PRZETWÓRSTWO TWORZYW SZTUCZNYCH

Tworzywa sztuczne posiadają obecnie zastosowanie w technice i życiu codziennym.

Charakteryzuje je łatwość formowalność, różnorodna właśność, trwałość oraz względy ekonomiczne.

Zalety:

- łatwość formowania

- mała gęstość (0,8-1,5 [g/cm3]

- korzystny stosunek wytrzymałości mechanicznej do ciężaru właściwego

- dobre własności mechaniczne i elektorizolacyjne

- b. dobra odporność chemicznai wysoka odporność na działanie H 0

2

- dobry wygląd wyrobów (barwa, połysk, faktura pow.)

- długa żywotność bez konieczności konserwacji

Wady:

- wytrzymałość mechaniczna gorsza od metali

- duże pełzanie

- mała stabilność własności wytrzym.

- mała stabilność kształtu wynikająca z małej sztywności

- duża rozszerzalność cieplna, 5-20 razy od metali

- mała twardość w porównianiu do stali (10-100 razy mniejsza)

- mała odporność cieplna – zwykle 60-150o, istnieje nawet ok.400o Tworzywa:

• Termoplastyczne ( przy określonej temp i ciśnieniu są plastyczne, wielokrotnego przetworzenia, wytwarza się przez tłoczenie wtryskiwanie)

• Termoutwardzalna

•

Duroplasty (można tylko raz przetworzyć)

Chemoutwardzalne

• Elastomery

Dodatki (do tworzyw):

- polimery modyfikujące (kiladziesiąt procent dodawane do tworzyw modyfikuje wł mech, cieplne i inne)

- napełniacze - w celu otrzymania żądanych własności wytrzymałościowych, sztywności, odporności cieplnej odpowiedniego współczynnika tarcia, rozszerzalności liniowej.

- stabilizatory

- plastyfikatory (zmiękczacze)

- środki barwiące

-opózniacze palenia

Porafory – umożliwiają otrzymywanie tworzyw spienionych porowatych Antystatyk – eliminuje elektryzowanie, modyfikuje powierzchnie , własności tworzywa lub zmniejszją odporność.

Procesy przygotowawcze:

- Rozdrabnianie

- Mieszanie

- Homogenizacja

- Konfekcjonowanie

RODZAJE PRZETWÓRSTWA:

1. Formowanie wtryskowe

2. Wytłaczanie

3. Formowanie próżniowe i ciśnieniowe

4. Wytwarzanie laminatów

5. Inne technologie (prasowanie[z tworzyw termoutwardzalnych], odlewanie) Sposoby Suszenia:

• W złożu fluidalnym – przedmuchiwanie gorącego powietrza

• Przeciwprądowe granulatu - od dołu powietrze

• Suszenie próżniowe – pompa próżniowa usuwa parę wodną Etapy:

- suszenie tworzywa

- ogrzewanie i upłynianie

- wtrysk właściwy

- stygnięcie

- opróżnianie formy

- zamknięcie formy

- oczyszczanie produktu

Techniki wtrysku:

- wtrysk sekwencyjny

- wielkomponentowy

- z doprasowaniem

- z rozdmuchiwaniem

- reaktywne formowanie wtryskowe

Parametry:

• Temp wtrysku - przy której uzyskuje odpowiednią płynność

• Temp stopu – uplastycznienie tworzywa

• Ciśnienie wtrysku – przy ślimaku

• Ciśnienie docisku

• Czas chłodzenia

• Czas wtrysku

Metale niezależne: Cu,Ni,Al.,Zn,Pb,Sn,Mg,Mn.

Różnią się one własnościami chemicznymi i fizycznymi.

Metale niezależne

< 3,6 g/cm3

> 3,6 g/cm3

Lek

kie

Ci

ężkie (b. trudno

topliwe)

< 650o C

Li, Na, K, Be, Ca, Rb, Mg, Al., Ba

650o - 2000

>2000oC

Hg,Sn,

Bi,Zn,

Sb

Ag,A

u,

W,

Cu,

Mn,

Mo, Ta

Co, Ni,

Pt, Cr

2/3 metali zaliczamy do metali rzadkich, które coraz powszechniej stosuje się w przemyśle.

Z Metali niezależnych ciężkich wyróżnia się grupę metali szlachetnych –Au,Ag i Pt z platynowcami i grupę metali przejściowych pomiędzy.

Metody otrzymywania metali:

- Pirometalurgiczne

- Elektrometalurgiczne

- Hydrometalurgiczne

Pirometalurgiczne – stosuje się najczęściej przy dużej zawartości metalu w rudzie lub koncentracie (4%), nie może być bardzo aktywny w obecności tlenu czy węgla. Metoda tą otrzymuje się większość metali ciężkich np.: Cu, Zn, Pb, Ni, Cd.

Procesy elektrotermiczne w piecach indukcyjnych przetapia się metale, łatwo utlaniającego się.

Hydrometalurgia, zawartość metali (<1%), ruda nie zawiera innych metali, których nie można oddzielić w procesach pirometalurgicznych.

Podział rud metali

Rudy metali niezależnych są wielometaliczne, a zawartość metali użytecznych wynosi zwykle 1%.

W wyniku wzbogacania otrzymujemy zazwyczaj kilka koncentratów.

Przygotowanie rud:

1. Przeróbka mechaniczna ( wykorzystuje własności fizyczne)

• Rozdrabnianie i klasyfikacja

• Wzbogacanie rud (grawitacyjne,magnetyczne, elektrostatyczne)

• Operacje wykończające ( zagęszczanie, filtrowanie, suszenie, brykietowanie, grudkowanie)

2.

- zbrylanie materiału przez spiekanie

- wzbogacanie ogniowe rud węglanowych

- prażenie utleniające

ALUMINIUM- metal srebrzysto biały o temp topnienia 660oC

- bardzo lekki, o gęstości 2,7 g/cm3

Dzięki dużej plastyczności można go łatwo walcować na blachy i folie oraz kuć i ciągnąć.

Wytrzymałość na rozciąganie Al. Technicznego lanego wynosi ok. 120 MPa, a walcowanego ok. 200 MPa.

Ulega działaniu żrących alkaliów oraz kwasów HCl, H2SO4.

Stężony HNO3 i kwasy organiczne nie działają na Al.

Na powietrzu Al. Pokrywa się pasywną warstewką Al2O3. Zapewnia dużą odporność Al na korozję oraz uniemożliwia dalsze utlenianie.

Stopy Aluminium:

- Duraluminium (95 % Al ; 3-4 % Cu ; 0,5 % Mg ; 0,5% Mn)

- Silumin (87 % Al ; 12-13 Si) Si- Krzem ☺

- stopy odlewnicze Al.-Mg (mocno obciążone części samolotów) Al.-Cu z dodatkiem Ti (odlewy pracujące pod wysokim ciśnieniem)

Al jest matelem najbardziej rozpowszechnionym w przyrodzie. Poprzez dużą aktywność chemiczną występuje w postaci związków. ( wchodzi w skład 250 mienerałów) Najważniejszym minerałem przemysłowym jest boksyt.

Za rude glinu tj surowiec do wytwarzania.

- dostatecznie duża zawartość Al2O3

- duże złoża

- zawiera Al2O3 w postaci umożliwiające łatwe wydobywanie BOKSYT wyróżnia się zatem.

• Metody alkaiczne

• Metody kwaśne

• Metody elektoremiczne

Ruda boksytu

Mielenie

NaOH

Baterie auto… ciąglego.. boksytow przemywanie

Prażenie

Odpad:

Czysty tlenek glinu

Czerowny

Kryolit

Wanny elektrolityczne

szlam

Glin hutniczy

Chlorowanie

Rafinacja

GLIN ELEKTROLITYCZNY

Schemat Wanny elektorlitycznej (powinien być tutaj jest w 2 pdfie ☺) Z wanny elektrolitycznej Al. Hutnicze zawiera domieszki:

- niemetaliczne (elektrolit, cząstki węgla)

- metaliczne (Fe, Si, Ti, Na, Ca)

- gazowe, zwłaszcza wodór, pochodzi z elektorlitycznego rozkładu wody) Tworzywea sztuczne to materiały, których podstawowym składnikiem są syntetyczne, naturalne lub modyfikowane polimery, uzupełnione dodatkami innych substancji pomocniczych, takich jak p. plastyfikatory, stabilizatory i róznego rodzaju modyfikatory.

Tw. Sztuczne – wielocząsteczkowe

Właściowości sprężysto – plastyczne

- elastomery

- plastomery

PE-LD – polietylen małej gęstości (worki etc)

PE-HD – polietylen dużej gęstości (twardy plastik)

PP – polipropylen (wnętrze cysterny z mlekiem)

PVC – polichlorek winylu (okna)

PET – politureflan etyena (butelki)

PS – polistyren (styropian)

POM – polioksymetylen

Kauczuk naturalny

Syntetyczny:

• Poliestery

• PUR (poliuretan (gąbka))

• PB polibutadnien (opona)

Żywice poliestrowe i epoksydowe.

PPTA – Kevlar.

MIEDŹ 8,93 g/cm3 temp topnienia 1083oC, temp wrzenia 2380 oC

Patyna chroni przed korozją.

Podstawowe rudy:

1. Rudy siarczkowe (0,6-3 % Cu) (chalkozyn Cu2S)

2. Rude tlenkowe ( kupryt Cu2O ; 8-10% Cu)

3. Rudy wielometaliczne ( brak wiodącego metalu)

Schemat technologiczny produkcji miedzi:

Piece płomienne, elektryczne, szybowe

Kamień miedziowy

Konwertor miedziowy

Surowa 98%

Piec płomienne, obrotowe, rafinacja ogniowa

Hutnicza 99-100%

Maszyny odlewnicze,COS

Wanny elektrolityczne

Płyty miedziano katodowe

Struktura w Polsce:

Zakład Górniczy „Lublin”

ZG „Rudna”

ZG „Polkowice Sieroszowice”

Zakłady wzbogacania Rudy, zakład Hydrotechniczny

- Huta Miedzi „Głogów”, „Legnica”,”Cedynia”

Obudowy chodnika: łukowa, stalowa prostokątna, betonowa.

NIEWIELE O TYM BO TO BYŁ TEN WYKŁAD Z Dr. Garą, gdzie było dużo tych zdjęć maszyn i zakładów, hut oraz filmiki pod koniec.