PL161074B1 - z tworzyw sztucznych w procesach ich orientowania i formowania PL - Google Patents

Abstract

1 1. Sposób okreslania tem peratury i czasu nagrzewa- nia plyt z tworzyw sztucznych w procesach ich oriento- w ania i form ow ania polegajacy na tym , ze plyte obra- biana lub próbke z obrabianej plyty ogrzew a sie jednoczesnie poddaje sie jej pow ierzchnie naciskow i okreslona sila i mierzy sie w ielkosc zaglebiania wglebnika w pow ierzchnie obrabianej próbki w funkcji czasu, zna- mienny tym, ze pom iar prow adzi sie d o m om entu uzy- skania skokow ego gradientu odksztalcenia. 2. Urzadzenie do okreslania tem peratury i czasu nagrzewania plyt z tw orzyw sztucznych w procesach ich orientow ania i form ow ania zawierajace dzw ignie dw u- stronna, podstaw ke, w glebnik, trzpien, przeciw nakretke, spiralna sprezyne naciskow a i zespól elektryczny sygnali- zacji, znamienne tym, ze sklada sie z dw óch sym etry- cznych ram ion dzw igni dw ustronnej (1 i 2) zlaczonych osia obrotu (3), na których krótszych koncach zam oco- wana jest na jednej z nich (1) podstaw ka (4) pod próbke, a na drugiej gniazdo z wym iennym wglebnikiem (5), pom iedzy dlugim i ram ionam i dzw igni dw ustronnej (1 i 2) przy osi zlaczajacej (3) zam ocow an y jest zespól regulacji nacisku skladajacy sie z trzpienia (6) zam ocow an ego poprzez gwint i przeciw nakretke (7) prostopadle do ram ienia dzw igni (1) z m iseczka (8), po drugiej stronie ram ienia dzwigni (1), przechodzacego przez otw ór (9) na druga strone ramienia dzwigni (2), zakonczonego nastaw - nym ogranicznikiem (10), a p om iedzy w ew netrzna pow ierzchnia ram ienia dzw igni (2) a m iseczka (8), otacza trzpien napieta spiralna sprezyna naciskow a ( 1 1 ) , . . . PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do określania temperatury i czasu nagrzewania płyt z tworzych sztucznych w procesach ich orientowania i formowania.

Orientowanie płyt z tworzyw sztucznych termoplastycznych, to jest proces ich dwuosiowego rozciągania, stosuje się w celu poprawienia ich właściwości mechanicznych: wytrzymałości na rozciąganie i udarności, zwłaszcza w przemyśle lotniczym. Na przykład po procesie orientowania płyt z PMM przy odkształceniu powodującym około dwukrotnym zmniejszeniu grubości początkowej płyty, udarność tworzywa wzrasta dwukrotnie, a wydłużenie przy zerwaniu 3-5 razy. Sprawą podstawową dla prawidłowego przebiegu procesu orientowania jest to, że proces ten powinien się rozpocząć i zakończyć gdy obrabiana płyta w całym przekroju osiągnęła stan wysokoelastyczny -stan w którym tworzywo charakteryzuje się bardzo dużą zdolnością do odkształcenia. Dotychczas przy orientowaniu płyt z tworzyw sztucznych z góry doświadczalnie określano temperaturę i czas nagrzewania płyt powodujące ich „mięknięcie. W praktyce płyty nagrzewano w komorach powietrznych w określonym czasie mierząc temperaturę wnętrza komory za pomocą termopar. Po osiągnięciu zadanych wstępnie czasu i temperatury płyty poddawano procesowi rozciągania dwuosiowego - orientowaniu.

W związku ze znacznymi różnicami własności fizykochemicznych obrabianych płyt z tworzyw, występują istotne różnice w wartości temperatury przejścia ze stanu szklistego w stan wysokoelastyczny nawet dla tego samego gatunku tworzywa. Uwzględniając dodatkowo małą przewodność cieplną tworzyw, a więc długi czas przejścia tworzywa w stan wysokoelastyczny w całym przekroju płyty, zadane wstępnie warunki nagrzewania powodowały w części przypadków niedogrzanie, w części przypadków przegrzanie płyt, co prowadziło do znacznego procentu braków w procesie. Podobny problem to jest konieczność precyzyjnego określenia przejścia tworzywa ze

161 074 stanu szklistego do stanu wysokoelastycznego przy zachowaniu warunku nieprzegrzania tworzywa, występuje we wszystkich procesach formowania „na gorąco wyrobów z płyt z tworzyw sztucznych termoplastycznych, zwłaszcza w metodach formowania próżniowego i w metodach prasowania niskociśnieniowego. Uzyskanie w tych procesach prawidłowych wyrobów, zwłaszcza o dużym współczynniku formowania o dużym stosunku głębokości „h“ wyrobu w odniesieniu do jego średnicy „D“ czy szerokości „b“ —jest możliwe tylko przy prowadzeniu procesu gdy formowana płyta w całym przekroju uzyskała stan wysokoelastyczny. Formowanie wyrobów z płyt dla z góry założonych warunków nagrzewania, w zastosowaniu ze znacznymi różnicami własności fizykochemicznych obrabianych płyt, prowadzi często do prowadzenia procesu bądź przed osiągnięciem przez tworzywo stanu wysokoelastycznego bądź po przegrzaniu tworzywa, co powoduje znaczny procent braków w procesie.

Znany jest również sposób i urządzenie do pomiaru twardości tworzyw sztucznych, test odporności na penetrację, nazywany metodą Vicata. W metodzie tej próbkę z badanego tworzywa umieszcza się w komorze cieplnej, w której temperatura rośnie ze stałą prędkością 50°C/h, i poddaje się działaniu wgłębnika o przekroju kołowym 1mm² pod ciśnieniem 10 N lub 50 N. Zakończeniem próby jest zagłębienie się penetratora na głębokość 1 mm. Jednak zastosowanie tej metody do określenia temperatury i czasu nagrzewania płyt z tworzyw sztucznych w procesach orientowania i formowania nie jest możliwe.

Istotą sposobu określania temperatury i czasu nagrzewania płyt z tworzyw sztucznych w procesach ich orientowania i formowania polegającego na tym, że płytę obrabianą lub próbkę z obrabianej płyty ogrzewa się jednocześnie poddaje się jej powierzchnię naciskowi określoną siłą i mierzy się wielkość zagłębienia wgłębnika w powierzchnię obrabianej próbki w funkcji czasu jest to, że pomiar prowadzi się do momentu uzyskania skokowego gradientu odkształcenia.

Istotą urządzenia do określania temperatury i czasu nagrzewania płyt z tworzyw sztucznych w procesach ich orientowania i formowania zawierającego dźwignię dwustronną, podstawkę, wgłębnik, trzpień, przeciwnakrętkę, spiralną sprężynę naciskową i zespół elektryczny sygnalizacji jest to, że składa się z dwóch symetrycznych ramion dźwigni dwustronnej złączonych osią obrotu, na których krótszych końcach zamocowany jest na jednej z nich podstawka pod próbkę, a na drugiej gniazdo z wymiennym wgłębnikiem, pomiędzy długimi ramionami dźwigni dwustronnej przy osi złączającej zamocowany jest zespół regulacji nacisku składający się z trzpienia zamocowanego poprzez gwint i przeciwnakrętkę prostopadle do ramienia dźwigni u miseczką. Po drugiej stronie ramienia dźwigni, przechodzącego przez otwór a drugą stronę ramienia dźwigni drugiej, zakończonego nastawnym ogranicznikiem, a pomiędzy wewnętrzną powierzchnią ramienia dźwigni drugiej a miseczką, otacza trzpień napięta spiralna sprężyna naciskowa. Dalej od osi obrotu na końcach ramion dźwigni dwustronnej zamocowany jest zespół sygnalizacji składający się ze wspornika w kształcie litery „C“ zamocowanego dolną częścią do ramienia dźwigni, w którym w górnej części zamocowany jest poprzez gwint ku dołowi izolowany od wspornika górny styk, a na ramieniu dźwigni na zewnątrz zamocowany jest dolny styk, przy czym styki górny i dolny połączone są przewodami ze znanym zespołem elektrycznym sygnalizacji.

Korzystnym skutkiem wynalazku jest to, że jego zastosowanie pozwala na precyzyjne określenie warunków nagrzewania: temperatury i czasu nagrzewania, które powodują przejście tworzywa ze stanu szklistego do stanu wysokoelastycznego, przy czym zastosowana metoda nie zakłada z góry stosowanych warunków, ale prowadzi do ich określenia w zależności od indywidualnych właściwości fizykochemicznych obrabianej płyty. Umożliwia to prowadzenie procesu orientowania i procesów formowania „na gorąco płyt z tworzyw termoplastycznych przy stanie wysokoelastycznym tworzywa to jest w stanie, w którym tworzywo charakteryzuje się wyjątkową podatnością na odkształcenie przy stosowaniu stosunkowo małych naprężeń. To z kolei umożliwia uzyskiwanie w procesie orientowania i w procesach formowania z płyt tworzyw termoplastycznych, wyrobów o założonym stopniu odkształcenia, a więc kształcie i wymiarach przy minimalnej ilości braków.

Urządzenie do określania temperatury i czasu nagrzewania płyt z tworzyw sztucznych w procesach ich orientowania i formowania zostało przedstawione na rysunku w przekroju wzdłużnym.

Sposób według wynalazku polega na tym, że płytę obrabianą lub próbkę z obrabianej płyty ogrzewa się jednocześnie poddaje się jej powierzchnię naciskowi określoną siłą i mierzy się wielkość zagłębiania wgłębnika w powierzchnię obrabianej próbki w funkcji czasu. Pomiar prowadzi się do momentu uzyskania skokowego gradientu odkształcenia.

161 074

Urządzenie według wynalazku składa się z dwóch symetrycznych ramion dźwigni dwustronnej 1 i 2 złączonych osią obrotu 3, na których krótszych końcach zamocowany jest na jednej z nich 1 podstawka 4 pod próbkę, a na drugiej 2 gniazdo z wymiennym wgłębnikiem 5. Pomiędzy długimi ramionami dźwigni dwustronnej I i 2 przy osi złączającej 3 zamocowany jest zespół regulacji nacisku składający się z trzpienia 6 zamocowanego poprzez gwint i przeciwnakrętkę 7 prostopadle do ramienia dźwigni dwustronnej 1 z miseczką 8. Po drugiej stronie ramienia dźwigni dwustronnej 1, przechodzącego przez otwór 9 na drugą stronę ramienia dźwigni dwustronnej 2, zakończonego nastawnym ogranicznikiem 10, a pomiędzy wewnętrzną powierzchnią ramienia dźwigni dwustronnej 2 a miseczką 8, otacza trzpień napięta spiralna sprężyna naciskowa 11. Dalej od osi obrotu 3 na końcach ramion dźwigni dwustronnej 1 i 2 zamocowany jest zespół sygnalizacji składający się ze wspornika 12 w kształcie litery „C“ zamocowanego dolną częścią do ramienia dźwigni dwustronnej 1, w którym w górnej części zamocowany jest poprzez gwint ku dołowi izolowany od wspornika góry styk 13. Na ramieniu dźwigni dwustronnej 2 na zewnątrz zamocowany jest dolny styk 14. Styki górny 13 i dolny 14 połączone są przewodami ze znanym zespołem 15 elektrycznym sygnalizacji.

Zakład Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 10 000 zł

Claims (2)

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób określania temperatury i czasu nagrzewania płyt z tworzyw sztucznych w procesach ich orientowania i formowania polegający na tym, że płytę obrabianą lub próbkę z obrabianej płyty ogrzewa się jednocześnie poddaje się jej powierzchnię naciskowi określoną siłą i mierzy się wielkość zagłębiania wgłębnika w powierzchnię obrabianej próbki w funkcji czasu, znamienny tym, że pomiar prowadzi się do momentu uzyskania skokowego gradientu odkształcenia.

2. Urządzenie do określania temperatury i czasu nagrzewania płyt z tworzyw sztucznych w procesach ich orientowania i formowania zawierające dźwignię dwustronną, podstawkę, wgłębnik, trzpień, przeciwnakrętkę, spiralną sprężynę naciskową i zespół elektryczny sygnalizacji, znamienne tym, że składa się z dwóch symetrycznych ramion dźwigni dwustronnej (1 i 2) złączonych osią obrotu (3), na których krótszych końcach zamocowana jest na jednej z nich (1) podstawka (4) pod próbkę, a na drugiej gniazdo z wymiennym wgłębnikiem (5), pomiędzy długimi ramionami dźwigni dwustronnej (1 i 2) przy osi złączającej (3) zamocowany jest zespół regulacji nacisku składający się z trzpienia (6) zamocowanego poprzez gwint i przeciwnakrętkę (7) prostopadle do ramienia dźwigni (1) z miseezką ( 8), po drugiej stronie ramienia dźwigni (11, przez otwór (9) na drugą stronę ramienia dźwigni (2), zakończonego nastawnym ogranicznikiem (10), a pomiędzy wewnętrzną powierzchnią ramienia dźwigni (2) a miseczką (8), otacza trzpień napięta spiralna sprężyna naciskowa (11), zaś dalej od osi obrotu (3) na końcach ramion dźwigni dwustronnej (1 i 2), zamocowany jest zespól sygnalizacji składający się ze wspornika (12) w kształcie litery „C“. zamocowanego dolną częścią do ramienia dźwigni (1), w którym w górnej części zamocowany jest poprzez gwint ku dołowi izolowany od wspornika górny styk (13), a na ramieniu dźwigni (2) na zewnątrz zamocowany jest dolny styk (14), przy czym styki górny (13) i dolny (14) połączone są przewodami ze znanym zespołem (15) elektrycznym sygnalizacji.