Виготовлення пластмас

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.


Нажми чтобы узнать.
скачати

МІНІСТЕРСТВО АГЕНСТВО ДО ОСВІТИ
Курсова робота
ЗА ТЕМОЮ:
ВИГОТОВЛЕННЯ ПЛАСТМАС
М., 2006
ЗМІСТ:
ВСТУП .. 3
1. ПЛАСТМАСИ, ЇХ КЛАСИФІКАЦІЯ І ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ .. 4
2. ТЕХНОЛОГІЯ ВИГОТОВЛЕННЯ ПЛАСТМАС .. 5
3. ТЕНДЕНЦІЇ НА РИНКУ ПОЛІМЕРІВ .. 7
ВИСНОВОК .. 9
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ: 10

Введення

Одним з найбільш поширених штучних, відсутніх у природі і тому одержуваних у процесі хімічної обробки, матеріалів є полімери, пластмаси, поява яких відноситься до 20 століття, століття бурхливого розвитку нових технологій. Їх поширеність, застосування обумовлене рядом їх специфічних властивостей, таких як мала щільність при задовільній технологічної міцності, висока хімічна корозійна стійкість, добрі електроізоляційні властивості та інше.
Їх широке застосування в машинобудуванні, промисловості дозволяє заощаджувати витрати дорогих кольорових металів, знижувати масу виробів, підвищувати їх довговічність, знизити трудомісткість продукції. Однією з переваг є також можливість не поділу процесів виготовлення продукції шляхом поєднання процесів формоутворення заготовки та отримання готових деталей. Процес обробки є високо автоматизованим, з незначним рівнем механічної доопрацювання.

1. Пластмаси, їх класифікація та фізичні властивості

Пластмаси представляють собою матеріали, складну композицію високомолекулярних сполук, що можуть перебувати в аморфному і кристалічної стані. Іншим словами, мовою науки, ці матеріали являють собою групу органічних матеріалів, основу яких складають синтетичні або природні смолообразниє високомолекулярні речовини (полімери), здатні при нагріванні і тиску формуватися, стійко зберігаючи додану їм форму.
Середня щільність пластмас від 15 до 2200 кг/м3. Вони володіють значною міцністю (межа міцності при стисненні 120 ... 160 МПа, при вигині 40 ... 60 МПа), хорошими теплоізоляціонниміі електроізоляційними якостями, корозійною стійкістю і довговічністю. Окремі пластмаси характеризуються прозорістю та високою здатністю, що клеїть, а також здатністю утворювати тонкі плівки і захисні покриття. Пластмаси мають виключно важливе значення як будівельні матеріали, частопріменяемие в комбінації з в'яжучими речовинами, металами кам'яними матеріалами [1].
У залежності від ступеня впливу теплоти ці речовини можуть бути класифіковані на такі групи: термопласти - поліетиленові, капронові, полістирольні, фторопластмасси - і реактопласти - різні текстоліти, прес матеріали, склопластики. При нагріванні вихідних компонентів переходить у в'язко-текучий стан, але із завершенням хім. реакції стає твердим і більше не можуть розм'якшаться (на відміну від термопластів).
За своїм фізичним властивостям ці матеріали можуть бути також поділені на: жорсткі - мають незначну подовження, називаються пластиками, м'які - володіють великим відносним подовженням, низькою пружністю зв. еластик.
Крім того, в залежності від числа компонентів теорія і практика хімічної промисловості виділяє: прості, композиційні (3-4 і 10 компонентів)

2. Технологія виготовлення пластмас

Пластмаси виготовляють з єднального речовини-полімеру [2], наповнювача, пластифікатора та прискорювача твердіння. При виготовленні кольорових пластмас до їх складу вводять мінеральні барвники. При виготовленні пластмас у якості в'яжучих речовин використовують синтетичні смоли, синтетичні каучуки та похідні целюлози, пов'язані з високомолекулярних сполук полімерам.
Способи переробки пластмас підрозділяють на групи:
у в'язкому поточному стані: пресуванням, тиском, видавлюванням.
в високоеластичному стані: штампування, пневмо - і вакуум-формування.
Отримання деталей з рідких полімерів: лиття.
Переробка у твердому стані складається з наступних етапів: різання, механічна обробка. Отримання нероз'ємних з'єднань: зварювання, пайка, склеювання.
До іншим способам можна віднести: напилення, спікання та ін
Пресування - виробництво виконується в металевих прес-формах з однією або декількома формовим порожнинами - матрицями. У них пластмаса подається в початковому стані у вигляді порошків, таблеток. Під впливом тепла і тиску прес-матеріал заповнює формують порожнини, набуваючи необхідну форму і розмір, тут же протікає процес полімеризації.
Прес-форма Арматура. Недоліком є ​​досить швидкий знос прес-форм, тому що пресування починається при недостатньо пластичному матеріалі.
Литьевое пресування початкові етапи проводяться в окремому пристрої - попередня камера. підвищується стійкість прес-форми, точність і якість деталей, тому що заповнення йде тільки в рідкому стані. Але ускладнюється конструкція.
Литьевое під тиском (найбільш ефективний метод). Застосовується для термопластичних матеріалів. Підвищена продуктивність до кількох сотень деталей в хвилину. Можлива повна автоматизація циклів, на машинах отримують деталі дуже складної форми. Процес лиття полягає в тому, що розплавлений матеріал подається в робочу порожнину сталевий прес-форми під тиском 300-500 МПа. Весь процес здійснюється на одній машині, яка працює в автоматичному або напівавтоматичному режимі. Це найбільш відома форма лиття. метал підігрів
Одна частина форми рухома. Метал подається в спеціальний мундштук з циліндра. Щоб метал не остигав камера стискання підігрівається постійно.
Екструзія - пластмасу змушують текти через фасонне отвір - фильеру.
Формування - тонкий лист пластмаси укладається на металеві прес-форми. Повітря відкачується. Формування відбувається під дією атмосферного тиску; застосовують для одержання великогабаритних і корпусних деталей.
Наповнювачами при виготовленні пластмас служать різні мінеральні (кварцева мука, крейда, барит, тальк) і органічні (деревне борошно) порошки, азбестові, деревні і скляні волокна, папір, бавовняна і скляна тканини, азбестовий картон, деревне шпон та ін Наповнювачі знижують вартість виробів, а також поліпшують окремі їх властивості, наприклад підвищують міцність, твердість, теплостійкість, кислотостійкість, знижують крихкість, збільшують довговічність. Пластифікатори (цинкова кислота, стеарат алюмінію та ін) надають пластмасі велику пластичність. Вони повинні бути хімічно інертними, леткий і нетоксичними. Каталізатори застосовують для прискорення затвердіння пластмас. Наприклад, для прискорення затвердіння фенолоформальдегідних полімеру прискорювачем служить вапно або уротропін.
Наприклад, вченим з Каліфорнійського університету вдалося створити в лабораторних умовах речовина, яке, як вважалося раніше, існує тільки в міжзоряному просторі і вкрай нестабільно, повідомляє CNews.ru з посиланням на ScienceDaily. Нове речовина належить до відомого класу речовин - карбенів, більшість з яких нестабільні. Тим не менш, карби в даний час широко використовуються для виготовлення каталізаторів, які застосовуються у фармацевтиці, нафтохімії і при виготовленні пластмас. Ціклопропенілідін, який в природному вигляді міститься в космічному просторі, містить три атоми вуглецю, розташовані трикутником, і два атоми водню. Вчені синтезували більш стабільну форму, замінивши водень двома атомами азоту. Передбачається, що нова речовина буде використовуватися для створення ще більш потужних каталізаторів [3]. Нові модифіковані методи виробництва полімерів, запропонованих за результатами лабораторних експериментів, можуть поліпшити процес отримання полімерної ланцюга з окремих молекул мономеру при одночасному зменшенні технологічних втрат.
В даний час полімери отримують за допомогою проведення процесу вільно-радикальної полімеризації. Зміною умов процесу можна одержувати полімери з різними властивостями. Наприклад, зміна технологічних параметрів і додаванням різних сомономером можна отримувати або поліетилен для виготовлення плівок та ізоляції проводів, або для виготовлення твердої тари і труб.
У качетсве нового підходу до отримання полімерів група вчених з Університету Карнегі Меллона досліджувала процес радикальної полімеризації з перенесенням атома. Цей метод дозволяє легко регулювати процес зростання полімерного ланцюга, однак, він має високу ціну через використання мідного каталізатора, який може безповоротно загублені. У ході дослідження було відкрито, що додавання в реактор вітаміну C або іншого агента, абсорбуючого електрони, можна зменшити кількість мідного каталізатора в 1000 разів. Це призведе до зменшенням витрат на очищення продуктів реакції від міді, погіршує властивості полімерів.
У теж час в Університеті Пенсельваніі вчені використовували радикальну полімеризацію з перенесенням одиночного електрона. Цей метод має відносно невеликі енерговитрати на синтез. Крім цього в ньому в якості каталізатора застосовується металева мідь, що дозволяє використовувати в якості розчинника чисту воду [4].
Окремі види полімерних матеріалів під дією теплоти, світла і кисню повітря з плином часу змінюють властивості: втрачають гнучкість, еластичність, тобто старіють. Процес старіння прискорюється при дії інтенсивних і багаторазово повторюваних навантажень. Для запобігання старінню застосовують спеціальні стабілізатори (старінню), що представляють собою різні металлорганические сполуки свинцю, барію, кадмію та ін Наприклад, в якості светостабилизатора застосовують тінувін П.
При сьогоднішньої жорсткої конкурентної боротьби на ринку переробки пластмас одними з ключових факторів успіху є технології та обладнання, що застосовуються переробниками.

3. ТЕНДЕНЦІЇ НА РИНКУ ПОЛІМЕРІВ

Одними з останніх тенденцій на ринку полімерів, в першу чергу в Європі, в області http://plastics.ru/divview технології виробництва пластмасових виробів на ТПА є посилення вимог перевіряючих органів та самих переробників пластмас до безпеки, чистоті, енергозбереження, ефективності виробництва; для проведення сертифікації виробництва потрібно точно знати ряд поточних параметрів, наприклад, реальна кількість матеріалу, перероблене в одиницю часу; орієнтир клієнтів на максимальне автоматизування допоміжних процесів (роботизація, централізоване управління периферією); http://plastics.ru/divview впровадження нових методів контролю та забезпечення високої якості виробів та інше. На російському ринку термопластавтоматів спостерігається щорічне збільшення обсягу поставляються до Росії ТПА, при цьому найбільший приріст в останні роки становить продукція азіатських виробників (особливо Південної Кореї, Тайваню, Китаю); низька якість деякого поставляється в Росію обладнання (і не тільки азіатського), необов'язковість ряду компаній після поставки машин. Можна також відзначити перехід російських замовників від придбання "простих" ТПА до покупки спеціалізованих машин під конкретні завдання; ускладнення процедури митного оформлення і пов'язане з цим збільшення терміну доставки та кінцевої вартості ТПА; зростання числа нових офіційних представництв іноземних постачальників ТПА на території Росії та інш. [5]. Наприклад, компанія СП "ЗІЗ-Пуморі", що входить до складу промислового холдингу УМК "Пуморі-ЗІЗ", 12 років працює на ринку впровадження технологічних рішень для переробки пластмас, пропонуючи сучасні устаткування і оснащення. СП "ЗІЗ-Пуморі" є офіційним представником в Росії компанії Po Yuen (TO's) Machine Fty., Ltd., Одного з провідних виробників термопластавтоматів у Південно-Східній Азії, і постачає до Росії весь спектр горизонтальних ТПА, в тому числі для тонкостінного лиття , мультикомпонентного та ТПА для великогабаритних виробів. Лиття тонкостінних виробів - одна з найбільш затребуваних технологій сьогодні. Вона є ключовою при виготовленні деталей корпусного типу в оргтехніці, електротехніку, а також в упаковці (лиття відер, контейнерів), сприяє зменшенню витрати матеріалу, скорочує цикл лиття вироби, особливо в сукупності з сучасними горячеканальнимі прес-формами. Це знижує вартість виробу, але створює труднощі для переробників, оскільки тонкостінний лиття ускладнюється необхідністю великого тиску упорскування. Для вирішення цих проблем компанією Po Yuen спеціально розроблена серія термопластавтоматів EV із зусиллям змикання від 50 до 500 т. Ці машини пристосовані для роботи зі збільшеним тиском уприскування, мають підвищений тиск у гідросистемі в порівнянні зі стандартними ТПА, велику пластікаціонную здатність інжекційного вузла, що дозволяє подолати труднощі, пов'язані з екстремальними умовами процесу. Для зменшення циклу може використовуватися накопичувальний уприскування: за рахунок зворотно-поступального руху шнека створюється додатковий тиск для більш швидкого надходження розплаву у форму.
Прагнення поліпшити зовнішні та експлуатаційні властивості вироби призвело до комбінування полімерів (мультикомпонентного лиття). Широко поширені вироби з обрезиненной поверхнею для поліпшення ергономіки та дизайну - корпусу електроінструменту і стільникових телефонів, рукоятки ручного інструменту та багато іншого. Технологія мультикомпонентного лиття може мати і економічний ефект, знижуючи вартість виробу за рахунок використання більш дешевих матеріалів у тих місцях, де властивості матеріалу не важливі, наприклад, в якості об'ємного наповнювача. Po Yuen виробляє мультикомпонентного машини (серія BM) із зусиллям змикання від 100 до 850 тонн, що дозволяють одночасно впорскувати до чотирьох різних матеріалів [6].

ВИСНОВОК

Таким чином, широке розповсюдження полімерних виробів, обумовлене фізичними (хімічними) властивостями підкріплюється розвитком тенологій, Наприклад, корпорація Sony представила нову лінійку касетних аудіоплеєрів Walkman WM-FX202. Зовні вони нічим не відрізняються від традиційних плеєрів (хіба що злегка змінений дизайн), проте головним їх відмінністю є те, що корпуси пристроїв виготовлені з пластику, створеного на основі полімеру молочної кислоти.
Такий пластик, як повідомляють розробники, після того, як плеєр викинутий на смітник, легко розкладається на нетоксичні речовини за допомогою спеціальних бактерій. Крім цього, використання полімеру для виготовлення пластмаси дозволить не тільки зберегти природні нафтові ресурси, але і приступити до масового виробництва пластику, що відрізняється підвищеною стійкістю до ударів, термоустойчивостью і надійністю [7].
Інший приклад. Дослідниками з штату Віргінія була розроблена екологічно чиста пластмаса, розпад якої походить від легкого нагрівання. Сучасна пластмаса складається з молекул, які так міцно зчеплені один з одним, що їх розщеплення при переробці матеріалу дуже трудомістко. Нова технологія виготовлення пластмаси дає можливість розщеплювати цей продукт на молекули й атоми за допомогою підвищення температури. Для виготовлення удосконаленої пластмаси будуть використані водневі з'єднання і так звану «техніку живої полімеризації». У результаті молекули одержуваного матеріалу будуть розпадатися при легкому нагріванні, набагато полегшуючи процес утилізації пластмаси. Це дозволить прискорити процес переробки, зробити його більш екологічно чистим, заощадити гроші. Враховуючи той факт, що із пластику виготовляється маса одноразової продукції, економія, передбачається, буде дуже істотною [8].
Свідченням розвитку ринку пластмас є старт нового проекту, створення першого російського довідника "Пластікс Каталог-2006. Довідник для полімерної індустрії: сировина, обладнання, сервіс". Цей каталог вийшов у березні 2006 року накладом 3000 примірників. Він узагальнив інформацію про майже 800 виробників та постачальників сировини, обладнання та послуг на ринки Росії і ближнього зарубіжжя, а також включив оглядові статті провідних фахівців про стан галузі за минулий рік як у цілому, так і за сегментами; інформацію про новітні технології, матеріали, обладнанні. Партнерами Каталогу є великі міжнародні компанії: "Брюкнер" (Brueckner), "Енгель" (Engel), "Хаскі" (Husky), "Тікона" (Ticona) та інші. Каталог видається за інформаційної підтримки Російського союзу хіміків [9]. Крім того, проведення 3-ій Міжнародній спеціалізованій виставки виробництва пластмас і каучуку також показує, що промисловість пластмас і їх переробка є однією з базових галузей хімічної індустрії і масштаби застосування полімерних матеріалів у народному господарстві будь-якої країни є загальновизнаним у світовій практиці критерієм її розвиненості.
Проведення цієї виставки в 2006 році представило фахівцям прекрасну можливість ознайомитися з новими видами продукції, розробками в області технологій і устаткування, встановити ділові контакти з українськими та зарубіжними партнерами.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ:

  1. http://construction.net.ua/news2438.html
  2. http://space.com.ua/gateway/news.nsf/NeveroyR/AB434E1B92CA477DC22571560028E34B!open
  3. http://plastics.ru/index.php?lang=ru&view=news&category_id=15&entry_id=2942
  4. http://www.pe.com.ua/new/exh/exhdet.php3?id=73
  5. http://plastics.ru/index.php?lang=ru&view=journal&category_id=36&year=2004&entry_id=258
  6. http://plastics.ru/index.php?lang=ru&view=journal&category_id=72&year=2006&entry_id=409 # begining
  7. http://www.medlenta.ru/news.pl?id=7098
8. http://www.cnews.ru/cgi-bin/oranews/get_news.cgi?tmpl=nl_print&news_id=135384
  1. http://www.mediatext.ru/docs/5259?print
10. Http://www.plastics.ru/index.php?lang=ru&view=catalog_print


[1] http://construction.net.ua/news2438.html
[2] Полімери - це речовини, в яких кожна молекула є ланцюг з десятків або сотень тисяч послідовно з'єднаних однакових груп атомів, причому одна і та ж група атомів ритмічно повторюється багато разів.
Розрізняють термопластичні і термореактивні полімери. Термопластичні полімери здатні багато разів поперемінно розм'якшуватися при нагріванні і тверднути при охолодженні, легко набухати і розчинятися в органічних розчинниках. Прикладом термопластичних полімерів можуть служити полістирольні, поліетиленові та полівінілхлоридні (поліхлорвінілові) смоли і пластмаси. Термореактивними називають полімери, які при нагріванні переходять в нерозчинний твердий стан і безповоротно втрачають властивість плавитися.
[3] http://space.com.ua/gateway/news.nsf/NeveroyR/AB434E1B92CA477DC22571560028E34B!open
[4] http://plastics.ru/index.php?lang=ru&view=news&category_id=15&entry_id=2942
http://www.pe.com.ua/new/exh/exhdet.php3?id=73
[5] http://plastics.ru/index.php?lang=ru&view=journal&category_id=36&year=2004&entry_id=258
[6] http://plastics.ru/index.php?lang=ru&view=journal&category_id=72&year=2006&entry_id=409 # begining
[7] http://www.cnews.ru/cgi-bin/oranews/get_news.cgi?tmpl=nl_print&news_id=135384
[8] http://www.mediatext.ru/docs/5259?print
[9] Більш докладну інформацію про "Палстікс Каталозі-2007" можна дізнатися, прочитавши інтерв'ю з керівником проекту Дмитром Іщенко у журналі "Пластікс. Індустрія переробки пластмас", № 9, 2006 / / http://www.plastics.ru/index . php? lang = ru & view = catalog_print
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Виробництво і технології | Реферат
38.7кб. | скачати


Схожі роботи:
Виготовлення ювелірних виробів і пластмас
Виготовлення деталей РЕЗ з пластмас
Конструкції з дерева і пластмас
Виробництво виробів і конструкцій із деревини і пластмас
Використання композиційних пластмас у народному господарстві
Проектування конструкцій з дерева і пластмас плавального басейну
Конструкції з дерева і пластмас Обгрунтування техніко-економічних
Вплив часу і температури на деформацію Механічні властивості пластмас
Технологія і обладнання виробництва виробів із пластмас і композиційних матеріалів
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru