RO117245B1 - Procedeu pentru obtinerea de piese fasonate din materiale plastice, maleabile in stare calda - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la un procedeu de obtinere a pieselor fasonate din materiale plastice, maleabile in stare calda, mai ales din poliolefine, cum ar fi polietilena si polipropilena, materialul plastic se incalzeste la, respectiv peste temperatura sa de deformare, in aceasta stare, se fasoneaza piesa supusa fasonarii si apoi se rasuceste sub temperatura de deformare la cald, piesele formate fiind fasonate, in stare calda, la o dimensiune putin mai mare fata de dimensiunile finale dorite ale produselor intermediare si, abia dupa racire, printr-un procedeu de presare pentru comprimarea materialului, se aduce la dimensiunile finale, dorite, in care piesele fasonate sunt stabile ca forma.

Description

Invenția se referă la un procedeu pentru obținerea de piese fasonate, din materiale plastice maleabile, în stare caldă, mai ales din poliolefine, cum ar fi polietilena și polipropilena, la care materialul plastic se încălzește la o temperatură peste temperatura lui de deformare, în această stare, se fasonează la piesa fasonată și apoi se răcește sub temperatura de deformare la cald.

Este cunoscută obținerea de piese din material plastic, maleabil, în stare caldă, care au fost obținute printr-o operație de turnare sub presiune, extrudare, presare sau alte operații de deformare din materialul cald și care tind, în cursul timpului, respectiv, la depășirea unor temperaturi limită, care se găsesc mult sub temperaturile de deformare, la modificarea formei, mai ales la contracție, deci la o micșorare a dimensiunilor exterioare, față de dimensiunile finite inițiale. De exemplu, țevile obținute din polietilenă neagră, care au fost depozitate sub cerul liber, prezintă, după un anumit timp de depozitare, anumite dimensiuni contractate, care pot fi cu unu sau cu câțiva mm, respectiv, procente ale dimetrului inițial, mai mici decât dimensiunea inițială. Chiar dacă temperaturile obișnuite de obținere, respectiv, temperaturile de deformare pentru mufele de capăt, se află între 120 până la 2OO°C, respectiv, la procese pure de deformare, la 11O°C și la iradierea de către soare, se atinge, la țevile negre, cel mult temperaturi de circa 7O°C, aceste procese de contracție au loc, în mod real, în practică. Acest lucru este foarte neplăcut atât în ceea ce privește debitul, cât și pentru racordurile de țevi care trebuie efectuate, deoarece la apariția dimensiunilor contractate corespunzătoare, legăturile prin mufe uzuale nu mai pot fi executate corect, respectiv, mufele aplicate la astfel de țevi preiau la contracție un diametru interior mai mic decât diametrul exterior al țevilor racordate. Toleranțele obișnuite de fabricație pentru diametrul interior al mufelor de capăt sunt de ± 0,5 mm. Aceste toleranțe se depășesc mult la procesele de contracție, menționate. Dezavantaje asemănătoare apar și la alte piese construite din poliolefine, prin deformare la cald, de exemplu, armături.

Pentru a obține mufe care să nu se contracte, s-au folosit, până în prezent, procedee de obținere, scumpe. Conform unuia dintre aceste procedee cunoscute, mufele se produc separat, într-o mașină de turnare sub presiune și apoi se sudează, cu ajutorul unui dispozitiv propriu, de o țeavă extrudată. Acest procedeu este foarte scump, este condiționat de o cusătură sudată, vizibilă, la locul de racord, cu pericolul mărit, prin oxidarea materialului, de neetanșeități sau chiar cu pericolul unei desprinderi a mufei, la locul de sudură, și nu dă o siguranță suficientă, deoarece și mufa obținută prin procedeul de turnare sub presiune, la materialul respectiv, poate fi expusă contracției, de exemplu, sub influența razelor solare. Aceleași dezavantaje sunt prezentate de un alt procedeu cunoscut, la care, mufele sunt turnare, sub presiune, la capătul unei țevi, cu ajutorul unui dispozitiv de turnare sub presiune, într-o mașină proprie. în acest caz rezultă costuri de fabricație mai mari, cu mașini scumpe și țeava cu mufa nu reprezintă un corp omogen.

Procesul de construcție la anumite materiale plastice, mai ales la poliolefine, se poate explica după cum urmează: poliolefinele posedă o structură cristalină și apar numai în două stări de agregare, și anume starea solidă și starea lichidă. La încălzirea materialului plastic, o parte a moleculei inițiale rămâne solidă, iar cealaltă parte se lichefiază, astfel încât, în totalitate, formează un corp deformabil plastic, care poate fi format și deformat. Moleculele nelichefiate, deci care rămân solide, condiționează

RO 117245 Bl așa numitul Memory-Effect, adică tind să se întoarcă în forma inițială, a unei părți de semifabricat, imediat ce moleculele lichefiate mai înainte, care mențin piesa fasonată în forma de acum, permit prin încălzire sau prin acționarea fluajului pe termen lung, formarea din nou a formei inițiale. Bineînțeles că la Memory-Effect joacă 50 un rol important și cantitatea și structura tuturor substanțelor de umplere. Fenomenul Memory-Effect ajunge să acționeze și la procedeul de extruziune, la țevile obținute prin acest procedeu și, mai ales, la mufele de capăt, obținute prin lărgire și poate fi considerat ca motiv principal pentru contracția țevilor și‘a mufelor de capăt. Aceleași cauze le au aparițiile de contracție la alte piese din material plastic, din materialele 55 menționate.

Problema pe care o rezolvă invenția de față este de a oferi un procedeu simplu, prin care să se evite abaterea nedorită a dimensiunilor finale, ale pieselor obținute din materiale plastice, de la dimensiunile nominale prestabilite.

Procedeul conform invenției se caracterizează prin aceea că piesele formate 60 se fasonează în stare caldă, la o dimensiune puțin mai mare față de dimensiunile finale, dorite, ale produselor intermediare și abia după răcire, se aduc, printr-un proces de presare, la o comprimare a materialului la dimensiunea finală dorită.

Printr-un procedeu simplu, se rezolvă, în mod mulțumitor, problema principală, pusă. în acest caz este, bineînțeles, necesară o adaptare la material și la condițiile de 65 prelucrare, în treptele individuale ale procedeului. Condițiile de prelucrare sunt, între altele, temperatura de prelucrare, cantitatea de molecule rămase, care condiționează fenomenul Memory-Effect, depinzând de această temperatură, felul materialului și, de asemenea, grosimea materialulu, de exemlu, grosimea pereților la țevi. Apoi trebuie să se aibe grijă, ca la procesul de presare, să se realizeze o comprimare a semifa- 70 bricatului respectiv, dar să nu aibă loc fisuri sau rupturi în material. Dat fiind că piesele din material plastic sunt, de obicei, produse de masă, condițiile de lucru respective se pot determina exact cu câteva încercări pentru fiecare semifabricat.

Prin procedeul conform invenției, se ajunge ca, în piesa fasonată finită, să nu existe numai două feluri diferite de molecule din material plastic, ci trei feluri, și 75 anume, molecule care își amintesc pe baza fenomenului Memory-Effect de forma inițială a piesei fasonate, molecule care, la fasonare, au fost lichide și de aceea își amintesc de dimensiunile mai mari ale piesei fasonate, obținute după fasonarea finală la cald, și în cele din urmă, molecule care își amintesc de forma cea mai mică a piesei fasonate, obținute la procesul de presare, în procesul de presare având loc o fasonare 80 sub dimensiunea nominală prestabilită. Prin echilibrul forțelor dintre cele trei grupe de molecule menționate, se ajunge ca piesa fasonată să preia forma finală, dorită.

Aplicarea procedeului la obținerea de țevi din material plastic are loc, cu condiția, ca instalația de fasonare, construită, de exemplu, ca instalație de extrudere, să fie amenajată pentru a da un diametru final dorit al țevii, în funcție de material, cu 85 0,5 până la 5% mai mare decât diametrul final dorit al țevii și țevile obținute în ea să fie comprimate, după răcire, într-o instalație de presare, printr-un procedeu continuu, în timp scurt, la un diametru, iarăși în funcție de material, cu 0,5 până la 5% mai mic decât diametrul dorit final, astfel încât după procesul de presare, țevile să prezinte diametrul final dorit. 90 în instalația de presare pot fi folosite fălci de presare și valțuri cu caneluri, care preiau câte o jumătate de țeavă, antrenate în mod intermitent. La diametre mai mari

RO 117245 Bl de țeavă se vor folosi, eventual, nu două fălci care formează câte o jumătate de cupă, ci trei sau mai multe fălci de presare, repartizate pe o anumită diviziune a perimetrului țevii.

în vederea utilizării procedeului la obținerea de mufe de capăt ale țevilor din material plastic, capătul de țeavă se încălzește, în modul obișnuit și se racordează la o mufă cu un diametru care este, în funcție de material cu 0,5 până la 5% mai mare decât diametrul final dorit, iar mufa astfel formată, după răcire, se comprimă sub diametrul final dorit, astfel că ea se lărgește, după eliberarea de către utilajul de presare, parțial și elastic și prezintă, la sfârșit, diametrul final dorit.

în vederea obținerii unei mufe de capăt, la o țeavă din polietilenă, cu o grosime a pretelui țevii de 2 mm și cu un diametru exterior de 125 mm se procedează astfel: capătul de țeavă se încălzește la o temperatură de 12O°C și apoi, cu ajutorul unei mandrine, se lărgește la un diametru exterior de 131 mm. După răcire, mandrina se îndepărtează și mufa aplicată se comprimă între două fălci de presare, în formă de cupă, care determină un diametru al țevii de 123 mm. După eliberarea de fălcile de presare, mufa posedă un diametru de 126 mm. Acest diametru se menține stabil până la o temperatură de 90°C.

Așa cum s-a menționat deja mai înainte, procedeul conform invenției nu este aplicabil numai la mufe și țevi extrudate, ci și la alte piese fasonate din material plastic, expuse fără tratare la contracție, care au fost obținute din material cald, printr-un procedeu de deformare prin turnare sub presiune, extruziune, presare și altele, forma și dimensiunea utilajului de presare respectiv trebuind să fie adaptate la piesa fasonată.

Revendicări

Claims (3)

1. Procedeu pentru obținerea de piese fasonate, din materiale plastice, maleabile în stare caldă, mai ales din poliolefine, cum ar fi polietilena sau polipropilena, în care materialul plastic se încălzește la, respectiv peste temperatura sa de deformare, în această stare se fasonează, formând piesa fasonată și apoi se răcește sub temperatura sa de deformare la cald, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde următoarele faze:

a) încălzirea extremității elementului tubular, până la cel puțin temperatura de înmuiere a materialului sintetic, pentru a se obține o extremitate de element tubular înmuiată;

b) fasonarea extremității elementului tubular înmuiat, până când diametrul extremității elementului tubular se expandează, pentru a depăși diametrul final dorit al mufei cu 0,5% până la 5%, în funcție de materialul sintetic termoplastic;

c] răcirea extremității elementului tubular înmuiat după fasonare, până sub temperatura de înmuiere;

d] supunerea extremității elementului tubular răcit la comprimare, pentru a compacta materialul sintetic termoplastic, până când diametrul este puțin mai mic

RO 117245 Bl decât diametrul final dorit;

135

e) eliberarea comprimării, pentru a permite extremității elementului tubular să se expandeze și să capete diametrul final dorit al mufei.

2. Procedeu conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că materialul sintetic termoplastic este o poliolefină.

3. Procedeu conform revendicării 2, caracterizat prin aceea că poliolefină 140 este polietilenă sau polipropilenă.