Technologie przetwórstwa tworzyw (prasowanie, wytłaczanie, wtrysk)

Plan prezentacji



Wprowadzenie

- Definicja tworzywa sztucznego
- Geneza nazw
- Podział
- Historia



Metody przetwarzanie

- Prasowanie

- Wytłaczanie
- Wtrysk

Definicja tworzywa sztucznego

Tworzywa sztuczne – materiały

składające się z polimerów
syntetycznych (wytworzonych
sztucznie przez człowieka i
niewystępujących w naturze) lub
zmodyfikowanych polimerów
naturalnych oraz dodatków
modyfikujących

Geneza nazw tworzyw
sztucznych

Tworzywa sztuczne to ogólnie i

powszechnie przyjęta nazwa
materiałów, których
podstawowym (a nieraz
wyłącznym) składnikiem są
substancje wielkocząsteczkowe.
Można zestawić konkretną grupę
tworzyw sztucznych z końcówką
-plast np. fenoplasty,
aminoplasty, fluoroplasty czy
duroplasty.

Podział tworzyw
sztucznych



Ze względu na fizykochemiczne właściwości
przetwórcze

1.) tworzywa termoplastyczne -

uplastyczniające ("topiące") się pod wpływem
temperatury np. polietylen, polipropylen,
poli(chlorek winylu) itp.

rys.) pianka polietylenowa

Podział tworzyw
sztucznych



Ze względu na fizykochemiczne właściwości
przetwórcze

2.) tworzywa reaktywne - ulegające reakcji

chemicznej sieciowania np. żywice
epoksydowe, żywice poliestrowe, kauczuk

rys.) piłeczki kauczukowe

Podział tworzyw
sztucznych



Ze względu na zastosowanie

1.)  konstrukcyjne,
2.)  elastoplastyczne,
3.)  porowate,
4.)  powłokotwórcze,
5.)  adhezyjne,
6.) włóknotwórcze,
7.) specjalne (wymieniacze jonowe,

polimery biomedyczne itp).

Podział tworzyw
sztucznych



Ze względu na właściwości fizykochemiczne

1.) Duromery – twarde, trudnotopliwe o wysokiej

odporności mechanicznej służące jako materiały
konstrukcyjne. Niektóre duromery zastępują materiały
ceramiczne

2.) Plastomery – popularnie zwane termoplastami mniej

sztywne od duromerów ale łatwotopliwe – dzięki ich
topliwości można je przetwarzać poprzez topienie i
wtryskiwanie do form lub wytłaczanie, dzięki czemu
można z nich uzyskać bardzo skomplikowane kształty.

3.) Elastomery – tworzywa, które można rozciągać i

ściskać; w wyniku rozciągania lub ściskania
elastomery zmieniają znacznie swój kształt ale po
odjęciu siły wracają do poprzednich kształtów.
Elastomery zastąpiły prawie całkowicie kauczuk
naturalny, ale znalazły też szereg nowych zastosowań
niedostępnych dla zwykłego kauczuku.

Podział tworzyw
sztucznych



Ze względu na dodatki, które występują w
tworzywie

W skład tworzyw sztucznych oprócz polimerów

wchodzą różnego rodzaju dodatki nadające im
określone właściwości fizyczne. Mogą to być:

1.)  napełniacze;
2.)  plastyfikatory;
3.)  stabilizatory;
    - antyozonanty;
    - dodatki zmniejszające palność;
4.)  antystatyki;
5.)  barwniki;
6.)  dodatki przeciwścierne.

Historia tworzyw
sztucznych

Pierwsze w skali przemysłowej próby chemiczne modyfikowania

związków wielkocząsteczkowych przypadły na lata 1850–1875.

• 1872 w USA otrzymano celuloid,
• 1872 - A. Bayer otrzymuje pierwsze żywice fenolowo-

formaldehydowych

• 1897 w Niemczech uruchomiono produkcję galalitu,
• 1904 - acetylocelulozy.
• 1909 na podstawie patentu belg. chemika H. Baekelanda pierwsza

linia przemysłowa do produkcji żywic fenolowych

• 1928–31 rozpoczęto produkcję większości tworzyw poliwinylowych
• 1937 – w USA pierwsze tworzywa poliamidowe
• 1939 – Wielka Brytania produkcja polietylenu

wysokociśnieniowego

• 1942 – w USA pierwsza produkcja PVC oraz silikonów w 1943
• 1956 – Niemcy pierwsza produkcja poliwęglanów PC

Prasowanie



Prasowanie - jest metodą przetwórstwa
polegającą na cyklicznym wprowadzaniu tworzywa
do zamkniętego gniazda formującego, bardzo
często na jego uplastycznieniu a następnie
stapianiu w zamkniętym gnieździe formującym,
jego utwardzeniu lub zestaleniu, i z kolei wyjęciu
przedmiotu, zwanego w tym przypadku wypraską
prasowniczą, z gniazda. Proces prasowania
zachodzi na prasach lub bez ich pomocy, jednak
zawsze z użyciem narzędzia, którym jest forma
prasownicza mająca gniazdo formujące.

Prasowanie



Prasowanie tłoczne - jest to kształtowanie przedmiotów w
formach, co najmniej dwudzielonych, w których matryca i
stempel nadają przedmiotowi żądany kształt. Chłodne lub
wstępnie ogrzane tworzywo, w postaci rozdrobnionej lub
scalonej, umieszcza się w gnieździe formy, a następnie po
ogrzaniu, co prowadzi do uplastycznienia tworzywa,
doprowadza się je przez nacisk stempla do płynięcia, tak
aby całkowicie wypełniło gniazdo formy. Po zestaleniu
wypraski w podwyższonej (tworzywa termoutwardzalne) lub
obniżonej temperaturze (tworzywa termoplastyczne)
wypraskę usuwa się z formy i cykl formowania można
rozpocząć ponownie. Metodą tą przetwarza się przede
wszystkim tworzywa termoutwardzalne, rzadziej
termoplastyczne

Prasowanie



Prasowanie przetłoczne - polega na tym, że
niezbędną ilość tłoczywa, najczęściej wstępnie
ogrzanego, umieszcza się w cylindrze, z którego, w
postaci całkowicie uplastycznionej, zostaje
przetłoczone przez jeden lub więcej kanałów do
formy. W przetwórstwie tworzyw
termoutwardzalnych formy są podgrzewane, w
termoplastycznych - chłodzone. Stosuje się zwykle
tłoczywo wstępnie stabletkowane.

Prasowanie



Prasowanie płytowe - stosuje się do wytwarzania
płyt prostych i kształtowych z tworzyw. Najważniejsze
znaczenie ma prasowanie płytowe laminatów
utwardzalnych utwardzających się w wyniku
polimeryzacji kondensacyjnej. Arkusze napełniacza
przesyca się odpowiednią żywicą i układa jeden na
drugim w pakiet, zgodnie z żądanym
ukierunkowaniem włókien. Pakiet taki umieszcza się
pomiędzy ogrzewanymi płytami prasy
przymocowanymi do jej stołów. Zatem formę w tym
przypadku stanowią tylko ogrzewane płyty, a gniazdo
formujące-przestrzeń pomiędzy nimi. Cykl prasowania
płytowego jest w swej istocie taki, jak prasowania
tłocznego tworzyw utwardzalnych.

Wytłaczanie



Wytłaczanie jest procesem ciągłego (np.
wtryskiwanie to proces cykliczny) formowania
wyrobów z tworzyw sztucznych. Polega na
uplastycznieniu tworzywa w układzie
uplastyczniającym (układ ślimak-cylinder)
wytłaczarki i przepchaniu go pod wpływem
wytworzonego ciśnienia przez głowicę
formującą wyrób.

Wytłaczanie

Wytłaczarki używamy do produkcji takich

wytworów jak:

- Rury, profile, pręty, płyty
- Folia

Wtrysk



Wtryskiwanie - jest to proces cykliczny, w
którym materiał wyjściowy w postaci granulek
lub krajanki, podany z pojemnika do ogrzanego
cylindra, uplastycznia się i następnie jest
wtryskiwany przez dyszę i tuleję wlewka do
gniazd formującego. Tworzywo zestala się w
nich, a następnie usuwane z formy w postaci
gotowej wypraski, po czym cykl procesu
rozpoczyna się od nowa.

Document Outline