Drukuj

Sprawdzanie konstrukcji w przetwórstwie tworzyw sztucznych


Jako przykład można podać, że w przypadku sprężyn do wyłączników oświetleniowych prototyp wykonany metodą obróbki wiórowej z wytłoczonego półfabrykatu wytrzymywał w próbie obciążania 180 000 cykli bez zmęczenia sprężyny. Identyczna wypraska wtryskowa uległa pęknięciu zmęczeniowemu już po 80 000 cykli. Przyczyną nieprzewidzianej wady była inna struktura krystaliczna obu wyrobów.

Jeśli chodzi o formy na prototypy, to do produkcji takich prototypów często stosuje się posiadane formy lub specjalne formy z materiałów łatwych do obróbki lub tanich, takich jak aluminium, mosiądz itd. Nie jest to jednak zalecane, gdyż w formach takich nie można utrzymać ważnych parametrów wtrysku, np. temperatury i ciśnienia. Ponadto wskutek innego chłodzenia prototypy mają inny skurcz i inną podatność na paczenie się aniżeli wypraski wtryskowe.

Z tego też powodu zaleca się stosowanie tymczasowych form produkcyjnych ze stali niehartowanej. Może to być forma jednokrotna lub pojedyncze gniazdo w formie wielokrotnej.

Analizując badanie konstrukcji wyrobu z tworzywa sztucznego należy napisać, że nowoczesne metody symulacji komputerowej, np. analiza wytrzymałości, analiza płynięcia, mogą odpowiednio wcześnie ujawnić słabe punkty konstrukcji lub przetwórstwa. Jednak nie mogą dać całkowitej gwarancji jakości produktu końcowego i charakterystyki zachowania się pod obciążeniem rzeczywistym.

W tym wypadku najbardziej miarodajne jest badanie prototypów w rzeczywistych warunkach eksploatacji i dlatego w przypadku wyrobów technicznych, którym stawiane są wysokie wymagania w zakresie funkcjonalności i jakości, badanie takie powinno być zawsze wykonywane. Jeżeli zaś wykonanie badania w rzeczywistych warunkach otoczenia jest trudne, to można przeprowadzić testy z symulacją późniejszych warunków eksploatacji.

Ocenianie długotrwałego zachowania się wyrobu pod obciążeniem mechanicznym lub cieplnym na podstawie ciągu testów jest często niewykonalne lub nieekonomiczne. Jednakże wnioski dotyczące zachowania długotrwałego wyciągnięte na podstawie skróconych testów pod obciążeniem nie zawsze są jednoznaczne i należy je traktować z nadzwyczajną ostrożnością. Zachowanie się tworzywa pod obciążeniem w teście długotrwałym może być całkowicie inne aniżeli w krótkotrwałym teście przyspieszonym.


Wiele zastosowań we wszystkich dziedzinach przemysłu dowodzi, że przyszłość należy do tworzyw sztucznych. Konsekwentnie wykorzystując własności materiałowe polimerów można tworzyć wielofunkcyjne konstrukcje, które w porównaniu ze stosowanymi dotychczas konstrukcjami konwencjonalnymi będą lepsze zarówno pod względem opłacalności produkcji, jak i funkcjonalności wyrobu.

Zadania stojące obecnie przed konstruktorami wymagają stosowania coraz bardziej skomplikowanych geometrii wyrobów i coraz lepszych materiałów. Tworzywa sztuczne jako materiały mogą pomóc i na pewno pomogą w rozwiązaniu wielu problemów, ale pod warunkiem stałego uwzględniania ich specyficznych własności. Szerokie doświadczenie w tym zakresie, poparte danymi liczbowymi, mają producenci surowców.

Tekst powstał w oparciu o przewodnik dla przetwórców tworzyw sztucznych firmy DuPont