Właściwości lepkosprężyste tworzyw sztucznych cz.1/2
Wykorzystam klatki z filmu Rheological Behavior of Fluids, który jest dostępny na stronach Massachusetts Institute of Technology, wymagany odtwarzacz Realplayer. Film będący doskonałym wprowadzeniem do opisu właściwości płynów nienewtonowskich, jakimi są stopione polimery. Zawiera szereg doświadczeń, których zrozumienie jest kluczem do przetwórstwa tworzyw sztucznych, gdzie te właściwości się ujawniają.
Oczywiście sam film to podstawa, jego historia sięga końca lat 60-tych (podstawy mechaniki płynów i reologii się nie zmieniają), nie jest krótki trwa przeszło 22 minuty, ale warto go obejrzeć i nie tylko raz.
Jak dobrze się wsłuchać uda się znaleźć odpowiedzi z następujących dziedzin i konkretnych problemów: mechaniki płynów, reologii, płynów newtonowskich, nieewtonowskich (z granicą płynięcia i bez, rozrzedzanych ścinaniem czyli pseudoplastyczych i zagęszczanych dilatantnych), zjawisk lepkosprężystych, efektu Weissenberga, efektu Barusa, oraz efektów czasowych.
Lepkospręzystość to jednoczesne występowanie właściwości lepkich i sprężystych. Właściwości lepkie są związane z odkształceniami nieodwracalnymi pod wpływem działania siły, zwiększając się z czasem. Właściwości sprężyste są związane z występowaniem odkształceń odwracanych pod wpływem działania siły, które zanikają natychmiast po jej odjęciu. Lepkość już wiemy co to jest. Sprężystość jest miarą zdolności materiału do powrotu po odkształceniu.
Tworzywa sztuczne wykazują właściwości ciał stałych i cieczy w zależności od skali czasu (wynika to z budowy cząsteczkowej materii). Miarą lepkospreżystego zachowania się materiału w danym procesie przetwórstwa jest stosunek czasu charakterystycznego materiału do czasu charakterystycznego tego procesu określa to tzw. liczba Debory.
Wracając do filmu, pierwszy przykład pokazuje jak ważna jest skala czasu, kulka (materiał lepkosprężysty, a dlaczego to poniżej) przy bardzo krótkim czasie procesu zachowuje się jak sprężyste ciało stałe (liczba Debory dąży do nieskończoności).
Przy długim czasie charakterystycznym procesu kulka zachowuje się jak ciecz lepka (liczba Debory dąży do zera).
W cz. 2/2 opiszę zjawiska związane z właściwościami lepkosprężystymi, czyli efekty Weissenberga i Barusa.
W kwestiach technicznych, film jest dostępny na stronach Massachusetts Institute of Technology jako odtwarzacz wymagany jest Realplayer. Wystarczy zapisać na dysku a potem wystartować.
Oczywiście sam film to podstawa, jego historia sięga końca lat 60-tych (podstawy mechaniki płynów i reologii się nie zmieniają), nie jest krótki trwa przeszło 22 minuty, ale warto go obejrzeć i nie tylko raz.
Jak dobrze się wsłuchać uda się znaleźć odpowiedzi z następujących dziedzin i konkretnych problemów: mechaniki płynów, reologii, płynów newtonowskich, nieewtonowskich (z granicą płynięcia i bez, rozrzedzanych ścinaniem czyli pseudoplastyczych i zagęszczanych dilatantnych), zjawisk lepkosprężystych, efektu Weissenberga, efektu Barusa, oraz efektów czasowych.
Lepkospręzystość to jednoczesne występowanie właściwości lepkich i sprężystych. Właściwości lepkie są związane z odkształceniami nieodwracalnymi pod wpływem działania siły, zwiększając się z czasem. Właściwości sprężyste są związane z występowaniem odkształceń odwracanych pod wpływem działania siły, które zanikają natychmiast po jej odjęciu. Lepkość już wiemy co to jest. Sprężystość jest miarą zdolności materiału do powrotu po odkształceniu.
Tworzywa sztuczne wykazują właściwości ciał stałych i cieczy w zależności od skali czasu (wynika to z budowy cząsteczkowej materii). Miarą lepkospreżystego zachowania się materiału w danym procesie przetwórstwa jest stosunek czasu charakterystycznego materiału do czasu charakterystycznego tego procesu określa to tzw. liczba Debory.
Wracając do filmu, pierwszy przykład pokazuje jak ważna jest skala czasu, kulka (materiał lepkosprężysty, a dlaczego to poniżej) przy bardzo krótkim czasie procesu zachowuje się jak sprężyste ciało stałe (liczba Debory dąży do nieskończoności).
Przy długim czasie charakterystycznym procesu kulka zachowuje się jak ciecz lepka (liczba Debory dąży do zera).
W cz. 2/2 opiszę zjawiska związane z właściwościami lepkosprężystymi, czyli efekty Weissenberga i Barusa.
W kwestiach technicznych, film jest dostępny na stronach Massachusetts Institute of Technology jako odtwarzacz wymagany jest Realplayer. Wystarczy zapisać na dysku a potem wystartować.
Komentarze