416

12 FORMOWANIE MATERIAŁÓW

flVS. 12.11. Częściej nosowane melody formowania szkła: a) walcowanie, b) rozpływanie Mę ,_1> pioncgo szkła na powierzchni ciekłej cyny. c) prasowanie i rozdmuchiwanie

wier/.chni ciekłej cyny (rys. I2.l Ib). Tym drugim sposobem uzyskuje się wyrób' szklane o wyjątkowo gładkich powierzchniach.

Zniszczenie wyrobów szklanych prawic zawsze następuje wskutek pę, męcia zarodkującego na powierzchni wyrobu pod wpływem naprężeń rozciągają-cych. Wytrzymałość szkła na siły rozciągające oraz obciążenia dynamiczne można zwiększyć przez hartowanie. Podczas hartowania szkło po nagrzaniu do temperatury wyższej od T_g, ale niższej od temperatury mięknięcia, jest chłodzone do temperatury otoczenia w strumieniu pow ietrza. Szybsze kurczenie się warstw powierzchniowych niż rdzenia, spowodowane ich szybszym chłodzeniem, powoduje powstanie w początkowym okresie chłodzenia w rdzeniu naprężeń ściskających, a w warstwach powierzchniowych - naprężeń rozciągających. Ponieważ rdzeń jest plastyczny, gdyż ciągle ma wysoką temperaturę, więc odkształca się trwale. Przy dalszym chłodzeniu wnętrze kurczy się w większym stopniu niż już zimne warstwy powierzchniowe, co powoduje wytworzenie w rdzeniu naprężeń rozciągających. W konsekwencji po ochłodzeniu szkła do temperatury otoczenia w warstwach powierzchniowych występują naprężenia ściskające, natomiast w rdzeniu naprężenia rozciągające

t2 4 FORMOWANIE POLIMERÓW

.*,wier*chniowcj ^mmejtzone o istniejące w niej naprężenia ściskające. a zapocząt-k,.*aiiK pęknięcia następuje dopiero wówczas, gdy naprężenia rozciągające w warv _|Vs ,• ;..iAiciA tiiii,,wci osiągną wirtołć krytyczną Szkło zahartowane, na skutek _)Stnidących w nim naprężeń. rozpada się podczas zniszczenia na drobne kawałki

RYS- 12 12. Rozkład naprężeń w przekroju poprzecznym płyty ze ukła rabanówanegu

Inna metoda wytworzenia w warstwie powierzchniowej wyrobu szklanego naprężeń ściskających polega na wytrzymaniu wyrobu przez 12-24 h w stopionej soli KNOj. Podczas procesu następuje zastępowanie w warstwie powierzchniowej szkła niektórych jonów sodu przez większe jony potasu i w rezultacie w warstwie powierzchniowej zostają wytworzone naprężenia ściskające.

12.4. Formowanie polimerów

Użyta do formowania wyrobów z polimerów technika zależy w dużym stopniu od tego, czy polimer jest termoplastyczny czy termoutwardzalny. Podstawowymi procesami formowania polimerów termoplastycznych są: formowanie przez wtrysk i wytłaczanie (wyciskanie). Coraz częściej stosowaną techniką nadawania kształtu staje się również formowanie przez rozdmuchiwanie. Formowanie polimerów odbywa się zwykle w temperaturach nieco niższych lub wyższych od temperatury topnienia, dlatego ich zachowanie jest zbliżone do gumy lub cieczy. Jeżeli formowanie polimeru termoplastycznego odbywa się pod ciśnieniem, to podwyższone ciśnienie musi być utrzymywane do czasu obniżenia temperatury w celu usztywnienia polimeru. Jest to konieczne dlatego, aby formowany element me zmienił kształtu, gdy polimer jest miękki. W przypadku polimerów termoplastycznych odpady mogą być użyte ponownie do formowania wyrobów, a więc straty surowca są niewielkie.

417