PRASOWANIE Jest to proces cykliczny, w którym materiał (tłoczywo) w postaci najczęściej granulatu proszku, tabletki podawany jest do gniazda formy lub.

Prezentacja na temat: "PRASOWANIE Jest to proces cykliczny, w którym materiał (tłoczywo) w postaci najczęściej granulatu proszku, tabletki podawany jest do gniazda formy lub."— Zapis prezentacji:

1 PRASOWANIE Jest to proces cykliczny, w którym materiał (tłoczywo) w postaci najczęściej granulatu proszku, tabletki podawany jest do gniazda formy lub komory przetłocznej. W ogrzewanej formie pod ciśnieniem tworzywo przechodzi w stan plastyczny, następnie sieciuje przechodząc w stan stały, po czym utwardzony wyrób jest usuwany z gniazda formującego

2 Cechy charakterystyczne procesu prasowania
proces cykliczny, wysokociśnieniowy, do produkcji wyrobów bryłowych, płyt, kompozytów z duroplastów napełnionych O niskiej efektywności zautomatyzowany, elastyczny, mobilny.

3 Wady i zalety procesu prasowania
możliwość wytwarzania bardzo skomplikowanych wyrobów w jednej operacji technologicznej otrzymujemy wyrób gotowy do użytkowania, praktycznie bez obróbki wykańczającej wysoka jakość i powtarzalność kształtu i wymiarów, estetyka wyrobu możliwość pełnej automatyzacji, komputeryzacji procesu możliwość masowej produkcji WADY wysoki koszt oprzyrządowania technologicznego technologia nie ekonomiczna przy krótkich seriach produkcyjnych wymagane wysokie kwalifikacje pracowników technicznych długi czas przygotowania i spore nakłady finansowe związane z wdrożeniem do produkcji nowego wyrobu

4 Odmiany prasowania Podział

5 Cykl prasowania tłocznego
zasypanie odmierzonej porcji tłoczywa do gniazd formujących prasowanie wstępne odgazowanie prasowanie właściwe otwarcie formy i usunięcie detali z formy

6 Cykl prasowania przetłocznego i płytowego
Prasowanie przetłoczne napełnienie komory przetłocznej tłoczywem zamknięcie formy przetłoczenie uplastycznionego materiału do gniazd formujących prasowanie właściwe otwarcie formy i usunięcie detalu z formy Prasowanie płytowe nałożenie warstw preimpregnatu na półki prasy zamknięcie formy wielopółkowej prasowanie własciwe – utwardzanie żywicy otwarcie formy i usunięcie płyt z półek obróbka wykańczająca płyt

7 Schemat prasowania tłocznego
1 2 3 8 4 5 6 7 Oznaczenia: 1.stół ruchomy, 2 płyta mocująca formę do stołu ruchomego, 3. stempel, 4. matryca, 5. zasypane tłoczywo, 6. płyta mocująca stała, 7. stół stały dolny, 8. wypraska

8 Schemat prasowania przetłocznego
1 2 3 4 5 6 7 Oznaczenia: 1.stół ruchomy, 2 płyta mocująca formę do stołu ruchomego, 3. stempel, 4. matryca, 5. zasypane tłoczywo do komory przetłocznej, 6. płyta mocująca stała, 7. stół stały dolny, 8. wypraska

9 Prasowanie płytowe 1 2 3 6 4 5 Oznaczenia: 1. cięgna, 2. stół górny, 3. półki prasy, 4.siłownik hydrauliczny (nurnik), stół dolny, 6. prasowane płyty

10 Parametry technologiczne 1min na 1mm grubości wypraski
Parametry prasowania Odmiana Parametry technologiczne Temperatura Tłoczywa [oC] Ciśnienie [MPa] Czas sieciowania tłoczne 100 1min na 1mm grubości wypraski przetłoczne do 200 płytowe

11 Prasa hydrauliczna i forma prasownicza do prasowania tłocznego
prasa forma

12 Rysunek złożeniowy formy prasowniczej tłocznej
Oznaczenia: 1. płyta wypychaczy, 2. wypychacz, 3. wkładka matrycowa, 4wypraska, 5. stempel, 6. płyta chłodząca, 7. kanały chłodzące, 8 kolumny prowadzące

13 Prasa hydrauliczna Prasa hydrauliczna górnocylindrowa Schemat prasy hydraulicznej górnocylindrowej 2 1 3 4 5 6 Oznaczenia: 1. siłownik hydrauliczny dwustronnego działania, 2. stół mocujący stały, 3. stół ruchomy, 4. forma, 5. stół mocujący stały dolny, 6 siłownik hydrauliczny komory przetłocznej

14 Charakterystyka procesu prasowania niskociśnieniowego
Prasowaniem niskociśnieniowym nazywa się umownie proces, w którym ciśnienie prasowania nie przekracza (z nielicznymi wyjątkami) 2 MPa, a zwykle jest niższe. Stosuje się je głównie do tworzyw utwardzających się w wyniku: - polimeryzacji addycyjnej - kopolimeryzacji rodnikowej Stosuje się je najczęściej do produkcji wyrobów z laminatów, w których spoiwem są tu żywice: - poliestrowe - epoksydowe Prasowanie niskociśnieniowe laminatów w temperaturze normalnej polega zazwyczaj na: - ułożeniu w gnieździe formującym odpowiedniej liczby arkuszy napełniacza, zgodnie z żądanym ukierunkowaniem elementów makrostruktury - wprowadzeniu do gniazda mieszaniny żywicy z innymi niezbędnymi składnikami - zamknięciu formy - wywarciu ciśnienia - przeprowadzeniu odpowiedniego rodzaju polimeryzacji bądź kopolimeryzacji Można prasować laminaty wykorzystujące ciśnienie powietrza: - obniżone, wówczas proces ten nazywa się prasowaniem pneumatycznym próżniowym

15 Prasowanie niskociśnieniowe
Prasowanie niskociśnieniowe wyrobów O dużych rozmiarach w temperaturze pok. Prasowanie pneumatyczne próżniowe Oznaczenia: Oznaczenia: 1. obudowa formy, 2 wkładka formująca, 3. laminat poliestrowo – szklany, 4. ciekła mieszanina żywicy z utwardzaczem, 5 napełniacz arkuszowy, 6. słup prowadzący, 7. od[pływ nadmiaru żywicy, 8. uszczelka

16 kalandrowanie Jest to proces ciągły, w którym materiał (termoplast) w postaci najczęściej proszku, pasty podawany jest do szczeliny kalandra gdzie jest uplastyczniany i homogenizowany. Po przejściu przez n szczelin w kolejnych kalandrach uformowany jest wyrób ( wykładzina, folia ) gotowy do użytkowania

17 Cechy charakterystyczne procesu kalandrowania
proces ciągły, wysokociśnieniowy, do produkcji wyrobów typu wykładzina jedno lub wielo warstwowe, grube folie z tworzyw termoplastycznych (PVC, PE) o dużej wydajności zautomatyzowany, elastyczny, mobilny.

18 Wady i zalety procesu kalandrowania
otrzymujemy wyrób gotowy do użytkowania, praktycznie bez obróbki wykańczającej wysoka jakość i powtarzalność kształtu i wymiarów, estetyka wyrobu możliwość pełnej automatyzacji, komputeryzacji procesu możliwość masowej produkcji WADY wysoki koszt oprzyrządowania technologicznego technologia nie ekonomiczna przy krótkich seriach produkcyjnych wymagane wysokie kwalifikacje pracowników technicznych długi czas przygotowania i spore nakłady finansowe związane z wdrożeniem do produkcji nowego wyrobu

19 Kalandrowanie przykłady

20 Kalandrowanie folii –przykłady maszyn

21 Kalandrowanie przykłady

22 Linia do kalandrowania

23 Ustawienia kalandrów i parametry procesu
A B C D E Oznaczenia: A – pionowe, B – na literę „L” ,C na odwróconą literę „L” , D na literę „Z’’, E na literę „S” Parametry technologiczne kalandrowania: temperatura kalandrów oC prędkość kalandrów do 1m/s

24 Kinematyka kalandrowania
V1>V2 Frykcja V1/V2, szczelina h 1 V2 V1 2 P ciśnienie 3 4 h (szczelina) 1 (V4=V5) 5 Rozkład ciśnienia i prędkości w szczelinie kalandra

25 Geometria kalandra i ustawienie szerokości szczeliny
ho h1 Zmiana wymiaru szczeliny odbywa się poprzez przesunięcie górnego walca w poziomie o wartość a wyznaczoną na podstawie informacji o ugięciu walców podczas obciążenia (w warunkach pracy) Odkształcenia walców w układzie trójwalcowym, kolorem czerwonym przedstawiono linię ugięcia walca środkowego w warunkach pracy

26 odlewanie Jest to proces cykliczny lub ciągły, bezciśnieniowy lub niskociśnieniowy, w którym materiał (żywica + utwardzacz) w postaci najczęściej ciekłej lub pasty podawany jest do gniada formującego w którym zachodzi proces sieciowania żywicy (utwardzania). Po utwardzeniu wyroby usuwane są z formy.

27 Cechy charakterystyczne procesu odlewania
proces ciągły (wylewanie, zalewanie) lub bezciśnieniowy (odlewanie rotacyjne, grawitacyjne), do produkcji wyrobów bryłowych, zespolonych, piankowych, porowatych, ciągłych (folie) do wytwarzania odlewów używa się: żywic poliestrowych, epoksydowych, lanych żywic rezolowych,prepolimerów (PS, PMMA), pastę PVC, różne monomery (polimeryzacja w formie) o dużej wydajności zautomatyzowany, elastyczny, mobilny.

28 Wady i zalety procesu odlewania
otrzymujemy wyrób gotowy do użytkowania, praktycznie bez obróbki wykańczającej wysoka jakość i powtarzalność kształtu i wymiarów, estetyka wyrobu możliwość pełnej automatyzacji, komputeryzacji procesu możliwość masowej produkcji niski koszt oprzyrządowania technologicznego Możliwość wykonania krótkich serii WADY brak istotnych wad

29 Odmiany procesu odlewania
grawitacyjne (normalne) - wyroby pełne, bryłowe, zespolone rotacyjne – wyroby wewnątrz puste (opakowania, pojemniki, kontenery, itp…) wylewanie – cienkie folie z otrzymywane z monomerów zalewanie – wyroby zespolone, elektrotechnika, elektronika

30 Odlewanie grawitacyjne (normalne)
Etapy odlewania grawitacyjnego: wymieszanie w mieszalniku polimeru (żywicy) z napełniaczem, modyfikatorami i utwardzaczem, odgazowanie tworzywa wypełnienie gniazda formującego tworzywem sieciowanie tworzywa w formie w temperaturze pokojowej lub podwyższonej w komorze lub tunelu grzewczym otwarcie formy i usunięcie detalu z formy Parametry technologiczne odlewania normalnego temperatura odlewanego tworzywa czas sieciowania, temperatura i czas wygrzewania

31 Schemat odlewania normalnego
5 6 3 2 1 4 7 Odlewanie grawitacyjne bezpośrednie (forma otwarta) Odlewanie pośrednie niskociśnieniowe (forma zamknięta) Oznaczenia: 1. obudowa formy, 2. model odlewniczy, 3. zapraska, 4. żywica, 5. stempel, 6. kanał odpowietrzający, 7. odlew

32 Odlewanie rotacyjne Odlewanie rotacyjne stosowane jest głównie do produkcji wyrobów wewnątrz pustych. W technologii tej forma dzielona mająca gniazdo o kształcie i wymiarach odpowiadających kształtowi i wymiarom zewnętrznym odlewu wykonuje ruch obrotowy wokół dwóch osi. W wyniku tych ruchów tworzywo najczęściej w postaci proszku, po jego stopieniu w gnieździe formy, równomiernie rozprowadzane jest po jej ściankach.

33 Wyroby odlewane metodą rotacyjną

34 Wyroby odlewane rotacyjnie
Kosze na śmieci, zsypy gruzu pojemnik na piasek,

35 Technologia procesu odlewania rotacyjnego
Odlewanie takie polega na rozprowadzeniu sproszkowanego lub mikrogranulowanego (PE, PVC) tworzywa na wewnętrznej powierzchni ogrzewanej formy. Podczas całego procesu forma obraca się w wielu kierunkach zapewniając równomierny rozkład tworzywa, czyli w efekcie stałą grubość ścianek. Ruch spalin ogrzewających formę wzmagany jest przez wentylator, co powoduje wyrównanie temperatury w całej komorze i poprawę współczynnika wnikania ciepła do formy. Po czasie niezbędnym do osiągnięcia temperatury zapewniającej przetopienie i rozpłynięcie tworzywa forma jest studzona. Powolne studzenie zapewnia minimalne naprężenia wewnętrzne i brak zniekształceń. W odpowiednim momencie forma jest otwierana a z jej wnętrza wyciągany jest gotowy monolityczny detal. Tak wyprodukowane elementy mogą mieć skomplikowane kształty, różną grubość ścianki, różny kolor, mogą mieć zatopione w swej masie różne elementy np. śruby montażowe. Formowanie rotacyjne cechuje możliwość produkowania elementów o dużych rozmiarach ze wsadu tworzywa o wadze znacznie ponad 100kg, niski koszt form w porównaniu z formami wtryskowymi, odlewanie bez ciśnienia. Wadą jest długi czas cyklu produkcyjnego przypadającego na jeden detal. Proces produkcji przebiega następująco: załadowanie przygotowanego tworzywa do wnętrza formy podgrzanie formy z tworzywem w komorze pieca ostudzenie formy poza komorą wyładowanie gotowego produktu z wnętrza formy

36 Schemat procesu odlewania rotacyjnego
2 1 3 n1 Ogrzewanie formy np. powietrzem spalinami, n2 Parametry technologiczne temperatura formy prędkość obrotowa n1, n2 czas obracania czas i temperatura chłodzenia chłodzenie Oznaczenia: wyrób, 2. forma , 3. komora pieca

37 Schemat procesu wylewania i zalewania
zalewanie wylewanie 1 2 3 4 6 4 2 1 5 3 Oznaczenia: 1. taśma stalowa, 2. folia 3. Walec chłodzony - dociskający i prowadzący podłoże, 4 walec dozujący, 5.walec powlekający, 6. zgarniacze Oznaczenia: 1. element zalewany, 2. Forma do zalewania, 3. taśma odcinająca, 4. wyrób finalny

38 termoformowanie Termoformowanie – proces cykliczny, polega na równomiernym nagrzaniu płyty lub folii (powyżej temperatury mięknienia Tm - tworzywa bezpostaciowe lub temperatury topnienia krystalitów Tt - tworzywa częściowo krystaliczne) z tworzywa sztucznego, zamocowanego w ramie napinającej, następnie jej odkształceniu pod wpływem ciśnienia zewnętrznego odwzorowując kształt formy

39 Cechy charakterystyczne procesu termoformowania
proces cykliczny, niskociśnieniowy, do produkcji wyrobów typu: cienkościenne opakowania, kubeczki, tace, klosze lamp Półfabrykat arkusze lub folia z PS, PP, ABS, PC, PMMA, PET, PVC. o dużej wydajności zautomatyzowany, elastyczny, mobilny.

40 wady i zalety procesu termoformowania
wysoka jakość i powtarzalność kształtu i wymiarów, estetyka wyrobu możliwość pełnej automatyzacji, komputeryzacji procesu możliwość masowej produkcji WADY wysoki koszt oprzyrządowania technologicznego technologia nie ekonomiczna przy krótkich seriach produkcyjnych powstawanie znacznych odpadów poprodukcyjnych przy obcinaniu (okrawaniu), których nie da się bezpośrednio zagospodarować w tej technologii, nierównomierności w grubości ścianek wyrobu pocienianie w narożach, niemożność wykonania w jednej operacji otworów oraz gwintów, konieczność wykonania obróbki wykańczającej (obcinanie obrzeży, wiercenie otworów itp.).

41 Odmiany termoformowania
Termoformowanie różnią się sposobem podawanego ciśnienia na formowany arkusz płyty lub folii, stąd wyróżnić możemy dwie metody: - formowanie próżniowe (podciśnieniowe), - formowanie ciśnieniowe (nadciśnieniowe), W pierwszym przypadku formowanie odbywa się przez wymuszenie odkształcenia arkusza folii lub płyty przy pomocy próżni a w drugim przypadku pod ciśnienie zastępowane jest przez sprężone powietrze. Zarówno formowanie próżniowe i ciśnieniowe może odbywać się w formach negatywowych jak i pozytywowych, bez wstępnego rozciągania i ze wstępnym rozciąganiem.

42 Przykłady wyrobów

43 Linia do produkcji opakowań

44 Schemat linii do termoformowania
Parametry technologiczne: temperatura nagrzewania ciśnienie formowania czas formowania 4 3 2 5 1 6 7 Oznaczenia: 1. bęben folii półfabrykat, 2, tunel grzewczy, 3.kształtowanie wyrobu w formie, 4. wycięcie odpadów, 5. pakowanie wyrobów, 6, cięcie odpadów, 7. pojemnik na odpady

45 maszyny do termoformowania

46 Schemat procesu termoformowania negatywnego
B 1 D C Wyrób finalny Etapy termoformowania: A -podgrzewanie półfabrykatu, B- zamknięcie formy- odsysanie powietrza, C- formowanie wyrobu, D- otwarcie formy

47 Termoformowanie pozytywne
A B C 1 2 3 4 gotowy wyrób Oznaczenia: A – podgrzewanie płyty, B- formowanie wyrobu, C- gotowy wyrób

48 laminowanie Jest to proces ciągły lub cykliczny polegający na trwałym łączeniu adhezyjnym warstw napełniacza w kształcie arkuszy, taśm lub włókien za pomocą spoiwa, którym są żywice termoutwardzalne (poliestrowe, epoksydowe)

49 Cechy charakterystyczne procesu laminowania
proces ciągły lub cykliczny, Niskociśnieniowy lub bezciśnieniowy do produkcji wyrobów typu korpus, płyta wielowarstwowa, warstwowe, kształtki, kadłuby łodzi , pólfabrykat -pepregi (arkusze nośnika nasycone żywicą) elastyczny, mobilny.

50 Wyroby laminowane

51 Laminowanie kadłubów łodzi

52 Konstrukcje zbrojenia

53 Metody laminowania Metoda kontaktowa (ręczna) Metoda natryskowa
Metoda worka próżniowego (VIS) Metoda ciśnieniowo próżniowa z workiem Metoda wtłaczania żywicy w formę sztywną zamkniętą (RTM) Metoda przeciągania (pultruzji) Metoda nawijania (filament winding)

54 Metoda kontaktowa Opis metody: Metoda laminowania ręcznego polega na przesycaniu włókien zbrojenia ręcznie przy użyciu wałków lub pędzli. Laminat, po rozprowadzeniu żywicy po zbrojeniu, wałkuje się specjalnym karbowanym wałkiem w celu usunięcia pęcherzy powietrznych, zwiększa to jego własności wytrzymałościowych oraz polepsza przesycenie włókien

55 Zalety i wady metody kontaktowej
metoda sprawdzona przez wiele lat stosowania, łatwe wdrożenie i szkolenia, niskie koszty narzędzi, łatwy dostęp do materiałów produkcyjnych i ich rodzajów, dłuższe włókna i większa ich zawartość w porównaniu do metody natryskowej. Wady: niskie własności laminatu, zawartość żywicy w dużym stopniu zależne od umiejętności laminiarza, duża emisja szkodliwych substancji, szczególnie w fazie utwardzania, Typowe zastosowania: łopaty elektrowni wiatrowych, produkcja łodzi, proste i słabo obciążone wyroby

56 Metoda worka próżniowego
Opis metody: Metoda ta jest rozwinięciem podstawowej metody laminowania ręcznego. Zasadniczo po laminowaniu ręcznym układa się kolejne warstwy pomocnicze i ostatecznie worek próżniowy a następnie odsysa się powietrze do żądanego stopnia podciśnienia. Powstały w ten sposób układ działa jak „prasa” z tą różnicą, że czynnikiem dokonującym nacisk jest ciśnienie atmosferyczne. Po utwardzeniu żywicy, kolejne warstwy pomocnicze są usuwane i otrzymujemy gotowy wyrób.

57 Zalety i wady metody worka próżniowego
wysoki udział zbrojenia w laminacie, zmniejszona emisja szkodliwych substancji, szczególnie w fazie utwardzania. wady: koszt dodatkowych materiałów, wysoki stopień umiejętności pracowników, problem z doborem systemu żywic w dużych wyrobach, ze względu na czas żelowania. Typowe zastosowania: łodzie, komponenty samochodów wyścigowych, klejenie materiałów przekładkowych (pianek, balsy, etc.)

58 Metoda RTM Opis metody: Włókna zbrojenia są układane jako nie przesycone. Włókna te są wstępnie sprasowane i dociśnięte do powierzchni formy, drugą górną częścią formy. Formy zostają następnie razem połączone i następuje wtrysk żywicy. Gdy całe włókno jest przesycone, wloty żywicy są zamykane, i laminat utwardza się. Często formy są podgrzewane by skrócić cykl produkcyjny.

59 Wady i zalety metody RTM
wysoki udział zbrojenia w laminacie, możliwość skrócenia czasu produkcyjnego, wyrób o jakości formy z dwóch stron. Wady: duży koszt form, ograniczenie do stosowania do małych wyrobów, możliwość powstania nie przesyconych miejsc w przypadku złej konstrukcji formy. Typowe zastosowania: siedzenia w pociągach i tramwajach, elementy samolotów, elementy samochodów .

60 Metoda wtrysku żywicy Opis metody: Zbrojenie jest układane jako „suche”, podobnie jak w metodzie RTM. Zbrojenie następnie przykryte jest warstwą delaminarzu i tkaniną do rozprowadzania żywicy. Kolejnym etapem jest nałożenie worka próżniowego, wytworzenie podciśnienia i eliminacja przecieków. Po wykonaniu tych czynności następuje otwarcie zaworu dolotowego. Żywica zostaje rozprowadzona po całym laminacie i przesyca zbrojenie

61 Wady i zalety metody wtrysku żywicy
mogą być wykonywane bardzo duże wyroby, formy używane w laminowaniu ręcznym i próżniowym mogą być zaadoptowane do tej metody, konstrukcje przekładkowe mogą być formowane w czasie jednej operacji, duża zawartość zbrojenia w laminacie. Wady: złożony proces technologiczny, żywica musi posiadać bardzo niską lepkość, co ponosi za sobą zmniejszenie własności wytrzymałościowych, problem z całkowitym przesycaniem całego zbrojenia (często pojawiające się pustki). Typowe zastosowania: jachty żaglowe i łodzie motorowe, elementy pociągów i tramwajów, elementy samochodów wyścigowych, łopaty elektrowni wiatrowych

62 Metoda natryskowa Opis metody: Włókna cięte są pistoletem ręcznym i natryskiwane wraz z żywicą i utwardzaczem prosto na formę. Po nałożeniu zaprojektowanej grubości wałkuje się specjalnym karbowanym wałkiem w celu usunięcia pęcherzy powietrznych oraz polepszenia przesycenie włókien. Następnie całość utwardza się tworząc wyrób z laminatu.

63 Wady i zalety metody natryskowej
szeroko używana przez wiele lat, niski koszt narzędzi. Wady: laminat ma tendencję do dużej zawartości żywicy, możliwość budowy jedynie wyrobów, w oparciu o krótkie włókna, o gorszych parametrach wytrzymałościowych niż długie, żywica musi posiadać niską lepkość aby łatwo można było ją natryskiwać, co ponosi za sobą zmniejszoną wytrzymałość mechaniczną, bardzo duża zawartość styrenu w otoczeniu. Typowe zastosowania: brodziki i kabiny prysznicowe, proste i małe wyroby, słabo obciążone panele.

64 Metoda natryskowa

65 Laminowanie natryskowe