyty lub folii z tworzywa sztucznego, zamocowanego w ramie napinającej, następnie jej odkształceniu pod wpływem ciśnienia zewnętrznego odwzorowując kształt formy. Podczas termoformowania pod wpływem naprężeń tworzywo odkształca się, stan tego odkształcenia jest utrwalany podczas chłodzenia.Termoformowanie różnią się sposobem podawanego ciśnienia na formowany arkusz płyty lub folii, stąd wyróżnić możemy dwie metody:

a)formowanie próżniowe (podciśnieniowe): formowanie odbywa się przez wymuszenie odkształcenia arkusza folii lub płyty przy pomocy próżni

b)formowanie ciśnieniowe (nadciśnieniowe): pod ciśnienie zastępowane jest przez sprężone powietrze.

Zarówno formowanie próżniowe i ciśnieniowe może odbywać się w formach negatywowych jak i pozytywowych, bez wstępnego rozciągania i ze wstępnym rozciąganiem.

*FORMOWANIE NEGATYWOWE: Formowanie to polega na wciągnięciu folii lub płyty z tworzywa sztucznego w negatywową formę (wklęsłą matrycę)

1- folia z tworzywa sztucznego, 2- forma negatywowa, 3- rama dociskająca folię do formy, 4- uszczelka, 5- otwory łączące komorę formowania z "próżnią", 6- płyta grzewcza

*FORMOWANIE POZYTYWOWE:

Stosowane formy w tej metodzie mają kształt wypukłych stempli, na które naciągana jest folia lub płyta w procesie formowania

10. Wady i zalety formowania próżniowego:

ZALETY:

• Mały nakład inwestycyjny w przeliczeniu na 1 szt. lub na ciężar 1 szt.

• Niski koszt form, co zmniejsza ryzyko przy uruchamianiu nowej produkcji,

• Możliwość szybkiego wykonywania prototypów z różnych tworzyw sztucznych.

• Proces jest rentowny również w przypadku małych serii.

• Możliwość wytwarzania wyrobów cienkich i bardzo cienkich o dużych powierzchniach

• Krótki cykl pracy, znaczna wydajność.

• Możliwość stosowania form wielokrotnych, zwiększających wydajność produkcji,

• Znaczna swoboda wyboru surowca do formowania

WADY:

• Wysokie ceny surowca - ceny płyt i folii są ok. 100% wyższe od cen granulatu,

• Powstawanie odpadów przy przycinaniu płyty i oddzielaniu wyprasek od arkusza (tzw. ażur)

• Nierównomierności w grubości ścianek wyrobu,

• Nie można formować wyrobów z otworami. Otwory wykonuje się w osobnej operacji.

• W przypadku formowania negatywowego występuje pocienienie ścianek wyrobu.

• Konieczność wykonywania obróbki wykańczającej (obcinanie obrzeży, wiercenie otworów itp.).

11. Charakterystyka tworzyw przeznaczonych do termoformowania:

Tworzywa stosowane w termoformowaniu powinny:
- posiadać szeroki zakres temperatur przetwórstwa.
- umożliwiać uzyskanie odpowiedniej głębokości formowania: H/D (stosunek wysokości formowania do średnicy)
- powinny dobrze płynąć, dokładnie wypełniać zagłębienie i układać się na krawędziach form,
- folie lub płyty powinny charakteryzować się jednorodnością materiału w całym przekroju (bez pęcherzy), wtrąceń, dziur, mieć lśniącą powierzchnię i stałą grubość,
- powinny ulegać pod wpływem ogrzewania całkowitemu i równomiernemu zmiękczaniu tak, aby można było formować wyroby przy nad ciśnieniach lub różnicy ciśnień rzędu 1 bar (0,1 MPa)
- zachować kształt po formowaniu i wytrzymałość wynikającą z cech materiału wyjściowego.

12. Techniki łączenia: klejenie, spawanie, zgrzewanie:

a)KLEJENIE: Polega na naniesieniu między łączone ciała o przylegających do siebie powierzchniach, cienkiej warstwy substancji niemetalicznej (kleju), która przy przejściu ze stanu ciekłego w stan stały łączy klejone powierzchnie w sposób trwały.

W procesie klejenia wykorzystywane są takie zjawiska fizyczne jak: adhezja i kohezja. Adhezja- odpowiada za „trzymanie” się kleju na łączonej powierzchni. Kohezja- odpowiada za spójność samego kleju, tzn. jego wytrzymałość.\

b)SPAWANIE: To łączenie uplastycznionych krawędzi za pomocą dodatkowego materiału w postaci pręta spawalniczego. Proces odbywa się bez nacisku wywieranego na łączone elementy. Rodzaje połączeń spawanych: *doczołowe; *kątowe; *teowe; *nakładkowe; *zakładkowe; *krzyżowe; *ukośne

c)ZGRZEWANIE: Łączenie tworzyw poprzez ich uplastycznienie i stopienie w miejscu łączenia, z wywarciem docisku wzajemnego elementów łączonych, bez dodania spoiwa.

Ze względu na sposób doprowadzania ciepła do elementów łączonych zgrzewanie dzielimy na:

• Zgrzewanie przy nagrzewaniu od strony łączonych powierzchni

• Zgrzewanie, w którym ciepło doprowadza się do wewnętrznej strony elementów łączonych

• Zgrzewanie, w którym ciepło jest wytwarzane w warstwach wierzchnich tworzyw lub w całej masie tworzyw

13. Parametry technik łączenia:

14. Istota nanoszenia powłok:

Tworzywa sztuczne znalazły szerokie zastosowanie w technice nie tylko jako surowce służące do wyrobu określonych elementów konstrukcyjnych, ale również jako materiał powłokowy. Powłoki z tworzyw sztucznych stanowią bardzo skuteczne i dobre zabezpieczenie antykorozyjne, mają dobre własności izolacyjne i ślizgowe, a także w wielu przypadkach dekoracyjne. Opracowanie technologii nanoszenia powłok ochronnych z tworzyw sztucznych, szczególnie proszkowych, pozwoliło rozwiązać cały szereg problemów technicznych i uzyskać znaczne oszczędności materiałowe i finansowe.

15. Metody nanoszenia powłok:

•Nanoszenie fluidyzacyjne- fluidyzacyjne nanoszenie powłoki z tworzywa polega na wytworzeniu zawiesiny sproszkowanego tworzywa w strumieniu gazu płynącego do góry -złoża fluidalnego, i wprowadzeniu do niego przedmiotu uprzednio nagrzanego nieco powyżej temperatury topnienia tworzywa, odczekaniu określonego czasu, wyjęciu przedmiotu ze złoża i często ponownym nagrzaniu go oraz następnie ochłodzeniu.

•Nanoszenie elektrocieplne- Podczas nanoszenia elektrocieplnego występują bezpośrednio po sobie dwa następujące etapy: formowanie wstępne powłoki w polu elektrycznym w różnych środowiskach i formowanie ostateczne powłoki w polu temperatury w powietrzu. Nanoszenie elektrocieplne dzieli się na nanoszenie elektrostatyczne, fluidyzacyjno - elektrostatyczne i elektroforetyczne

•Nanoszenie (natryskiwanie) płomieniowe- W procesie nanoszenia (natryskiwania) płomieniowego zachodzi jednocześnie: rozpylanie i przenoszenie tworzywa sproszkowanego, lub rzadziej w stanie plastycznym, w strumieniu gazu i ciepła z pistoletu nanoszącego (natryskowego) na powierzchnię przedmiotu, nagrzewanie warstwy powierzchniowej przedmiotu, stapianie tworzywa i łączenie adhezyjne z materiałem przedmiotu oraz kohezyjne ze sobą, a następnie zestalanie lub utwardzanie tworzywa i ochładzanie przedmiotu z naniesioną powłoką

•Nanoszenie polewające- Cechami charakterystycznymi nanoszenia polewającego są: stan ciekły tworzywa wejściowego do procesu nanoszenia oraz ciągłość samego procesu, związana z na13noszeniem tworzywa na przedmioty o dużych rozmiarach lub na wstęgi. Nanoszenie to dzieli się na swobodne i wymuszone.

•Nanoszenie natryskowe- Nanoszenie poprzez natryskiwanie tworzyw w stanie ciekłym.

•Nanoszenie zanurzeniowe- Proces nanoszenia zanurzeniowego polega na zanurzeniu przedmiotu w tworzywie będącym w stanie ciekłym lub plastycznym, odczekaniu określonego czasu, wynurzeniu przedmiotu i następnie zestaleniu bądź utwardzeniu tworzywa powłoki

16. Tworzywa stosowane na powłoki:

17. Laminat; kompozyt:

a) Laminaty: To tworzywa powstałe z połączenia włókien z lepiszczem. Włókna stanowią konstrukcję a lepiszcze (będące najczęściej żywicą) scalają i łączą włókna. Doskonała przyczepność żywic do włókna powoduje, że powstały w ten sposób produkt charakteryzuje się wytrzymałością mechaniczną, niewielkim ciężarem właściwym, odpornością na korozję, itd.

b)Kompozyt: To materiał utworzony z co najmniej dwóch komponentów mających właściwości nowe (lepsze) w stosunku do tych komponentów.

Składa się z osnowy i umieszczonego w niej zbrojenia o znacznie lepszych właściwościach chemicznych.

18. Metody laminowania:

A) NAKŁADANIE (NAWARSTWIANIE)- ręczne nakładanie nośnika w postaci arkuszy. Rozróżnia się dwie odmiany laminowania ręcznego:

a)Nawarstwianie metodą warstwy zżelowanej (powlekanie formy tzw. żelkotem). Na formę (pokrytą środkiem rozdzielającym) nanosi się pędzlem lub przez natryskiwanie mieszaninę płynnej żywicy z utwardzaczem i pigmentem, Stosowana na tę warstwę żywica ma dodatki zapobiegające spływaniu z pionowych ścianek i jest żywicą elastyczną, odporną na uderzenia. W mieszaninie tej nie ma nośnika. Grubość tak naniesionej i utwardzonej warstwy wynosi 0,3÷0,5 mm. Warstwa ta decyduje o wyglądzie zewnętrznym wyrobu i nosi powszechnie nazwę żelkotu.

Wyroby z żelkotem są odporne na działanie czynników atmosferycznych i nieprzepuszczalne dla cieczy, par i gazów. Posiadają gładką, lśniącą powierzchnię (od strony formy) zabarwioną na dowolny kolor

b) Nawarstwianie metodą maty powierzchniowej:

Na formę (pokrytą środkiem rozdzielającym) nanosi cienką warstwę żywicy z utwardzaczem i, nie czekając na jej utwardzenie, układa nośnik w postaci maty (lub tkaniny) i kontynuuje proces laminowania. Wyroby takie przepuszczają wodę, a na powierzchni licowej widoczne jest na ogół odwzorowanie faktury nośnika. Zaletą powierzchni bez żelkotu jest większa odporność na uderzenia.

B) LAMINOWANIE NATRYSKOWE:

Metoda ta polega na równoczesnym nakładaniu na powierzchnię formy mieszaniny żywicy i krótkich włókien nośnika. Do laminowania natryskowego stosuje się urządzenie składające się z dwóch części:

a)pistoletu natryskowego trójdyszowego - środkowa dysza do włókna, skrajne dysze: jedna do żywicy z inicjatorem (utwardzaczem), druga do żywicy z aktywatorem (przyspieszaczem),

b)zespołu podawania żywicy i nośnika - jest to zespół przewoźny montowany na wózku, w skład którego wchodzą: 2 pojemniki do żywicy (osobno z inicjatorem i osobno z aktywatorem), szpula z nośnikiem oraz sprężarka powietrza.

Laminowanie natryskowe stosuje się w produkcji masowej do wytwarzania przedmiotów o znacznych rozmiarach.

C) PRZECIĄGANIE:

Przeciąganie polega na ciągłym przesycaniu włókien długich (np. rovingu) ciekłą mieszaniną żywicy z środkami utwardzającymi, uformowaniu przedmiotu, utwardzeniu i ewentualnym pocięciu na odcinki. Za pomocą tej metody otrzymuje się długie profile o przekroju kołowym, pierścieniowym, płaskowniki, kątowniki, ceowniki, teowniki, płyty itp.

Proces przeciągania może odbywać się w układzie poziomym lub pionowym. Korzystniejszy jest układ pionowy, ze względu na równomierniejsze rozłożenie żywicy w stosunku do napełniacza na przekroju profilu. W układzie poziomym może następować spływanie żywicy w dolne części przekroju poprzecznego formowanego kształtownika.

D) NAWIJANIE:

Podczas nawijania następuje ułożenie (nawinięcie) potrzebnej liczby warstw nośnika, przesyconego żywicą z środkami utwardzającymi, na formę zewnętrzną, nazywaną rdzeniem, a następnie - utwardzenie nawiniętych warstw.

Nawijanie przeprowadza się na urządzeniach zwanych nawijarkami, które mają różne rozwiązania konstrukcyjne. W każdym jednak przypadku rdzeń wykonuje ruch obrotowy (stąd nazwa procesu).

Ze względu na ruch obrotowy rdzenia rozróżnia się nawijanie:

• śrubowe- stosuje się przede wszystkim do nawijania rur oraz dużych zbiorników walcowych.

• planetarne- stosowane jest głównie do wykonywania zbiorników.

19. Charakterystyka tworzyw chemoutwardzalnych:

Tworzywa chemoutwardzalne: To polimery przechodzące nieodwracalnie ze stanu plastycznego w stan utwardzony, pod wpływem czynników chemicznych.

Ulegają utwardzeniu już w temperaturze pokojowej pod wpływem działania specjalnych substancji zwanych utwardzaczami. Reakcja ta przebiega z większą prędkością w temperaturach podwyższonych. Najczęściej stosowanymi tworzywami chemoutwardzalnymi są żywice poliestrowe i epoksydowe.

20. Charakterystyka wyrobów otrzymywanych technikami wytwarzania tworzyw sztucznych:

21. Charakterystyka elastomerów:

-To polimerowe tworzywa sztuczne lub naturalne, które cechuje zdolność do odwracalnej deformacji pod wpływem działania sił mechanicznych, z zachowaniem ciągłości ich struktury.

-Elastomer posiada zdolność zmiany w szerokim zakresie swoich wymiarów w momencie gdy jest poddawany naprężeniom rozciągającym, ścinającym lub ściskającym oraz następnie powrót do poprzednich wymiarów.

-Zdolność elastomerów do zmiany wymiarów wynika z ich specyficznej budowy chemicznej. -Elastomery są usieciowanymi polimerami amorficznymi, które posiadają niską temperaturę zeszklenia, dużo poniżej temperatury pokojowej.

22. Metody przetwórstwa elastomerów

23. Pojęcie wulkanizacji, przedmieszki gumowej:

a)Wulkanizacja: chemiczny proces sieciowania cząsteczek polimeru prowadzący do otrzymania gumy.

Wulkanizacja tradycyjnych rodzajów elastomerów - zwanych kauczukami - opiera się na addycji siarki rombowej do podwójnych wiązań chemicznych węgiel-węgiel występujących zarówno w naturalnych, jak i syntetycznych kauczukach.

Wulkanizację tę przeprowadza się zazwyczaj, mieszając rozdrobnioną siarkę rombową z kauczukiem, a otrzymaną pastę nanosi się na specjalne bębny zwane kalandrami, gdzie w temperaturze ok. 150 °C następuje wcześniej wspomniania reakcja sieciowania. Zależnie od warunków wulkanizacji, rodzaju użytego kauczuku i proporcji siarki do kauczuku można uzyskiwać twardsze lub bardziej miękkie rodzaje gumy. Im większa gęstość sieciowania kauczuku, tym mniej elastyczna (twardsza) i wolniej ścierająca się guma.

b)Przemieszka gumowa: zawiera część składników mieszanki gumowej (przedmieszki kauczuku z sadzą, przyśpieszaczami, siarką, pigmentami lub innymi składnikami). Sporządzenie przedmieszki umożliwia polepszenie warunków pracy (przygotowanie mieszanek bez pylenia), lepszą dyspersję składników, uniknięcie podwulkanizowania.

24.Rodzaje wzmocnień

-włókno cięte

-długie włókna węglowe

-tkanina szklana

-mata szklana

25. Efekt Barusa - stanowi cechę cieczy lepko sprężystych, polegających na zjawisku rozszerzania się strumienia tworzywa wypływającego z dyszy.

26.Środki Tiksotropujące - Środki tiksotropujące znajdują zastosowanie w przetwórstwie układów ciekłych o bardzo małej lepkości. Optymalny przebieg przetwarzania zapewnia mała lepkość układu w czasie nanoszenia

oraz duża lepkość po naniesieniu zapobiegająca np. ściekaniu ze stromych ścian formy.

Taki wzrost lepkości (określany mianem tiksotropii) zapewnia najczęściej dodatek stałych

substancji o dużym rozproszeniu i dużej powierzchni właściwej,

zwanych środkami tiksotropującymi.

27.Żelkot - zewnętrzna warstwa laminatu poliestrowo - szklanego , nadającego mu elastyczny wygląd, kolor , trwałość i odporność na działanie czynników atmosferycznych.

28.Współczynnik formowania H/D - > H - głębokość formy, D - średnica formy. Jest on zależny od grubości początkowej materiału.

1.Napęd wytłaczarki, 2. wytłaczarka, 3. głowica, 4. kalibrator,

5. Urządzenie chłodzące, urządzenie odciągowe, 7. urządzenie tnące

Lub bęben nawijający

wyrób

materiał

7

6

5

4

3

1

2

---