Drukuj

Sprawdzanie konstrukcji w przetwórstwie tworzyw sztucznych

Jak dobrze wiadomo zadaniem opracowania nowego lub udoskonalonego wyrobu jest znalezienie rozwiązania dobrego technicznie i zapewniającego ekonomiczną produkcję. Do zadań konstruktora należy przy tym wybór materiału, wybór procesu technologicznego, obliczenia wytrzymałościowe i zaprojektowanie wyrobu. Dlatego też sprawdzanie konstrukcji w przetwórstwie tworzyw sztucznych odgrywa dużą rolę.

Podjęcie prawidłowych decyzji na każdym z wymienionych etapów pracy gwarantuje ekonomiczną produkcję wyrobu o dobrej jakości. W działach konstrukcyjnych możliwe rozwiązania rozpatrywane są często tylko w aspekcie prawidłowości działania. Dlatego też należy tu podkreślić, że nie może być mowy o równoczesnym zapewnieniu funkcjonalności wyrobu i ekonomiczności jego produkcji, jeśli nie uwzględni się problemów materiałowych i technologicznych.

Warto wiedzieć, że własności tworzyw nie są prostymi parametrami materiałowymi. Własności tworzyw sztucznych mogą wyraźnie zmieniać się zależnie od warunków otoczenia, procesu przetwórstwa, geometrii wypraski i warunków eksploatacji. Parametry materiałowe tworzyw sztucznych określa się metodą badań w warunkach laboratoryjnych. Do tego celu produkuje się w doskonale wypolerowanych formach o zoptymalizowanych parametrach przetwórstwa specjalne próbki w kształcie prętów. Próbki te bada się w warunkach normalnych przy ściśle określonych obciążeniach. Jednak w praktyce wyroby nigdy nie są produkowane w sposób identyczny co próbki, a obciążenia podczas użytkowania nie są takie same jak podczas badań.

Dlatego też jeszcze raz trzeba tu przestrzec przed beztroskim wykorzystywaniem podawanych w katalogach parametrów materiałowych tworzyw sztucznych. Przed rozpoczęciem projektowania jakiegokolwiek wyrobu z tworzywa sztucznego należy przeprowadzić dokładną analizę oraz sporządzić wykaz wymagań i warunków brzegowych. Bardzo pomocna może być przy tym specjalna lista kontrolna.

Na drodze od projektu wyrobu do towaru rynkowego konieczne jest najczęściej wykonanie prototypów, które umożliwiają wykonanie badań i ułatwiają wprowadzenie modyfikacji. Należy przy tym pamiętać, że proces produkcji prototypów powinien być jak najbardziej zbliżony do późniejszego procesu produkcyjnego. Prototypy wyrobów technicznych, które mają być produkowane metodą wtryskiwania, powinny być również wtryskiwane. Jeśli nie dysponuje się odpowiednią formą, to wyroby próbne do badań można wykonać metodą obróbki wiórowej.

Rozwiązanie takie jest jednak problematyczne, gdyż nie można zbadać wpływu linii łączenia występujących w wyprasce wtryskowej; powstające w wyniku obróbki maszynowej karby mogą znacznie pogarszać własności wytrzymałościowe w porównaniu z własnościami wytrzymałościowymi wypraski wtryskowej. Trzeba też pamiętać, że z powodu większego stopnia krystaliczności wytłaczanych prętów i płyt wytrzymałość i sztywność próbek może być większa niż wyprasek wtryskowych. Nie wolno też zapominać, że w omawianych przypadkach nie można zbadać wpływu orientacji włókien.