PRESOVANJE PLASTICNIH MASA
www.maturski.org
SADRŽAJ:
1. UVODNA RAZMATRANJA 1
1.1. Načini dobijanja plastičnih masa 1
1.2. Dodaci plastičnim masama 2
1.3. Osnovna struktura polimera 3
1.4. Podela plastičnih masa 4
2. TEHNOLOGIJE PRERADE PLASTIČNIH MASA 6
2.1. Prerada termoplasta 6
2.2. Prerada duroplasta 7
2.3. Postupci prerade plastičnih masa 7
3. KARAKTERISTIKE IZABRANE PLASTIČNE MASE 18
4. PROBLEMI PROJEKTOVANJA DELOVA OD PLASTIČNIH MASA 21
4.1. Tehnološke karakteristike procesa presovanja plastičnih masa 22 4.2. Konstruisanje i tehnologičnost delova 24
4.3. Tačnost dimenzija delova od plastičnih masa pri presovanju u kalupima 31
5. PRIMER PROJEKTOVANJA DELA 32
6. ZAKLJUČCI 40
7. LITERATURA 41
UVODNA RAZMATRANJA
Zahvaljujući mogućnosti ispunjenja najrazličitijih zahteva, polimerni materijali nalaze primenu u praktično svim oblastima ljudske delatnosti.
Razvoj hemijske industrije poslednjih godina 20-tog veka, posebno u oblasti polimernih materijala doveo je do razvoja čitavog niza novih proizvoda i masovne proizvodnje najrazličitijih materijala specifičnih mehaničkih i drugih karakteristika. Sa pojavom kompozitnih materijala dolazi do nove tehnološke revolucije, jer se novi materijali mogu projektovati i proizvoditi tako da imaju znatno bolje karakteristike od pojedinačnih osobina polaznih materijala ili nama poznatih materijala. Poseban značaj novi materijali na bazi polimera dobijaju primenom u automobilskoj, avio i kosmičkoj industriji, kao i u građevinarstvu, elektrotehnici i telekomunikacijama.
Polimerni mateijali imaju veoma raznovrsnu strukturu što predstavlja osnovne probleme pri analizi uticaja polaznih sirovina i tehnoloških parametara na njihove karakteristike. Da bi se ovi uticaji odredili, potrebno je poznavanje hemijskih, mehaničkih, termičkih, električnih i drugih svojstava plastičnih masa, što podrazumeva obimna istraživanja kao i usavršavanje metoda za istraživanja.
Izrada predmeta od plastičnih masa ima čitav niz prednosti: niska cena koštanja, mala gustina u odnosu na metale, laka izrada delova, posebno proizvoda složene konfiguracije, kao i visoka produktivnost pri njihovoj izradi, dobra dielektrična svojstva, zbog čega nalaze primenu kao dobri elektro-izolatori, visoka otpornost na kiseline, rastvore i druge agresivne sredine, dobra prozračnost i sposobnost bojenja, dobra prigušujuća svojstva, odnosno visoka otpornost na vibracije, zbog čega se koriste kao dobri izolatori vibracija, dobra svojstva apsorpcije zvuka, odnosno dobri su zvučni izolatori, dobre antifrikcione osobine, a po potrebi i dobra frikciona svojstva.
Nedostaci plastičnih masa su: niska čvrstoća na povišenim temperaturama, smanjenje čvrstoće u toku dugotrajnog opterećenja, kratak vek trajanja, što je u direktnoj vezi sa procesom starenja pod uticajem svetlosti, toplote, vlage i kiseonika.
Radi daljeg povećanja primene plastičnih masa, potrebno je obezbediti razvoj u tri pravca:
− razvoj novih materijala plastičnih masa,
− razvoj tehnologija prerade, uređaja i alata za preradu i
− razvoj primene novih materijala i razvoj novih proizvoda od plastičnih
masa.
1.1. Načini dobijanja plastičnih masa
Plastične mase su materijali koji se sastoje iz osnovne komponente i dodataka. Osnovna komponenta je polimer, a dodaci, u zavisnosti od potrebnih karakteristika proizvoda, mogu biti: plastifikatori, punila, boje, maziva, stabilizatori i očvršćivači.
Polimeri su materije koje se sastoje od makromolekula. Mogu biti prirodni i sintetički. Prirodni polimeri se nalaze u biljkama i životinjama (celuloza, skrob, belančevine, kaučuk, itd.), a sintetički se dobijaju hemijskim putem (sintezom monomera). Osnovne metode sinteze monomera su:
polimerizacija,
polikondenzacija i
poliadicija.
Polimerizacija je proces stvaranja makromolekula spajanjem većeg broja monomera, pri čemu se ne izdvajaju sporedni produkti i ne vrši se pregrupisavanje atoma u molekulu. Karakteristično je to da se ne sme prekinuti proces polimerizacije (ne može se nastaviti), i da se osobine polimera bitno razlikuju od osobina monomera. Ovaj proces se može prikazati jednačinom:
monomerpolimer
n – broj ponavljajućih jedinica u polimernom lancu.
Polikondenzacija je proces sinteze većeg broja monomera u makromolekule uz izdvajanje sporednih proizvoda. To je najčešće voda ili amonijak. Polikondezacija se može izvoditi stupnjevito pa i sa prekidima, a predstavlja se formulom:
Poliadicija je postupak spajanja većeg broja monomera u makromolekule bez izdvajanja sporednih proizvoda. Izvodi se u stupnjevima. Dobijeni polimeri imaju sličnu strukturu kao i polimeri dobijeni polikondenzacijom. Ovaj postupak je negde između polimerizacije i polikondenzacije.
1.2. Dodaci plastičnim masama
Plastifikatori (omekšivači) su materije u kojima se polimeri rastvaraju i nabubre, čime se povećava elastičnost, a smanjuju se zatezna čvrstoća i tvrdoća. Tada dolazi i do promena nekih fizičko-hemijskih osobina od kojih je najznačajnije sniženje temperature topljenja. Složenog su hemijskog sastava i tu spadaju kamfor, trikrezol sulfat i drugi, a najčešće su u tečnom (uljanom), a ponekad u čvrstom agregatnom stanju.
Punila su materije koje se dodaju polimerima radi poboljšanja mehaničkih osobina i smanjenja cene koštanja. Mogu biti organskog i neorganskog porekla. Punila organskog porekla su: drveno brašno, azbest, tekstilna vlakna, grafit i dr. Oni uglavnom deluju kao očvršćivači. Punila neorganskog porekla su: metal, staklo i dr. Na primer kada se doda metalni prah, povećava se elektroprovodljivost plastične mase.
Prema strukturi punila mogu biti:
praškasta (drvo, kvarcno brašno, metalni prah, prah liskuna...),
vlaknasta (azbesna, staklena, pamučna ili sintetička vlakna) i
slojevita (hartija, metalna folija, pamučna tkanina, sintetička, staklena, žičana mreža).
Boje imaju osnovni zadatak da daju određenu boju plastičnoj masi, a uz to povećavaju hemijsku i termičku stabilnost. Boje mogu biti organskog i neorganskog porekla.
Maziva poboljšavaju plastifikaciju i eliminišu prilepljivanje (vezivanje) plastične mase za alat (kalup). Najčešće se primenjuju: parafin, steorin i kalcijum-stearat.
Stabilizatori obezbeđuju očuvanje prvobitnih osobina plastičnih masa povećanjem otpornosti na toplotu i štetna zračenja.
Očvršćivači obezbeđuju prelazak plastične mase iz žitkog (testastog) u čvrsto stanje. Očvršćavanje ubrzavaju katalizatori.
1.3. Osnovna struktura polimera
Polimeri se prema strukturi polimernih lanaca mogu podeliti na: linerane, razgranate i mrežaste lance.
Linearni polimerni lanci su najjednostavniji jer je kod njih element ponavljanja (polimer) povezan u izdužen lanac (slika 1.).
Slika 1. Linearni polimer
Razgranati polimerni lanac ima na osnovnom izduženom lancu kraće ili duže ogranke koji su sastavljeni od istih ponavljajućih elemenata kao i osnovni lanac (slika 2.).
Slika 2. Razgranati polimer
Mrežasti polimerni lanac ima međusobno povezane izdužene polimerne lance u dvodimenzionalne i/ili trodimenzionalne mreže (slika 3.).
Slika 3. Mrežasti polimer
1.4. Podela plastičnih masa
|
