tehnologija

PRO

MJE

NA O

BLI

KA

STVORITI POVEZANOST

ZADRŽATI POVEZANOST

UMANJITI POVEZANOST

UMNOŽITI POVEZANOST

Glavna skupina1

PRAOBLKOVANJE

STVARANJE PRAOBLIKA I

PRASTRUKTURE

Glavna skupina 2

PREOBLIKOVANJE

Glavna skupina 3

ODVAJANJE

Glavna skupina 4

POVEZIVANJE

Glavna skupina 5

PREVLAČENJE

SVO

JSTV

A

Glavna skupina 6

PROMJENA SVOJSTAVA IZRATKA (PRESTRUKTURIRANJE)

Premještanjem čestica tvari

Izvlačenjem čestica tvari

Unošenjem čestica tvari

Tablica izradbenih postupaka Postupci stvaranja oblika postupci promjene oblika ili svojstava

NEREAKCIJSKO PRAVLJENJE POLIMERNIH TVOREVINA

PROIZVODNA TEHNIKA

PROCESNATEHNIKA

IZRADBENATEHNIKA

POSTUPCI+

OPREMA(npr miješalica)

POSTUPCI+

OPREMA(npr kalup)

Polimernimaterijal

POLIMERNATVOREVINA

Polimernatvar + dodatci

Pravljenje plastomernih i elastomernih materijala i tvorevina REAKCIJSKO UPRAVLJANJE POLIMERNIH TVOREVINA

Proizvodnja duromernih elastomernih i nekih plastomernih tvorevina POSTUPCI PRAOBLIKOVANJA

KONTINUIRANI POSTUPCIKalandriranjePrevlačenjeKontinuirano lijevanjeEkstrudiranje

CIKLIČKI POSTUPCILijevanjeIstiskivanje (ciklička varijanta ekstrudiranja)Srašćivanje (sinteriranje)Prešanje

KALANDRIRANJE - KONTU osnovi se kalandriranje sastoji od kontinuiranog provlačenja omekšane polimerne smjese kroz parove valjaka i njenog skrućivanja u zadani oblik proizvoda(kalandrata)Polimeri koji se kalandriraju

agrave elastomeri (posebice prirodni rjeđe sintetski) agrave PVC ndash kruti i savitljivi (rjeđe CA PS PE)

Način očvršćivanja proizvoda (kalandrata)agrave geliranje + hlađenje (npr PVC)agrave hlađenje (npr PS)agrave umreživanje (elastomeri

1 ndash ekstruder za pripremu smjese2 ndash dvovaljak za homogeniziranje3 ndash osjetilo metala4 ndash dobavna traka5 ndash kalandar (4L)6 ndash izvlačilo7 ndash utiskivalica

8 ndash uzdužna rezalica9 ndash staza za hlađenjetemperiranje10 ndash potlačni valjak11 ndash uređaj za mjerenje površinske mase12 ndash uređaj za kontrolu debljine13 ndash namotavalica

PREVLAČENJE - KONTINUIRANI- kontinuirani postupak u kojem se omekšana polimerna smjesa nanosi na podlogu u obliku trake Polimeri koji se nanose na podlogu

agrave elastomeri gumirana platna agrave PVC umjetna koža (skaj)

Vrsta podloge (trake) agrave tekstilno tkanje papirna metalna tkanja od različitih materijala (npr stakleno) POSTUPCI PREVLAČENJAPostupci se razlikuju obzirom na način nanošenja omekšanog polimera na podloguagrave Uranjanjem (e Dip coating)agrave Noževima (lijevanjem) (e Knife coating) agrave Valjcima (e Roll coating) agrave Ekstrudiranjem (e Extrusion coating) agrave Višeslojno (e Slide coatingCurtain coating)

NOŽEVIMA URANJENIM VALJCIMA Ekstruzijsko prevlačenje

VIŠESLOJNO PREVLAČENJE

EKSTRUDIRANJE - KONTINUIRANIEkstrudiranje

Podloga

Polimernaprevlaka

- najprošireniji postupak preradbe polimeraU osnovi se ekstrudiranje sastoji od kontinuiranog protiskivanja polimerne taljevine kroz alat i njenog skrućivanja u zadani oblik proizvoda (ekstrudata)Ekstrudiraju se gotovo svi materijali Plastomeri duromeri i elastomeri I ELASTOPLASTOMERIUDIO EKSTRUDIRANJA INJEKCIJSKO PREŠANJE 32PUHANJE 10 OSTALI POSTUPCI 6 EKSTRUDIRANJE 52Funkcija ekstruderaKontinuirana dobava dovoljne količine homogene taljevine odgovarajuće temperature i tlakaPodjela ekstrudera

Prema načinu pripreme taljevine agrave plastificirajući agrave kapljevinski Prema načinu zagrijavanjaagrave politropniagrave adijabatniagrave pužni (jedno- i višepužni)agrave valjčaniagrave pločasti

KRITERIJI IZBORA EKSTRUDERA1 Kapacitet m (kgh) V (m3h) 2 Brzina ekstrudiranja ve (mmin)3 Moment vrtnje pužnog vijka Mp (Nm)4 Obodna brzina pužnog vijka v (ms)5 Instalirana snaga PEM (kW) ili specifični utrošak energije EE (kWhkg)

KOEKSTRUDIRANJE FOLIJA I PLOČAEKSTRUDIRANJE I KOEKSTRUDIRANJE CRIJEVNOG FILMAEKSTRUZIJSKO OBLAGANJE (ŽICE ELEKTRIČNI KABELI CIJEVI hellip)LIJEVANJE - CIKLIČKOReakcijsko lijevanje (lijevanje kapljevitih monomera)

o Istovremeno stvaranje materijala (polimerizacija)i proizvoda (praoblikovanje) o ProizvodiBlokovi ploče štapovidebelostjeni otpresci hellipo MaterijaliPlastomeri PA PMMA PS Elastomeri PUR SI Duromeri EP UP

Fizikalno lijevanje (lijevanje otopina i plastifikata)- Lijevanje u otvorene kalupeMaterijal (polimer) skrućuje fizikalno hlapljenjem otapala ProizvodiŠuplji otvoreni proizvodi (posude spremnici hellip) MaterijaliPlastomeri PVC- Centrifugalno lijevanje Materijal (polimer) skrućuje fizikalno hlapljenjem omekšavala Proizvodi Šuplji otvoreni cilindrični proizvodi (npr cijevi) MaterijaliPlastomeri PVC PE

- Rotacijsko lijevanjeMaterijal (polimer) skrućuje fizikalno hlapljenjem omekšavala ProizvodiŠuplji zatvoreni proizvodi (posude spremnici bačve) MaterijaliPlastomeri PVC PE

SRAŠĆIVANJE - SINTERIRANJE(CIKLIČKO)NASIPNO SRAŠČIVANJENASIPANJE PRAHA-ZAGRIJAVANJE KALUPA ODSTRANJIVANJ PRAHA

ProizvodiŠuplji otvoreni proizvodi (posudespremnici hellip)

MaterijaliPlastomeri PE PTFE u praškastom obliku

ROTACIJSKO SRAŠČIVANJEProizvodiŠuplji zatvoreni proizvodi (posude spremnici bačve) MaterijaliPlastomeri PE PTFE u praškastom obliku

PREŠANJE - CIKLIČKO1 Izravno prešanje VAŽNE KARAKTERISTIKE

Polimeri koji se prešaju-Duromeri PF UF MF rjeđe UP i EP-Elastomeri svi -Plastomeri vrlo rijetko (npr ispitna tijela - epruvete) Osnovni parametri procesaTemperatura kalupne šupljine 150 230 oC Tlakovi prešanja 20 60 MpaPrednost jednostavnost postupka i niska cijenaNedostatak izravnog prešanja trebamo znati točno koliko trebamo materijala ako imamo viška trebamo ga odstraniti

1 FazaDoziranje polimerne smjese (prah granulat trake) u otvorenu kalupnu šupljinuPrethodno smjesa može biti predgrijana čime se ubrzava proces 2 FazaPrešanje (kalupljenje) Zatvaranje kalupa Odvijanje reakcije umreživanja pod tlakom prešanja3 FazaVađenje otpreska iz kalupne šupljine4 FazaIzbacivanje otpreska i čišćenje kalupaKALUPI S STEPENIČATOM SLJUBNICOM- nužna visoka točnost - za otpreske velike mase S RAVNOM SLJUBNICOM ndash lakše doziranje - prigodnije za otpreske male mase

2 Posredno prešanje-Temeljne prednosti posrednog prešanja-Poboljšano doziranje (posredno iz pretkomore) -Moguće je otplinjavanje kalupne šupljine -Bolja kakvoća i dimenzijska stabilnost otpresaka

POSTUPAK 1 Doziranje smjeseu pretkomoru 2 Zatvaranje kalupa 3 Ubrizgavanje 4 Prešanjeumreživanje 5 Otvaranje kalupa 6 Izbacivanje otpreska

3 Injekcijsko prešanjeInjekcijsko prešanje ciklički je postupak praoblikovanja ubrizgavanjem polimerne tvari potrebne viskoznosti u temperiranu kalupnu šupljinuPolimerna tvar (taljevina) očvršćuje u kalupnoj šupljini u proizvod (otpresak) Fizikalno (geliranjem iili hlađenjem)=PLASTOMERI Kemijski (polimeriziranjem iili umreživanjem)=DUROMERI i ELASTOMERI i ELASTOPLASTOMERIZNAČAJKE POSTUPKA Prerađuju se gotovo svi materijali plastomeri duromeri elastomeri

Postupak je visokoautomatiziran Velika reproducibilnost proizvodnje Naknadna obradba otpresaka uglavnom je nepotrebna Raspon otpresaka vrlo je velik-Jednostavni (široka potrošnja) Male mase (lt 1 mg)

- Kompleksni (tehnički otpresci) Velike mase (gt 25 kg)LINIJA ZA INJEKCIJSKO PREŠANJE =Sustav za injekcijsko prešanje (SIP) +Dopunska oprema (robotimanipulatori hellip)

SUVREMENI POSTUPAK INJ PREŠANJA Kod suvremenih ubrizgavalica i priprema taljevine (plastificiranje) i ubrizgavanje najčešće se ostvaruje u istoj jedinici s pomoću pužnog vijka = Standardne ubrizgavalicePosebne ubrizgavalice -Višestanične (dvije ili više jedinica za kalupljenje)-Višestupanjske (dvije ili više jedinica za pripremu ili ubrizgavanje taljevine)KONSTRUKCIJA KALUPA- na temelju otpreska materijal koji stavljamo u kalup podreziULJEVNI SUSTAVČVRSTI ndash materijal se paralelno hladi s kalupomVRUĆI ndash polimerni materijal u rastaljenom stanju ndash veća cijena više energije oprez pri raduSUSTAV ZA IZBACIVANJE ndashobavlja parcijalnu funkciju otvaranja kalupa i vađenja otpreskaCilj izbacivala vađenje otpreska bez oštećivanja jednoliko izbacivanje što manje vidljivih otisakaKALUPI ZA INJ PREŠANJE

1 ndash uljevak 2 ndash uljevni tuljac 3 ndash razdjelnici 4 ndash ušće 5 ndash kalupna šupljina 6 ndash sustav za temperiranje 7 ndash nepomična kalupna ploča 8 ndash pomična kalupna ploča 9 ndash stezna ploča 10 ndash sljubnica 11 ndash ploča izbacivala 12 ndash izbacivalaSUSTAV ZA TEPERIRANJE

t h=So

2

K0 ∙ aef ∙ π2 ∙ ln [Ku ∙TTminusT K

T POminusT K ]t hminusvrijeme hlađenjaSominusdebljina stijenkeKominuskoeficijent oblika otpreskaaef minusefektivnatoplinska difuznostK uminuskoeficijent unutrašnjostiotpreskaT Tminus temp plastomerne taljevineT Kminustem p stijenke kalupne šupljineT POminustemp postojanostioblika otpreska

UBRIZGAVALICA

(Stroj za injekcijsko prešanje)

KALUPTEMPE

RIRALO

(Uređaj za održavanje toplinskog

polja kalupa)

Tokovi materijala u SIP-u

OTPRESAK

TALJEVINA

MEDIJ ZATEMPERIRANJE

Granica razvlačenja - jest naprezanje što ga izaziva sila razvlačenja na početnu ploštinu presjeka epruvete (Rr = FrAo) Pri djelovanju sile na granici razvlačenja Fr već i pri malom povećanju istezanja dolazi do opadanja sile a produljenje se neproporcionalno povećava Ako je Rr istaknuta tangenta na krivulju usporedna je s apscisomRastezna čvrstoća - jest naprezanje što ga izaziva maksimalna sila na početnu ploštinu presjeka epruvete (Rm = FmAo)Prekidna čvrstoća - jest naprezanje što ga izaziva prekidna sila na početnu ploštinu presjeka epruvete (Rp = FpAo)Konačno istezanje- istegnuće jest omjer između konačnog produljenja i početne mjerne duljine epruvetePrekidno istezanje- jest omjer prekidnoga (ukupnoga) produljenja i početne mjerne duljine epruveteModul elastičnosti -jest faktor proporcionalnosti i označuje omjer između naprezanja i deformacije (E = E)Deformacija monokristala - sile koje djeluju na tijelo mijenjaju dimenzije i oblik tog tijela - elastična deformacija ndash korelacija između vanjskih sila i unutarnje energije- granica elastičnosti ndash granica između plastične i elastične deformacije Dislokacija- nepravilnost kristalne rešetke oko koje postoji zona manje čvrstoće zbog poremećenosti veze među atomimaPlastična deformacija je gibanje dislokacije kroz rešetku izazvano posmičnim naprezanjima

Plastična deformacija monokristala - odvija se uglavnom na dva načina klizanjem (ravnine klizanja) i blizančenjem (ravnine blizančenja)Hladna plastična deformacija polikristalnog dtijela-manja deformabilnost u blizinama granica zrna ndash hladna deformacija prvenstveno proces smicanja unutar zrna- deformiranjem se povečava broj dislokacija- dolazi do očvršćenja smanjuje se otpornost na koroziju zbog povišen en- postupak se odvijana temp nižoj od 03 temp taljenja materijala

Promjene u deformiranom materijalu uslijed zagrijavanjaRekristalizacija ndash rast novih zrna iz distordiranog materijala - cilj smanjenje unutarnjih naprezanja-Temperatura rekristalizacije ndash temperatura pri kojoj počinje gibanje atoma te se atomi ponovo mogu razmjestit u nedistordiranu rešetku - 04 temp taljenja za čiste metale ili 045 do 05 temp taljenja za slitine- rekristalizacija počinje kada je energija dovedena rešetki dovoljna za savladavanje otpora gibanju atoma- Sekundarna rekristalizacija ndash nastupa pri previsokim temp ndash rast nekih kristalita na račun drugih kristalita

Osnovni pojmovi oblikovanja deformiranjem Plastičnost ndash fizikalni pojam sposobnosti deformacije ne mjeri seDuktilnost ndash sposobnost materijala da se plastično deformira bez pojave loma a mjeri se izduženjem ili kontrakcijomDeformabilnost ndash sposobnost materijala da se plastično deformira bez pojave loma u definiranim tehnološkim uvjetima procesa npr temperatura stupanj deformacije brzina deformacije itd Stupanj deformacije ndash promjena dimenzija uslijed oblikovanja vanjskih sila poprečnih presjeka i obujmaBrzina alata- promjenjiva od maksimalne vrijednosti na početku do nule na kraju procesaBrzina čestice materijla- različite brzine gibanja čestica materijala zbog različitih dužina putova Brzina deformacije- promjena deformacije u jedinici vremena značajno utjeće na mehanička svojstva

Prema Kloos-u suho trenja ndash postoje čiste metalne površine između kojih dolazi do zavarivanja ili sljepljivanja čestica frikcijskog para micro=05 granično trenja ndash između površina postoji monomolekularni sloj nemetalnog materijala micro=03 mješovito trenje ndash u međuprostoru između frikcijskog para postoji mazivo micro=01 hidrodinamičko trenje ndash ne postoji dodir između površine alata i površine obratka micro=0001 cilj podmazivanja ndash smanjenje broja lokalnih zavaranVrste maziva za hladnu plastičnu deformaciju maziva koja se miješaju s vodom (sapuni krede emulzije) razne vrste ulja i masti filmovi i folije (PP PE smole) grafit molibdendisulfid i teflon za toplu plastičnu deformaciju grafit molibdendisulfid teflon drvena piljevina staklo solivrste peći za zagrijavanjeelektrične pećiindukcijske pećiplamene pećikomorne pećipotisne peći za zagrijavanje visokolegiranih čelikapeći s rotirajućim dnomprotočne pećiPriprema i zagrijavanje materijala u postupcima oblikovanja deformiranjemlijevanje u čelična kalupe kokile ndash ingot (39 tona 350 tona)nedostaci krupnozrnata struktura napukline posljedice segregacije oksidi uključine plinova itdPriprema i zagrijavanje materijala u postupcima oblikovanja deformiranjemlijevanje u čelična kalupe kokile ndash ingot (39 tona 350 tona)

zagrijavanje ndash jedna od temeljnih operacija u procesima oblikovanja deformiranjematmosfera u pećivrste peći za zagrijavanje

električne peći indukcijske peći plamene peći - komorne peći potisne peći za zagrijavanje visokolegiranih čelika peći s rotirajućim dnom protočne peći

Kovanjepostupak oblikovanja najčešće u toplom stanjuza izratke manjih dimenzija i u hladnom stanju glavni nedostaci tople deformacije utrošak energije i stvaranje oksida (2-5) razlikuju se slobodno kovanje kovanje u ukovnjima

Slobodno kovanje - najstariji postupak oblikovanjabez upotrebe kalupaosnovne operacije kovanja susabijanjeistiskivanje i raskivanjeprobijanjezasijecanjesavijanjeSabijanjeje termin koji se koristi za opis postupka kada postoji redukcija visine u lateralnom smjeru i slobodno tečenje materijala u transverzalnom smjeru Budući da postoji utjecaj trenja materijal pokazuje različiti stupanj deformacije pa s tim povezano i različite veličine tvrdoće koja je vrlo dobar indikator stupnja deformacije i očvršćenja ako je postupak obavljen u hladnom stanjuIstiskivanje i raskivanje-označava operaciju gdje se smanjuje veličina poprečnog presjeka odnosno debljina materijala ili se želi smanjenjem presjeka materijalu povećati duljinaProbijanjeje operacija slobodnog kovanja gdje se u obradak utiskuje odgovarajući alat i oblikuje slijepa rupa a na kraju se ovo slijepo udubljenje probija zakretanjem obratka i formiranjem provrta

Zasijecanjeje operacija slobodnog kovanja i redovito je predoperacija iskivanja i izduživanjaSavijanjeje operacija slobodnog kovanja koja uzrokuje kombinaciju tlačno-rasteznog naprezanja

Kovanje u ukovnjimaje postupak kod kojeg materijal pod djelovanjem sile alata ispunjava kalupnu šupljinu ukovnjarazlikuje sepripremno kovanje ndash u pripremnim kovačkim gravurama završno kovanje ndash kada se stvara vijenac

Kovački strojevi -Podjela strojeva prema vrsti pogonamehaničkihidrauličkina pregrijanu paruna komprimirani zrakPodjela strojeva prema načinu gibanja alatapravocrtno gibanjekružno gibanjePodjela strojevabatoviprešehorizontalni kovački strojeviOsnovne značajke strojeva ENERGETSKE I KINEMATSKE- nazivna sila koristan rad br okretaja br alata snagaPodjela strojeva prema performansamastrojevi sa garantiranom silomstrojevi s garantiranim hodom alata strojevi sa garantiranim radom odnosno energijom deformacije

Provlačenjeizrada šipkastih materijala jednostavnih ili složenih oblikarazlozi poduzimanja postupka provlačenjapromjena veličine ili oblika presjekaočvršćenje glačanje površinekalibriranjetehnološka opravdanostIstiskivanjeistiskivanje je postupak oblikovanja u hladnom toplom ili polutoplom stanjuprimjenjuje se prvenstveno za proizvodnju okruglih četvrtastih ili profiliranih šipki i cijevi iz obojenih metalaSavijanje-tijekom savijanja materijal je podvrgnut elastičnim i plastičnim naprezanjimaoblikovanje u hladnom i toplom stanjupodjelakružno savijanjeoštro kutno savijanje profilno ili oštro savijanje

1 ndash ekstruder za pripremu smjese2 ndash dvovaljak za homogeniziranje3 ndash osjetilo metala4 ndash dobavna traka5 ndash kalandar (4L)6 ndash izvlačilo7 ndash utiskivalica

8 ndash uzdužna rezalica9 ndash staza za hlađenjetemperiranje10 ndash potlačni valjak11 ndash uređaj za mjerenje površinske mase12 ndash uređaj za kontrolu debljine13 ndash namotavalica

PREVLAČENJE - KONTINUIRANI- kontinuirani postupak u kojem se omekšana polimerna smjesa nanosi na podlogu u obliku trake Polimeri koji se nanose na podlogu

agrave elastomeri gumirana platna agrave PVC umjetna koža (skaj)

Vrsta podloge (trake) agrave tekstilno tkanje papirna metalna tkanja od različitih materijala (npr stakleno) POSTUPCI PREVLAČENJAPostupci se razlikuju obzirom na način nanošenja omekšanog polimera na podloguagrave Uranjanjem (e Dip coating)agrave Noževima (lijevanjem) (e Knife coating) agrave Valjcima (e Roll coating) agrave Ekstrudiranjem (e Extrusion coating) agrave Višeslojno (e Slide coatingCurtain coating)

NOŽEVIMA URANJENIM VALJCIMA Ekstruzijsko prevlačenje

VIŠESLOJNO PREVLAČENJE

EKSTRUDIRANJE - KONTINUIRANIEkstrudiranje

Podloga

Polimernaprevlaka






















t h=So

2



UBRIZGAVALICA


KALUPTEMPE

RIRALO


polja kalupa)


OTPRESAK

TALJEVINA




































t h=So

2



UBRIZGAVALICA


KALUPTEMPE

RIRALO


polja kalupa)


OTPRESAK

TALJEVINA















tehnologija

Documents

Transcript of tehnologija