PROCESY SPRACOVANIA
POLYMÉROV
ZÁKLADY REOLÓGIE
POLYMÉROV
Polymér
Amorfný
Semikryštalický
Charakteristické teploty:
-Tg - teplota sklovitého prechodu
- Tf - teplota toku
-Tm - teplota topenia
-Tr - teplota rozkladu
Tg < Tf < Tm
Tr
Skupenské a fyzikálne stavy polymérov
-Tuhý
-Sklovitý
-Kvapalný
izolovaný
lineárny
reťazec s C-C
chrbticou
prepletené
amorfné
reťazce
-Kaučukovitý
-Plastický
Napäťovo – deformačné správanie sa polymérov
Piest
Pružina
m
k
Kelvinov model

k1
1
1
m2
2
2
Maxwellov model
k1
1
1
m2
2
2



  k.
  m.
d
 m .
dt

  k .  m .
  1   2
  1   2

 

m k
  1   2
  1   2

Polyméry
Elastoméry
Plasty
Chemicky
vulkanizovateľné
Termoplasty
Reaktoplasty
Termoplastické
Reológia – náuka popisujúca deformáciu a tok hmoty
S
F
A
S

D

A
F
šmykové napätie = šmyková sila F/ plocha A [MPa]
šmyková deformácia = posun S/ hrúbka D
bezrozmerná veličina
θ
D
 




d / dt 
 d

t
dt
šmyková rýchlosť [s-1]
Viskozita je pomer šmykového napätia a šmykovej rýchlosti [Pa.s]
Základná rovnica toku jednodimenzionálneho prúdenia:
Platí len pre Newtonovské kvapaliny !!!
τ
  .
α

Rozdelenie kvapalín z hľadiska charakteru toku
Kvapaliny s časovou závislosťou viskozity
tixotropné (8)
reopexné (7)
Kvapaliny
newtonovské (1)
pseudoplastické (2)
dilatantné (3)
Kvapaliny s plastickou zložkou deformácie (4,5,6)
η
3
5
τ
1
4
6
2

τk
3
η
1
8
2
7

t
τ =konšt.(>0)
τ =0
- binghamovské (4)
Nenewtonovské kvapaliny
Ostwaldov de Vaelov model:
  K.
n
0
K 0 n
( )
[Pa.s]
n – exponent

0
– referenčné napätie
 0 – referenčná šmyková rýchlosť
n= 1 – Newtonovské kvapaliny
n< 1 – Pseudoplastické kvapaliny
n> 1 – Dilatantné kvapaliny
Určenie viskozity z tokovej krivky

c 
d
d
tg  0
tg    a 



η0 – viskozita pri veľmi nízkych šmykových rýchlostiach, kedy sa materiál správa
ako newtonovská kvapalina
ηa – zdanlivá viskozita vypočítaná ako podiel šmykového napätia a šmykovej
rýchlosti v danom bode tokovej krivky
ηc – konzistencia, vypočítaná ako smernica dotyčnice v danom bode tokovej krivky
Ďalšie modely tokových kriviek
Cross
Krieger - Daugherty
   
1

0  1  c.  p
c
   

 0    c  
Carreau
    
1

2
 0  
1  c1. 

Sisko-Elis

p
  c. p   .
Sisko – pre vysoké
šmykové rýchlosti
   0 .  c. p
Elis – pre nízke
šmykové rýchlosti
Faktory ovplyvňujúce viskozitu
Teplota
s ratúcou teplotou viskozita klesá
1.
2.
  K.e
pre T>Tg + 100°C
pre T<Tg + 100°C
E
RT
- WLF rovnica (Wiliams – Landel - Ferry
log
η

log

 g
1
2
100
T-Tg
 17,44.T  Tg 
 T g . g

 log
 51,6  T  T 
g
 T .




Faktory ovplyvňujúce viskozitu
Tlak
s ratúcim tlakom viskozita rastie
- Voľný objem
aP 
 P 
 Pref 
a p  e P .P
 P 
 e
 Pref 
P .P
 P  5  500MPa1
Faktory ovplyvňujúce viskozitu
Molekulové charakteristiky
Molekulová hmotnosť - s rastúcou molekulovou hmotnosťou viskozita rastie
  K 2 .M w
Mw  Me

Me – kritická molekulová hmotnosť
log η
Mw  Me
log η
  K1.M w

Me
log Mw
Me
log Mw
Faktory ovplyvňujúce viskozitu
Distribúcia molekulových hmotností
n

Mw
n
Mn
newtonovská kvapalina

Vplyv plnív
-disperzné sústavy (suspenzie)
-taveniny polymérov obsahujúcich plnivá
Einsteinov vzťah pre newtonovské kvapaliny:
  1 1  k E2 
kde
η je viskozita systému
η1 je viskozita disperzného prostredia
 je objemová frakcia plniva
kE je Einsteinov koeficient, ktorý závisí len od tvaru častíc
vzťah platí pre nízke koncentrácie plniva.
Pre vyššie koncentrácie (až do 30%) platí:

 1  2.5  14.1 2
0
Vplyv štruktúry
- vetvenie
- krátke vetvy (nemajú vplyv)
- dlhé vetvy (ktoré netvoria uzly znižujú, ktoré tvoria uzly, zvyšujú)
- polarita reťazca
- tuhosť reťazca
Tok polymérnych tavenín – normálové napätia
y
x
z
Rýchlostný profil
šmyková rýchlosť
šmykové napätie
 yy
y
F
Y
 xx
X
Z
 zz
x
z
 xx
 yx
 zx
 xy
 yy
 zy
 xz
 yz
 zz
Tok polymérnych tavenín – narastenie za hubicou
N1   xx   yy
 yy
Prvý rozdiel normálových napätí
y
F
Y
N 2   yy   zz
Druhý rozdiel normálových napätí
 xx
X
N
1  21

2 
N2
 2
Z
Prvý koeficient normálových napätí
 zz
x
Druhý koeficient normálových napätí
z
hubica
Smer toku polyméru
Tok polymérnych tavenín
Reynoldsove číslo
Re 
vd
d – priemer potrubia
– hustota
2320 pre turbulentný tok

Deborahove číslo
De 
λ
t
De=0

t
čas potrebný na elastické zotavenie deformovanej kvapaliny
doba počas ktorej bola tavenina v deformovanom stave
newtonovská kvapalina
De= ∞ ideálne elastické tuhé teles0
Ak De>1 elastická zložka deformácie nestihla relaxovať - post spracovateľské efekty
Shark skin
Melt fracture
REOMETRIA
meranie reologických vlastností polymérnych kvapalín
A/ Absolútne metódy
B/ Uzančné metódy
tok kvapaliny v štrbine:
rotujúcich paralelných dosiek
rotujúcich kužeľov
rotujúcich súosých valcov
rotujúcej dosky a kužeľa
plastometre (stanovenie indexu toku
taveniny)
Výtokometre
tok kvapaliny v kapiláre
výtokové poháriky
voľný pád guľôčky kvapalinou
penetrometre a iné.
tok kvapaliny v podmienkach oscilačného
namáhania
Tokové krivky dvoch polymérov
η
1
2
P

Kapilárny reometer
pre newtonovské kvapaliny, m=1
RP

2 .L
  
P0
4Q
R 3
pre nenewtonovské kvapaliny
R
L
PL
P  P0  PL
  
m  3Q
R 3
R
1  R.P 

Q
.
.
m m  3  2. 0 .L 
3
m
m=1/n (koeficient odklonu od newtonovskej kvaplainy)
Rabinowitschova korekcia
Zohľadňuje nenewtonovský charakter toku

m  3.Q
  
R
3
3n  1 4Q
  
. 3
4n R
  K.
n
Bagleyho korekcia
Zohľadňuje neideálne správanie sa taveniny na vstupe do kapiláry pri L/R <50
Pd
Zásobník taveniny
kapilára
L
P
P0
ΔPe
Oblasť ustáleného toku
e
ΔPk
PL
0
L
Bagleyho korekcia
Zohľadňuje neideálne správanie sa taveniny na vstupe do kapiláry pri L/R <50
Pd
Zásobník taveniny
kapilára
L
P
P0
e
PL
0
L
Bagleyho korekcia
Zohľadňuje neideálne správanie sa taveniny na vstupe do kapiláry pri L/R <50
2
ΔP
2  1
1
e1
L/R
e2
L/R=0
P

L

2.  e 
R

Korekcia na sklz po stene kapiláry
Zohľadňuje nenulovú rýchlosť toku na stene kapiláry
QC  QR  Q
QR  vRR 2
QC
1
1 1  R.P 


v

.
.
R
3
m m  3  2. 0 .L 
R
R
QC
1
 vR
K
3
R
R
m
=
1  R.P 

K .
.
m m  3  2.L. 0 
1

m
Meranie pri rôznom priemere kapiláry a pri konštantnom tlaku
ROTAČNÉ REOMETRE
DOSKA - DOSKA
M t  F.r
ω
 R 
   0 .m 

 h 
1
m
Rotujúca doska
h
Meraná kvapalina
Pevná doska
R
 
h
2M
 3
R
m
R
1
m
m
 Mt 
m 


  m 
 .
3
 3m  1 
 2R  0 
ROTAČNÉ REOMETRE
KUŽEĽ - DOSKA
ω
m
 3M t 

  m.
3
 2R  0 
Rotujúci kužeľ
Meraná
kvapalina
h
α
h0
Pevná doska

 

3M

2R 3
R


 


R.tg tg 
R
ROTAČNÉ REOMETRE
VALEC - VALEC
m
ω
2.m
 Mt 
k .
  2m
2m
2

L
R

R


1
2
L
R1
R2
M
 r  
2Lr 2
M

2LR12
1 2 R12 R22
 (r )  2 2

2
r R2  R1
2 R22
  2

2
R2  R1
ROTAČNÉ REOMETRE – výhody a nevýhody
kužeľ-doska
valec-valec
výhody
-
Nevýhody
kvapaliny sú uzavreté v medzivalcovom priestore -
je potrebné pomerne veľké množstvo vzorky
a ani nízko viskózne kvapaliny nemôžu vytekať -
riziko uzavretia vzduchových bublín vo vzorke (napr.
z reometra
PVC pasty)
-
dobrá regulácia teploty meranej kvapaliny
-
homogénne šmykové podmienky – šmyková rýchlosť -
veľkosť častíc disperzných systémov je limitovaná
pozdĺž priemeru konštantná
dlhý čas potrebný na relaxáciu medzi dvoma merania,
-
-
na meranie postačuje malý objem vzorky
-
prípadné
vzduchové
bubliny
-
sú
najmä pre vysokoviskózne materiály
samovoľne -
vypudzované z meracieho priestoru
-
časovo náročné čistenie zariadenia
veľmi ľahké čistenie zariadenia
je potrebné precízne nastavenie štrbiny medzi kužeľom
a doskou
-
merania by mali byť robené len pri jednej teplote
z dôvodov zmeny šírky štrbiny v dôsledku tepelnej
rozťažnosti
-
doska - doska
-
je možné merať disperzné materiály aj s väčšími -
nie sú konštantné šmykové pomery v štrbine – šmyková
časticami
rýchlosť rastie od stredu po okraj dosky
ľahšia príprava skúšobných vzoriek z vysoko -
v prípade, že je vyhrievaná len jedna doska, horšia
viskóznych a elastických materiálov
regulácia teploty pri väčšej hrúbke štrbiny v dôsledku
kratší čas potrebný na relaxáciu vzorky medzi dvomi
tepelného gradientu
meraniami
-
rozsah šmykových rýchlostí je ľahko nastaviteľný
vzdialenosťou medzi doskami
-
ľahké čistenie zariadenia
OSCILAČNÉ REOMETRE
α
OSCILAČNÉ REOMETRE
IDEÁLNE ELASTICKÉ TELESO
 t    A cos t 
Hookov zákon
 t 
G 
 konšt .
 t 

 A ,  A ,  A

 t    A sin t 
 A sin t 
 A sin t 
t
 A cos t 
 t    A sin t 
t
OSCILAČNÉ REOMETRE
IDEÁLNE VISKÓZNA KVAPALINA
 t    A sin t 
Newtonov zákon
 t 
 
 konšt.
 t 

 A ,  A ,  A

 t    A cost 
 A sin t 
t
 A cost 
 A cos t 
 t    A cost 
t
OSCILAČNÉ REOMETRE
VISKOELASTICKÁ KVAPALINA
 ,
A
 t 
G 
 t 

A

t
OSCILAČNÉ REOMETRE
VISKOELASTICKÁ KVAPALINA
G 
G
G


G
G 2  G 2
G 
tg 
G
A
G 
cos  
A
A
G  
sin  
A
Elastický modul
Stratový modul
OSCILAČNÉ REOMETRE
VISKOELASTICKÁ KVAPALINA
 
 t 
 t 
G   . 
G 
 A sin(  )
 


 A
  
G
 A cos( )


 A
 
 2   2
Plastická zložka
Elastická zložka
OSCILAČNÉ REOMETRE
VISKOELASTICKÁ KVAPALINA


t
t
Deformačný test
(strain sweep)
Frekvenčný test
(frequency sweep)
OSCILAČNÉ REOMETRE
VISKOELASTICKÁ KVAPALINA
Payne efekt
log(G / )
log()
Reológia a spracovanie polymérov

Pa.s
Index toku
taveniny
oscilačný
reometer
kapilárny
reometer
Lisovanie
Vytláčanie
Vstrekovanie
 
1

 s
TECHNOLÓGIE SPRACOVANIA POLYMÉROV
Termoplasty
Elastoméry
Reaktoplasty
Technológie
Prípravné
o miešanie a hnetenie
o granulácia
o tabletovanie
o sušenie
Základné
o vytláčanie
o valcovanie
Pridružené
o lisovanie
o pretláčanie
o vstrekovanie
o tvarovanie
o vyfukovanie
o odlievanie
o namáčanie
o žiarové striekanie
o fluidné nanášanie
Doplnkové
o mechanické obrábanie
o spájanie
o povrchové úpravy
násypka
VYTLÁČANIE
hlava
lamač
hubica
prevodovka
chladenie
motor
závitovka
vyhrievacie teleso
Valec s puzdrom závitovky
o pomer dĺžky a priemeru závitovky (L/D)
o stúpanie závitov
o hĺbka závitov
o kompresný pomer
o tvar jadra závitovky (rovné jadro, jadro s plynulým stúpaním, jadro s viacstupňovým stúpaním)
o typ závitu (jednočinný, viacčinný, plynulý, prerušovaný)
o prítomnosť homogenizačných elementov na jadre (výstupky – kolíky a pod.)
o otáčky závitovky.
VYTLÁČANIE – základné parametre závitovky
v
A
vstupná zóna
B
prechodová zóna
C
výstupná zóna
PROCES:
- izotermický
- adiabatický
- polytrópny
- superadiabatický
VYTLÁČANIE – základné parametre závitovky


h
e
D
W
Ls
e – šírka plochy závitu
h – hĺbka závitu
 – uhol záberu
Ls – stúpanie závitu
D – priemer závitovky
δ – šírka medzery medzi závitovkou a puzdrom
W – šírka kanála medzi dvoma závitmi
VYTLÁČANIE – typy závitoviek
a/ s premenlivým uhlom stúpania
b/ s dlhou prechodovou zónou
c/ dvojčinná závitovka
d/ s krátkou prechodovou zónou
e/ ukončená hladkým torpédom
f/ závitovka s odplyňovaním
VYTLÁČANIE – základné typy dvojzávitoviek
bez
vzájomného
prekryvu
závitov,
s protichodným otáčaním, so závitmi proti sebe
so vzájomným prekryvom, s protichodným otáčaním
bez vzájomného prekryvu závitov, s protichodným
otáčaním, s posunutými závitmi
so vzájomným prekryvom so súhlasným otáčaním
VYTLÁČANIE – pohyb tuhého materiálu – vstupná zóna
- hladké puzdro
- drážkované puzdro
- chladená prvá zóna
ehef 
 2
2

m  DP Ntg  DP  DZ 
sin  
4


m - hmotnostný tok tuhého materiálu v závitovke
ρ - sypná hmotnosť dávkovaného polyméru
DP - priemer puzdra závitovky
DZ - priemer závitovky
N - počet otáčok závitovky za sekundu
hef - je výška plnenia závitu polymérom
e - šírka plochy závitu
- uhol záberu

VYTLÁČANIE – prechodová zóna
VYTLÁČANIE – výstupná zóna

 P
Q   .n  .
 L

h
e
D
W
Ls
VYTLÁČANIE
Q-P diagramy
n2 > n1
Q
Q
n2
h2 > h1
h1
n1
h2
P
P
Q
 2 > 1
Q
1

2
L2 > L1
L2
L1
P
P
VYTLÁČANIE
Q-P diagramy
Pracovný bod závitovky
Q
Hubica s veľkým prierezom (výroba hrubých dosiek)
Závitovka s hlbokým kanálom (vysoké h)
a s optimálnou teplotou taveniny
Závitovka s hlbokým kanálom (vysoké h) s
príliš vysokou teplotu taveniny
Hubica s malým prierezom (výroba tenkých fólií)
Závitovka s plytkým kanálom (nízke h)
P
Výroby založené na vytláčaní
Vytláčané duté a otvorené profily
Nevhodný profil
Vylepšené profily
Rast nákladov na hubicu
Výroby založené na vytláčaní
Schéma linky pre vytláčanie
odťahovacie
zariadenie
Vytláčací stroj
hubica
kaliber
chladiaca vaňa
rezacie
stohovacie
zariadenie zariadnie
navíjanie
Výroby založené na vytláčaní
Schéma hlavy na vytláčanie hadíc a rúr
zakončenie
závitovky
torpédový
dutý trn
A
lamač
uchytenie torpéda
v telese hlavy
B
B
prívod vzduchu
pre pretlakovú kalibráciu
A–A
A
B–B
Výroby založené na vytláčaní
Kalibrácia
chladiaca voda - vývod
reťaz
vlečná zátka
Kalibrácia pretlakom
vytláčaný profil
tlakový vzduch
chladiaca voda
chladiaca voda - prívod
hubica
trn
Kalibrácia podtlakom
chladiaca voda
vákuum
Výroby založené na vytláčaní
Dosky
prítlačné
valce
pozdĺžny priečna
orez
píla
trojvalec
Zásobník hotovej produkcie
Vytláčaný profil
hubica
chladiaca stolica
Výroby založené na vytláčaní
Dosky
Skrutka škrtiacej klapky
Nastavovacia skrutka štrbiny hubice
Pružná tvarovacia lišta
Prívod taveniny
Vymeniteľná časť hubice
Rozvod taveniny pozdĺž hubice
Výroby založené na vytláčaní
Vytláčané (liate) fólie
Hubica
Vzduchový nôž
Chladiaci valec
Odťahovací valec
Jednotka kontroly kvality
(hrúbka, optická kontrola)
Monoaxiálna, biaxiálna orientácia
Navíjacie zariadenie
Výroby založené na vytláčaní
monoaxiálne orientovaná fólia
1
Orientácia v
priečnom smere
Vytláčané (liate) fólie biaxiálne, dvojstupňový proces
2
Výroby založené na vytláčaní
Vytláčané (liate) fólie biaxiálne, jednostupňový proces
neorientovaná fólia
1
2
Výroby založené na vytláčaní
Vyfukované fólie
Odťahové prítlačné valce
Odťahovacie zariadenie
Skladacie dosky
Vyfúknutá fólia
Navíjacie zariadenie
Vytlačovací stroj
Chladiaci kruh
Vyfukovacia hlava
Výroby založené na vytláčaní
Vyfukované fólie
rozfukovací pomer
v1

P
R1
h1
dĺžiaci pomer
Zóna tuhnutia
Z
R0
v0
h0
Chladiaci
vzduch
Prívod taveniny
z vytlačovacieho
stroja
Prívod vzduchu na rozfúknutie fólie
R1
rP 
R0
v1
dP 
v0
Výroby založené na vytláčaní
Viacvrstvé fólie
-
A
vytláčanie
vytláčanie a valcovanie
vyfukovanie
valcovanie
B
Zásobník fólie
Prítlačný valec
Prítlačný valec
Hubica
Zásobník
fólie
1 – zásobník fólie
2 – prítlačné valce
3 – hubica vytlačovacieho stroja
4 – navíjanie fólie
Chladiaci valec
Navíjanie
Navíjanie
3
Prítlačný valec
Zásobník fólie
Výroby založené na vytláčaní
Výroba vodičov – oplášťovanie
Vodiace jadro torpédového
trnu hlavy
Prívod taveniny
Špička torpédového trnu
Oplášťovaný vodič
vodič
Výroby založené na vytláčaní
zvlákňovanie
A0 ,v0
z=0
hubica
1
ustálená rýchlosť toku
z
L
chladenie
dĺženie
návin
bod tuhnutia
v1
F, vz
dĺžiaci pomer
vz

v0
odťah
v2
Konštrukcia vytláčacej hlavy
sito
Konštrukcia vytláčacej hlavy
Regulácia tlaku
skrutkou
axiálnym pohybom závitovky
Konštrukcia vytláčacej hlavy
Priame hlavy
Hlava so špirálovým rozvodom taveniny
Širokoštrbinová
hlava
s
rozvodom
taveniny v tvare rybieho chvosta
A
B
A–A
B–B
A
B
Konštrukcia vytláčacej hlavy
Nepriame hlavy – vyfukovanie fólií
Centrovacie skrutky
Hubica
Trn
Prívod taveniny
Prívod vzduchu
Trn
Konštrukcia vytláčacej hlavy
Nepriame hlavy s pravouhlým adaptérom
Smer toku
taveniny zo
závitovky
Smer toku
taveniny zo
závitovky
Konštrukcia vytláčacej hlavy
Špeciálne hlavy
Hlava na výrobu sietí
A
A-A
A
Strižná hlava
Granulácia
Pásový granulátor
Rez A-A
A-A
Granulácia
Granulácia za studena
1
3
2
1 – vytláčací stroj
2 – chladiaca vaňa
3 – sušenie struny
4 – podávacie valce
5 – rotačné granulačné nože
4
5
Granulácia
Granulácia za tepla so vzduchovým chladením
2
4
1
3
1 – vytláčací stroj
2 – detail hubice vytláčacej hlavy
3 – okružný ventilátor
4 – cyklón
5 – vibračné sito
6 – zásobník granulátu
5
6
Granulácia
Granulácia s chladením zmesou vody a vzduchu alebo vodným prstencom
2
1
3
Prívod vody
4
Zmes vody
a granulátu
Granulácia s pomocou vodného prstenca
Granulácia s pomocou zmesi vzduchu a vody
1 – hubica granulačnej hlavy
2 – prívod vody
3 – rotor s nožmi
4 – zmes vody a granulátu
Granulácia
Granulácia pod vodou
Prívod vody
Príprava zmesí – miešanie
-Distributívne
- Dispergačné
v
v
A
B
v
C
D
Príprava zmesí - miešanie
Zmes NR a škrobu
Zmes NR a plastifikovaného Škrobu
20% zmäkčovadla
30% zmäkčovadla
Príprava zmesí - miešanie
Miešanie polyméru a tuhej prísady (napr. plniva, farbiva ...)
Smer pôsobenia šmykového napätia
Miešanie dvoch tavenín polymérov
Príprava zmesí – miešanie
FS
Dispergácia časticových aglomerátov
2
šmyk
def
 3. . ..r
FS
 6. . ..r 2
 = max
FS šmyk
FS
def
FS
def
FS šmyk
=0
u0>0
u0=0
u0
u0

Šmykové namáhanie - hnetič
Elongačné namáhanie - dvojvalec
Príprava zmesí – miešanie
Dispergácia taveniny v tavenine
Ca
 .R
s
Cakrit
je kapilárne číslo
Jednoduché šmykové namáhanie
102
Cakrit
Ca 
103

je celkové napätie v systéme
R
je charakteristický rozmer domény
s
je povrchové napätie domény
101
dispergácia
100
10-1
10-6
Deformačné namáhanie
(dvojdimenzionálny ťah)
10-5
10-4
bez dispergácie
10-3
10-2
10-1
m1/m2
100
101
102
103
Príprava zmesí – miešanie
Miešacie zariadenia - rozdelenie
OTVORENÉ
- Miešací dvojvalec
- Dvojrotorový hnetič
s otvorenou komorou
S jedným hnetadlom
ZATVORENÉ
S jednou miešacou
komorou
S dvomi miešacími
komorami
Každá komora má
nesúhlasne sa otáčajúce
hnetadlá bez vzájoomného
prekryvu
Dve nesúhlasne sa
otáčajúce hnetadlá
Dve súhlasne sa
otáčajúce hnetadlá
1. Oddelené
hnetadlá
2. Tangenciálne
hnetadlá
3. Hnetadlá so
vzájomným
prekryvom
1. Oddelené
hnetadlá
2. Hnetadlá so
vzájomným
prekryvom
Príprava zmesí – miešanie
Diskontinuálne miešanie - zariadenia
Príprava zmesí – miešanie
Diskontinuálne miešanie - zariadenia
1
4
2
3
1 – uzatvárací klin, 2 – komora hnetiča, 3 – vypúšťacia klapka, 4 – hnetadlo (rotor hneriča)
Príprava zmesí – miešanie
Diskontinuálne miešanie - zariadenia
Hnetič s odelenými
hnetadlami
Hnetič so vzájomným
prekryvom hnetadiel
Tandemový hnetič
Tangenciálny hnetič
Príprava zmesí – miešanie
Kontinuálne miešanie
Kontinuálna príprava zmesí prevažne pre termoplasty, zriedkavo pre kaučuky
Zariadenia:
- Jednozávitovky
- Dvojzávitovky
Príprava zmesí – miešanie
Kontinuálne miešanie – geometria jednozávitoviek
Príprava zmesí – miešanie
Kontinuálne miešanie – geometria jednozávitoviek
Bariérová závitovka
Závitovka s premenlivým priemerom jadra
Statický mixér
Príprava zmesí – miešanie
Kontinuálne miešanie – usporiadanie dvojzávitoviek
bez
vzájomného
prekryvu
závitov,
s protichodným otáčaním, so závitmi proti sebe
so vzájomným prekryvom, s protichodným otáčaním
bez vzájomného prekryvu závitov, s protichodným
otáčaním, s posunutými závitmi
so vzájomným prekryvom so súhlasným otáčaním
Príprava zmesí – miešanie
Kontinuálne miešanie – geometria segmentov dvojzávitoviek
Vstrekovanie
hydraulický vstrekovací valec
vstrekovacia tryska
uzatváracia jednotka
plastikačná jednotka
forma
uzatvárací ventil
závitovka
násypka
motor náhonu závitovky
Vstrekovanie
Pohyblivá doska Pevná doska
Vyhadzovač
Tryska
Vstrekovací cyklus
Uzatvárací ventil
Východisková
poloha, cyklus začína
uzatvorením formy a
prisunutím
plastikačnej jednotky
A
Nastreknutie taveniny do
dutiny formy
D
A
B
C
D
+F
Dotlak
C
Chladenie výlisku a
súčasná plastikácia
polyméru
Odsunutie plastikačnej
jednotky, otvorenie formy
a súčasné vyhodenie
hotového výlisku
B
chladenie
Vstrekovanie
Termoplasty – PVT DIAGRAMY
Merný objem
[cm3/g]
1.05
0,1 MPa
A
20 MPa
60 MPa
1.00
B
C
D
V
100 MPa
E
160 MPa
0.95
0.90
0
50
100
150
200
Teplota [°C]
Vstrekovanie
Termoplasty – PVT DIAGRAMY
Merný objem
[cm3/g]
1.05
0,1 MPa
20 MPa
60 MPa
1.00
100 MPa
V1
V2
0.95
160 MPa
0.90
0
50
100
150
200
Teplota [°C]
Vstrekovanie
Termoplasty
Teplota
Termická degradácia
polyméru
Vysoké
zmrštenie
Oblasť
vstrekovania
Prekročenie
uzatváracej sily pretok do
deliacej roviny
formy
Nedostatočne
zaplnená forma
Tlak
Vstrekovanie
Reaktoplasty
- Teplotný režim
- Vtoková sústava
- Separácia formy
Vstrekovanie
Guma
Vstrekovanie
Špeciálne procesy vstrekovania – sendvičové sekvenčné vstrekovanie
Plnenie formy polymérom 1
Plnenie formy polymérom 2
Uzatvorenie vtoku polymérom 1
Vstrekovanie
Špeciálne procesy vstrekovania – sendvičové dvojkanálové vstrekovanie
Vstrekovanie
Špeciálne procesy vstrekovania – multikomponentné vstrekovanie s rotáciou formy
A – uzavretá prázdna forma
B – nástrek polyméru 1
A
B
C
C,D – otvorenie a rotácia formy
E – uzatvorenie formy
F – nástrek polyméru 2
D
E
F
Vstrekovanie
Hydraulický
valec
Špeciálne procesy vstrekovania – multikomponentné vstrekovanie s použitím
posuvného jadra
Pohyblivé jadro
uzavretá prázdna forma
nástrek polyméru 1
odsunutie jadra
nástrek polyméru 2
Vstrekovanie
Špeciálne procesy vstrekovania – vstrekovanie s pomocou plynu alebo kvapaliny
-Šetrenie materiálových nákladov
-Veľkoplošné výrobky so zlepšenou tvarovou stabilitou, pre zníženie vstrekovacieho tlaku
-Komplikované výlisky s rôznou hrúbkou steny
Vstrekovanie
Špeciálne procesy vstrekovania – vstrekovanie s pomocou plynu alebo kvapaliny
Vstrekovanie
Špeciálne procesy vstrekovania – vstrekovanie s dolisovaním
Dvojstupňový proces
Selektívny proces
Vstrekovanie
Špeciálne procesy vstrekovania – vstrekovanie s dekoráciou a lamináciou
Vstrekovanie
Špeciálne procesy vstrekovania
- Vstrekovanie napenených výrobkov
- Mikrovstrekovanie
- Vstrekovanie práškov
- Reaktívne vstrekovanie (RIM)
Download

T - ADAM