Dane wejściowe i wyjściowe w badaniach symulacyjnych wytłaczania jednoślimakowego tworzyw sztucznych

>> piątek, 1 kwietnia 2011

Rozwój systemów komputerowych CAE (ang. computer aided engineering) ukierunkował się w dwóch głównych nurtach, producenci, z silnym wsparciem ośrodków badawczo-naukowych, oferują systemy ogólnie zorientowane (tzn. o przeznaczeniu ogólnym), oraz systemy zorientowane na określoną technikę przetwórstwa polimerów (np. wytłaczanie, wtryskiwanie, itd.).
Systemy ogólnie zorientowane, charakteryzuje się tym, że modelowanie polega na definiowaniu każdorazowo rozpatrywanego przepływ i nie jest ściśle ograniczone do określonego zagadnienia bądź procesu. Stanowi narzędzie rozwiązywania równań zachowania (masy, ruchu, energii) dla różnych modeli materiałów, w odniesieniu do różnorodnych w zasadzie dowolnie kształtowanych warunkach przepływów. Zakres możliwych do analizy zadań, ogranicza jedynie wyobraźnia projektanta, znajdując zastosowanie w badaniach np.:

-przepływu w kanałach dowolnej geometrii (głowice wytłaczarskie, układy uplastyczniające),
-zagadnień powierzchni swobodnych (rozszerzania strugi polimerów, zadanie odwrotne, formowanie z rozdmuchem),
-przepływów wielowarstwowych (współwytłaczanie),
-powlekania, mieszania, itp.

Systemy zorientowane na określoną technikę przetwórstwa polimerów, ograniczają się do określonego procesu przetwórstwa, zdefiniowanego programowo, głównie wytłaczania i wtryskiwania, także pozostałe techniki np. termoformowanie, formowanie z rozdmuchem, możemy modelować przy użyciu dostępnych narzędzi.
W grupie systemów zorientowanych na proces wytłaczania jednoślimakowego wyróżnić możemy programy:

-EXTRUD (Scientific Process & Research Inc., New Jersey, USA),
-EXTRUDCAD (Mc Master University, Hamilton, Kanada),
-REX (Paderborn University, Niemcy),
-PASS (Stevens Institute of Technology, Hoboken, USA),
-CEMEXTRUD (Centre for Materials Processing, Sophia Antipolis, Francja),
-SSEM (Politechnika Warszawska, Polska).

Fizyczny model procesu wytłaczania wyodrębnia strefy o różnym jakościowo zachowaniu się tworzywa, tzn. zasobnik, cylinder (strefa tworzywa w stanie stałym, strefa wstępnego uplastycznienia, strefa uplastycznienia i strefa całkowitego uplastycznienia) oraz głowicę. Podstawą programów komputerowych są modele matematyczne odpowiadające kolejnym strefom.

Wielkości wejściowe definiowane obejmują dane dotyczące:

-charakterystyki tworzywa (m.in. właściwości cieplne i reologiczne),
-geometrii układu uplastyczniającego (zasobnika, ślimaka, cylindra) i głowicy,
-warunków technologicznych procesu (prędkości obrotowej ślimaka, warunków temperatury)

Wielkości wejściowe obejmujące dane dotyczące charakterystyki materiału:

-gęstość nasypowa tworzywa,
-gęstość tworzywa w stanie stałym,
-gęstość tworzywa w stanie uplastycznionym (w zależności od temperatury),
-statyczny współczynnik tarcia między tworzywem a zasobnikiem,
-kąt tarcia tworzywa,
-dynamiczny współczynnik tarcia między tworzywem a cylindrem (w zależności od ciśnienia i temperatury,
-dynamiczny współczynnik tarcia między tworzywem a ślimakiem (w zależności od ciśnienia i temperatury,
-ciepło topnienia,
-temperaturę topnienia,
-ciepło właściwe tworzywa w stanie stałym,
-ciepło właściwe tworzywa w stanie uplastycznionym (w zależności od temperatury),
-przewodność cieplną tworzywa w stanie uplastycznionym (w zależności od temperatury),
-parametry równania reologicznego Kleina, tj. logarytmicznej zależności lepkości pozornej tworzywa od prędkości ścinania i temperatury.

Wielkości wejściowe, dotyczące charakterystyki geometrycznej układu uplastyczniającego wytłaczarki (zasobnika, ślimaka, cylindra) i głowicy, obejmują następujące dane:

a)w odniesieniu do zasobnika:
-liczbę stref geometrycznych zasobnika,
-wymiary charakterystyczne kolejnych stref,
-długości kolejnych stref,

b) w odniesieniu do cylindra:
-średnice wewnętrzną cylindra,

c)w odniesieniu do ślimaka:
-liczba stref geometrycznych ślimaka,
-typ kolejnych stref geometrycznych: konwencjonalna, torpeda, mieszająca, rowkowana (o różnych kształtach przekroju poprzecznego rowka),
-wymiary charakterystyczne kolejnych stref; różne wielkości w odniesieniu do różnych typów stref,
-długości kolejnych stref,

d) w odniesieniu do głowicy:
-liczba stref geometrycznych głowicy,
-typ kolejnych stref geometrycznych (kształt przekroju poprzecznego kanału głowicy) kołowa, pierścieniowa, prostokątna (dotyczy także przekrojów zbliżonych do prostokątnego), dowolna, sitko, płaska (o różnym kształcie),
-wymiary charakterystyczne kolejnych stref; różne wielkości w odniesieniu do różnych typów stref,
-długości kolejnych stref.

Wielkości wejściowe dotyczące warunków technologicznych procesu obejmują:

-prędkość obrotową ślimaka,
-temperaturę początkową tworzywa,
-temperaturę cylindra i głowicy (temperaturę w określonych punktach wzdłuż długości cylindra i głowicy).

W wyniku obliczeń otrzymujemy następujące wielkości podstawowe:

-masowe natężenie przepływu tworzywa (wydajność wytłaczania),
-rozkład ciśnienia wzdłuż wysokości zasobnika, oraz długości ślimaka i głowicy,
-rozkład temperatury tworzywa wzdłuż długości ślimaka i głowicy,
-zużycie mocy w układzie uplastyczniającym,
-rozkład rozkład względnej szerokości warstwy stałej tworzywa wzdłuż długości ślimaka, charakteryzujący przebieg uplastycznienia tworzywa,
-właściwości tworzywa u wylotu głowicy, np. lepkość pozorna, gęstość,
-kryteria sprawności układu uplastyczniającego, np. kryterium jakości, kryterium stopnia wymieszania.

Czytaj dalej...

Antystatyki w tworzywach sztucznych

>> środa, 9 lutego 2011

Antystatyki (ang. antistatic agents) inaczej antyelektrostatyki zmniejszają oporność powierzchniową tworzyw sztucznych z ponad 1015 do 1010 Ω ze względu na zastosowanie hydrofilowych substancji czynnych, m.in. pochodnych amin, estrów polietylenoglikoli, mono i distearynianów gliceryny. W konsekwencji ogranicza się przyciąganie kurzu oraz zaburzenia wywołane elektrostatycznym ładowaniem się tworzyw sztucznych. Obecność w cząsteczce antystatyka atomów azotu, fosforu i siarki zwiększa skuteczność jego działania, także związki dysocjujące na jony poprawiają właściwości antyelektrostatyczne. Dodanie antystatyka dopolimeru powoduje powstanie wielofazowego układu, z którego cząsteczki antystatyka migrują na zewnątrz i z chwilą wydostania się na powierzchnię działają antyelektrostatycznie. Szybkość tej migracji zależy od powinowactwa antystatyka do polimeru i może być utrudniona obecnością dodatku tytanu lub sadzy i istnieniem struktur krystalicznych w polimerze, co z kolei zmniejsza skuteczność działania środków antyelektrostatycznych.

Czytaj dalej...

Nagrody i wyróżnienia - PLASTPOL 2010, Kielce

>> sobota, 19 czerwca 2010

Wyróżnienia Targów Kielce

W kategorii: „Maszyny i urządzenia do przetwórstwa tworzyw sztucznych”:
za energooszczędną wtryskarkę z napędem hybrydowym z serii Janus VJ 210 dla NEGRI BOSSI
za dozownik grawimetryczny BD-500-4 ze zmienną geometrią przestrzeni dozującej dla KMP PLASTICS z Warszawy
za laboratoryjną dwuślimakową wytłaczarkę stożkową dla ZAMAK Zakład Maszyn Kablowych Sp. z o.o. z Krakowa

W kategorii: „Narzędzia i oprzyrządowanie do przetwórstwa tworzyw sztucznych”:
za zawór zwrotny ślimaka wtryskowego „active SK” dla Demag Plastics Group Sp. z o.o. z Częstochowy

W kategorii: „Technologie przetwórstwa tworzyw sztucznych”
za regulator temperatury TT-188 z elektryczną regulacją przepływu medium chłodzącego dla TOOL-TEMP POLSKA Sp. z o.o. z Kielc

W kategorii: „Techniki specjalne”
za zmodernizowany system badania wytrzymałości materiałów polimerowych BlueHill 3 Software dla INSTRON
za specjalną powłokę BALINIT C dla Oerlikon Balzers Coating Poland Sp. z o.o. z Polkowic


Medale Targów Kielce:

W kategorii: „Maszyny i urządzenia do przetwórstwa tworzyw sztucznych”:
za wtryskarkę o zintegrowanej budowie do formowania wyrobów silikonowych dla Wittmann Battenfeld GmbH
za wytłaczarko-rozdmuchiwarkę o kompleksowym napędzie elektrycznym dla MUEHSAM – ELEKTROMECH Jan K.Muehsam i wspólnicy z Warszawy
za SELOGICA – innowacyjne sterowanie wtryskarek, gniazd produkcyjnych i robotów przemysłowych KUKA dla ARBURG POLSKA Sp. z o.o. z Opacza k/Warszawy
za wtryskarkę dwupłytową typu DUO 5550/500 PICO+VIPEL 40 o budowie kompaktowej dla Engel POLSKA Sp. z o.o. z Warszawy

W kategorii: „Technologie przetwórstwa tworzyw sztucznych”:
za technologię wtrysku wspomaganego wodą ze swobodnym trzpieniem formującym dla Wittmann Battenfeld GmbH
za nowatorską technologię FFC wytłaczania porującego kompozytów PVC z mączką drzewną dla FRIUL FILIERE SPA

Wyróżnienia Targów Kielce za aranżację stoiska
ENGEL Austria GmbH – Schwerberg, Austria
PIOVAN POLSKA Sp. z o.o. – Mirków
Przedsiębiorstwo Wielobranżowe “TYREX” Sp. z o.o. – Kozy
DUNASTYR Polystyrene Manufacturing C.Co.Ltd – Budapest, Hungary

Medale Targów Kielce za aranżację stoiska:
FCPK BYTÓW Sp. z o.o. – Bytów
GRANULAT Sp. J. – Częstochowa
PLASTIGO Asteniusz Myśliwiec – Częstochowa
TVK Plc. – Tiszaújváros, Hungary

Czytaj dalej...

Plastic bag

>> poniedziałek, 12 kwietnia 2010

Czytaj dalej...

Technologia formowania przez rozdmuch

>> czwartek, 4 marca 2010

Technologia formowania przez rozdmuch (ang. blow moulding) stosowana do wytwarzania wyrobów pustych w środku coraz częściej znajduje zastosowanie także w innych gałęziach przemysły np. w motoryzacji, Historia formowania z rozdmuch w konwencjonalnym wydaniu, wytłaczany rękaw (ang. parison) zamknięty między dwoma połówkami formy, pod wpływem ciśnienia sprężonego powietrza, formowany, odwzorowuje kształt formy, przy jednoczesnym chłodzeniu, sięga roku 1881, kiedy to 1 lutego nadano numer patentowy 237168 stanu New York firmie Celluloid Novelty Co. i Celluloid manufacturing Company. Wstępnie opracowane zastosowanie uwzględniało wykorzystanie, azotanu celulozy, nie sposób nie dopatrzyć się w pomyśle, podobieństw do produkcji butelek szklanych, skąd właśnie czerpano pierwotnie wzory. Wraz z rozwojem materiałów mieliśmy czasy octanu celulozy lata trzydzieste ubiegłego wieku, jednak dopiero w latach czterdziestych za sprawą polietylenu małej gęstości, LDPE (ang. low density polyethylene) prawdziwą ekspansję zastosowań, dalszy rozwój związany jest z wprowadzeniem polietylenu dużej gęstości, HDPE (ang. high density polyethylene) i polipropylenu, PP (ang. polypropylen). Wraz z rozwojem tworzyw następuje równoległy rozwój w dziedzinie konstrukcji, automatyzacji maszyn tzw. butelczarek, narzędzi - głowic wytaczarskich oraz form rozdmuchowych.

Czytaj dalej...

  © Blogger template Webnolia by Ourblogtemplates.com 2009

Back to TOP