Syntetické makromolekulární látky o vysoké molekulové hmotnosti. V jejich struktuře se opakuje jeden stejný strukturní motiv.
Strukturní jednotka z 1 monomeru-(homo)polymer
Strukturní jednotka ze 2 různých monomerů-kopolymer
Vlastnosti
Kladné: pevné, lehké, snadno tvarovatelné, nepodléhají korozi, trvanlivé, tepelně a
elektricky izolují
Záporné: hořlavé, vznik statické elektřiny, trvanlivé (ekologie)
Rozdělení
1. podle chování za tepla
a) termoplasty
b) termosety
c) reaktoplasty
d) elastomery
2. podle způsobu výroby
a) plasty vzniklé polymerací
b) plasty vzniklé polykondenzací
c) plasty vzniklé polyadicí
Výroba
A) POLYMERACE. Řetězová reakce velkého množství monomerů . Při polymeraci se vyskytují vedle sebe makromolekuly syntetizované látky i monomeru, nevzniká žádný vedlejší produkt.
B) POLYKONDENZACE. Stupňovitá reakce 2 různých monomerů, přičemž každý obsahuje 2 reaktivní funkční skupiny. Kromě polymeru vzniká nízkomolekulární vedlejší produkt (H2O, NH3 apod.). V průběhu reakce lze zachytit postupně dimery, trimery atd.
C) POLYADICE. Stupňovité reakce se účastní 2 různé monomery s různými funkčními skupinami, jedna z nich obsahuje kyselý H. Nevzniká vedlejší produkt.
Plasty (polymery)
Plasty
(polymery)
Syntetické makromolekulární látky o vysoké molekulové hmotnosti. V jejich struktuře se opakuje jeden stejný strukturní motiv.
Strukturní jednotka z 1 monomeru-(homo)polymer
Strukturní jednotka ze 2 různých monomerů-kopolymer
Vlastnosti
Kladné: pevné, lehké, snadno tvarovatelné, nepodléhají korozi, trvanlivé, tepelně a
elektricky izolují
Záporné: hořlavé, vznik statické elektřiny, trvanlivé (ekologie)
Rozdělení
1. podle chování za tepla
a) termoplasty
b) termosety
c) reaktoplasty
d) elastomery
2. podle způsobu výroby
a) plasty vzniklé polymerací
b) plasty vzniklé polykondenzací
c) plasty vzniklé polyadicí
Výroba
A) POLYMERACE. Řetězová reakce velkého množství monomerů . Při polymeraci se vyskytují vedle sebe makromolekuly syntetizované látky i monomeru, nevzniká žádný vedlejší produkt.
B) POLYKONDENZACE. Stupňovitá reakce 2 různých monomerů, přičemž každý obsahuje 2 reaktivní funkční skupiny. Kromě polymeru vzniká nízkomolekulární vedlejší produkt (H2O, NH3 apod.). V průběhu reakce lze zachytit postupně dimery, trimery atd.
C) POLYADICE. Stupňovité reakce se účastní 2 různé monomery s různými funkčními skupinami, jedna z nich obsahuje kyselý H. Nevzniká vedlejší produkt.
(polymery)
Syntetické makromolekulární látky o vysoké molekulové hmotnosti. V jejich struktuře se opakuje jeden stejný strukturní motiv.
Strukturní jednotka z 1 monomeru-(homo)polymer
Strukturní jednotka ze 2 různých monomerů-kopolymer
Vlastnosti
Kladné: pevné, lehké, snadno tvarovatelné, nepodléhají korozi, trvanlivé, tepelně a
elektricky izolují
Záporné: hořlavé, vznik statické elektřiny, trvanlivé (ekologie)
Rozdělení
1. podle chování za tepla
a) termoplasty
b) termosety
c) reaktoplasty
d) elastomery
2. podle způsobu výroby
a) plasty vzniklé polymerací
b) plasty vzniklé polykondenzací
c) plasty vzniklé polyadicí
Výroba
A) POLYMERACE. Řetězová reakce velkého množství monomerů . Při polymeraci se vyskytují vedle sebe makromolekuly syntetizované látky i monomeru, nevzniká žádný vedlejší produkt.
B) POLYKONDENZACE. Stupňovitá reakce 2 různých monomerů, přičemž každý obsahuje 2 reaktivní funkční skupiny. Kromě polymeru vzniká nízkomolekulární vedlejší produkt (H2O, NH3 apod.). V průběhu reakce lze zachytit postupně dimery, trimery atd.
C) POLYADICE. Stupňovité reakce se účastní 2 různé monomery s různými funkčními skupinami, jedna z nich obsahuje kyselý H. Nevzniká vedlejší produkt.
Plasty
( Maturitní otázka č.8 )
Vlastnosti
- Jsou to moderní materiály stále více používány ve strojírenství
- Lehké, odolné proti korozi, el. nevodivé, snadno zpracovatelné, někdy recyklovatelné
- Základní surovinou pro výrobu plastů je ropa a uhlí
- Základní stavební jednotkou je monomer, který se získá z ropy nebo uhlí a z těch tzv. polyreakcí vytvoříme polymery ( toho jsou schopny jen látky, které mají aspoň 2 místa schopné reakce => lineární makromolekula )
Rozdělení plastů
Termoplasty:
- monomer má 2 místa schopné reakce
- mají lineární řetězec, který je prostorově zkroucen a propleten => Amorfní ( beztvarý ) termoplast ( např. PVC )
- nebo je část řetězce uspořádán do lamel, kolem kterých je řetězec amorfní => Částečně krystalický ( např. sáčky, láhve )
- díky tomu se vlivem tepla roztahují, dají se tvářet a ochlazováním opět tuhnou
Reaktoplasty:
- monomer má 3 nebo více míst schopných reakce
- mají řetězce propojené ve všech směrech chemickými vazbami a vytvářejí hustou síť
- dodáním tepla zvětšuje síť svou pohyblivost, ale řetězce se neoddělí, takže hmotu nelze roztavit
- vyrábí se vytvrzováním, během tváření působí teplo, po zchladnutí není další tváření možné ( např. laminát )
Elastomery ( Pryže ):
- monomer má 3 nebo více míst schopných reakce
- mají na rozdíl od reaktoplastů řídce zesíťované řetězce, což umožňuje velkou pohyblivost atomů
- vyrábí se vulkanizací, během tváření působí teplo a přidáváme síru
- mají typickou kaučukovitou pružnost ( např. guma )
Stavy plastů
- Stav plastů je závislost pružnosti E na teplotě t
1, Sklovitý:
- Plast je ve stavu pevném ( tvrdý a křehký )
- Dochází pouze k nepatrným pružným deformacím, vlivem mechanického napětí
2, Přechodová oblast:
- Po zahřátí se zvětšuje pohyblivost řetězců => klesne modul pružnosti, hmota měkne
3, Kaučukovitý stav:
- Hmota se chová jako by byla viskózní i elastická zároveň
4, stav viskózního toku:
- Objevuje se pouze u termoplastů nad teplotou tf
- Řetězce se volně přemisťují => nastává trvalá ( nevratná ) deformace
Výroba plastů
TERMOPLASTY
- Z pevného stavu se roztaví a následně ve formě ztuhnou
- Formy jsou chlazené
REAKTOPLASTY
- Vznikají chemickou reakcí – VYTVRZOVÁNÍM
- Musíme dodat teplo – formy jsou vyhřívané
ELASTOMERY ( PRYŽE )
- Vznikají chemickou reakcí – VULKANIZACÍ
- Musíme dodat teplo – formy jsou vyhřívané
Stavy termoplastů
- Používají jen ve stavu sklovitém a zpracovávají se v 2, někdy ve 4 oblasti
1…stav sklovitý ( pevný )
2…přechodová oblast, Tg
3…stav kaučukovitý
4…stav viskózního toku
Stavy reaktoplastů a pryží
- Reaktoplasty se používají jen ve stavu sklovitém a pryže ve stavu kaučukovitém
1…Stav pevný
2…Přechodová oblast, Tg
3…Stav kaučukovitý
Přehled plastů
Termoplasty amorfní
PVC ( polyvinilchlorid) – Potrubí, armatury, hračky, obaly, izolace
PS ( polystyrén) – Izolace
Termoplasty částečně krystalické
PE ( polyetylén) – Sáčky, láhve, hadice
PA ( polyamid) – Textilní vlákna, struny, ozubená kola, kladky, řemenice
PTFE ( teflon) – Dobré kluzné vlastnosti a odolnost proti vysokým teplotám
Reaktoplasty
UP ( polyester) – Pojivo pro skelná vlákna
EP ( epoxidy) – Lepidla, izolace
Elastomery (pryže)
Kaučuky
Zpracování termoplastů
Válcování ( kalandrování )
- Pro výrobu pásů a PVC
- Termoplast se zahřeje do kaučukovitého stavu a je dopravníkem dopravován a mezi dvěma válci tvarován ( kalandrován )
Vstřikování
- Pro výrobu hotových tvarových výrobků
- Šnek svým otáčivým pohybem posouvá granule plastu směrem k trysce a zároveň jsou topnými tělísky zahřívány. Nakonec se šnek přestane otáčet a jako píst vstříkne taveninu do chlazené formy. Po ztuhnutí se forma otevře a výrobek se z formy vyhodí za pomocí vyhazovače.
Vytlačování
- Pro výrobu tyčí, trubek, hadic
- Šnek vytlačuje granule plastu, které jsou topnými tělísky zahřívány, přes tvarový otvor ve výtlačné hlavě ( Podobný způsob jako vstřikováním, ale místo do formy je plast vytlačován do výtlačné hlavy )
- Plast se pak většinou dále zpracovává válcováním, střiháním, vyfukováním nebo…
Vyfukování dutých těles
- Pro výrobu lahví, hraček
- Na vtlačovacím stroji s příčnou hlavou se vytlačuje trubka za pomocí stlačeného vzduchu do formy tvaru budoucího výrobku tlakem až 1 MPa
Vyfukování fólií
- Pro výrobu fólií
- Trubka z výtlačné hlavy je ještě teplá a tvárná. Za pomocí trysky se trubky vyfukují a tímto se stěna trubky ztenčuje. Potom se fólie za pomocí vodících desek navíjena na soustavu válců a dále je buď potiskována, skládána, svařována či řezána.
Ohýbání
- Pro ohýbání trubek a desek
- Ohýbá se ručně nebo za pomocí šablon
- Nejprve materiál zahřejeme plamenem a poté desky ohneme do požadovaného tvaru
- Trubky se musí před ohýbáním naplnit pískem nebo pružinami, aby se nezměnil průřez
Zpracování reaktoplastů
Lisování
- Pro výrobu různých tvarů výrobků
- Do ocelové vytápěné formy se vloží tablety prášku. Forma se zavře a působením tepla a tlaku dojde k vytvarování a vytvrzení. Po vychladnutí se forma otevře a za pomocí vyhazovače se výrobek vyjme.
Vstřikování
- Viz Termoplasty, s tím rozdílem, že je materiál vstřikován do zahřáté formy, kde vlivem tepla a tlaku dojde k vytvrzení
Laminování, Navíjení
- Pro výrobu materiálu ze skelných vláken, např. lodí nebo dutých rotačních těles: cisterny, obilná sila…
- Laminování spočívá v nanášení látky ( skleněná tkanina + pryskyřice ) na jednostrannou formu
- Navíjení spočívá v natáčení směsi na pomalu se otáčející formu. Po nanesení několika vrstev se materiál prosytí pryskyřicí a nechá se vytvrdit.
Přetlačování
- Pro výrobu různých tvarů výrobků ( záleží na formě )
- Do lisovací komory vložíme tablety, uzavřeme formu a poté co se směs roztaví jí zaponoví pístu přetlačíme do formy, kde dojde k vytvrzení. Poté formu otevřeme a vyhazovačem vyjmeme výrobek
- Výhodou je výroba tenkostěnných a tvarově složitých výrobků, ale zase zůstává v tokové soustavě zbytek plastů. Konstrukce formy je složitá.
Odlévání
- Pro výrobu modelů ke slévání, elektrické izolanty
- Roztavený materiál se odlévá do kovových nebo nekovových forem, kde dochází k vytvrzení
Zpracování plastů v tuhém stavu
Obrábění
- Používá se soustružení a frézování
- Protože je plast tepelně nevodivý musíme zabezpečit odvod tepla: proudem vzduchu, chladící kapalinou
- Nástroje musí být dokonale ostré, používají se větší řezné rychlosti a menší hloubka třísky než u kovů
Svařování
- Dají se svařovat pouze termoplasty
- Kondukční svařování: svařované plochy se nahřejí dotykem s vytápěným tělesem
- Radiační svařování: plasty se nahřejí sálavým zdrojem tepla a poté s k sobě přiloží, stlačí a ochladí
- Svařování třením: Jeden kus plastu se točí a druhý je na něj tlačen silou, tím vzniká teplo.
Vlastnosti
- Jsou to moderní materiály stále více používány ve strojírenství
- Lehké, odolné proti korozi, el. nevodivé, snadno zpracovatelné, někdy recyklovatelné
- Základní surovinou pro výrobu plastů je ropa a uhlí
- Základní stavební jednotkou je monomer, který se získá z ropy nebo uhlí a z těch tzv. polyreakcí vytvoříme polymery ( toho jsou schopny jen látky, které mají aspoň 2 místa schopné reakce => lineární makromolekula )
Rozdělení plastů
Termoplasty:
- monomer má 2 místa schopné reakce
- mají lineární řetězec, který je prostorově zkroucen a propleten => Amorfní ( beztvarý ) termoplast ( např. PVC )
- nebo je část řetězce uspořádán do lamel, kolem kterých je řetězec amorfní => Částečně krystalický ( např. sáčky, láhve )
- díky tomu se vlivem tepla roztahují, dají se tvářet a ochlazováním opět tuhnou
Reaktoplasty:
- monomer má 3 nebo více míst schopných reakce
- mají řetězce propojené ve všech směrech chemickými vazbami a vytvářejí hustou síť
- dodáním tepla zvětšuje síť svou pohyblivost, ale řetězce se neoddělí, takže hmotu nelze roztavit
- vyrábí se vytvrzováním, během tváření působí teplo, po zchladnutí není další tváření možné ( např. laminát )
Elastomery ( Pryže ):
- monomer má 3 nebo více míst schopných reakce
- mají na rozdíl od reaktoplastů řídce zesíťované řetězce, což umožňuje velkou pohyblivost atomů
- vyrábí se vulkanizací, během tváření působí teplo a přidáváme síru
- mají typickou kaučukovitou pružnost ( např. guma )
Stavy plastů
- Stav plastů je závislost pružnosti E na teplotě t
1, Sklovitý:
- Plast je ve stavu pevném ( tvrdý a křehký )
- Dochází pouze k nepatrným pružným deformacím, vlivem mechanického napětí
2, Přechodová oblast:
- Po zahřátí se zvětšuje pohyblivost řetězců => klesne modul pružnosti, hmota měkne
3, Kaučukovitý stav:
- Hmota se chová jako by byla viskózní i elastická zároveň
4, stav viskózního toku:
- Objevuje se pouze u termoplastů nad teplotou tf
- Řetězce se volně přemisťují => nastává trvalá ( nevratná ) deformace
Výroba plastů
TERMOPLASTY
- Z pevného stavu se roztaví a následně ve formě ztuhnou
- Formy jsou chlazené
REAKTOPLASTY
- Vznikají chemickou reakcí – VYTVRZOVÁNÍM
- Musíme dodat teplo – formy jsou vyhřívané
ELASTOMERY ( PRYŽE )
- Vznikají chemickou reakcí – VULKANIZACÍ
- Musíme dodat teplo – formy jsou vyhřívané
Stavy termoplastů
- Používají jen ve stavu sklovitém a zpracovávají se v 2, někdy ve 4 oblasti
1…stav sklovitý ( pevný )
2…přechodová oblast, Tg
3…stav kaučukovitý
4…stav viskózního toku
Stavy reaktoplastů a pryží
- Reaktoplasty se používají jen ve stavu sklovitém a pryže ve stavu kaučukovitém
1…Stav pevný
2…Přechodová oblast, Tg
3…Stav kaučukovitý
Přehled plastů
Termoplasty amorfní
PVC ( polyvinilchlorid) – Potrubí, armatury, hračky, obaly, izolace
PS ( polystyrén) – Izolace
Termoplasty částečně krystalické
PE ( polyetylén) – Sáčky, láhve, hadice
PA ( polyamid) – Textilní vlákna, struny, ozubená kola, kladky, řemenice
PTFE ( teflon) – Dobré kluzné vlastnosti a odolnost proti vysokým teplotám
Reaktoplasty
UP ( polyester) – Pojivo pro skelná vlákna
EP ( epoxidy) – Lepidla, izolace
Elastomery (pryže)
Kaučuky
Zpracování termoplastů
Válcování ( kalandrování )
- Pro výrobu pásů a PVC
- Termoplast se zahřeje do kaučukovitého stavu a je dopravníkem dopravován a mezi dvěma válci tvarován ( kalandrován )
Vstřikování
- Pro výrobu hotových tvarových výrobků
- Šnek svým otáčivým pohybem posouvá granule plastu směrem k trysce a zároveň jsou topnými tělísky zahřívány. Nakonec se šnek přestane otáčet a jako píst vstříkne taveninu do chlazené formy. Po ztuhnutí se forma otevře a výrobek se z formy vyhodí za pomocí vyhazovače.
Vytlačování
- Pro výrobu tyčí, trubek, hadic
- Šnek vytlačuje granule plastu, které jsou topnými tělísky zahřívány, přes tvarový otvor ve výtlačné hlavě ( Podobný způsob jako vstřikováním, ale místo do formy je plast vytlačován do výtlačné hlavy )
- Plast se pak většinou dále zpracovává válcováním, střiháním, vyfukováním nebo…
Vyfukování dutých těles
- Pro výrobu lahví, hraček
- Na vtlačovacím stroji s příčnou hlavou se vytlačuje trubka za pomocí stlačeného vzduchu do formy tvaru budoucího výrobku tlakem až 1 MPa
Vyfukování fólií
- Pro výrobu fólií
- Trubka z výtlačné hlavy je ještě teplá a tvárná. Za pomocí trysky se trubky vyfukují a tímto se stěna trubky ztenčuje. Potom se fólie za pomocí vodících desek navíjena na soustavu válců a dále je buď potiskována, skládána, svařována či řezána.
Ohýbání
- Pro ohýbání trubek a desek
- Ohýbá se ručně nebo za pomocí šablon
- Nejprve materiál zahřejeme plamenem a poté desky ohneme do požadovaného tvaru
- Trubky se musí před ohýbáním naplnit pískem nebo pružinami, aby se nezměnil průřez
Zpracování reaktoplastů
Lisování
- Pro výrobu různých tvarů výrobků
- Do ocelové vytápěné formy se vloží tablety prášku. Forma se zavře a působením tepla a tlaku dojde k vytvarování a vytvrzení. Po vychladnutí se forma otevře a za pomocí vyhazovače se výrobek vyjme.
Vstřikování
- Viz Termoplasty, s tím rozdílem, že je materiál vstřikován do zahřáté formy, kde vlivem tepla a tlaku dojde k vytvrzení
Laminování, Navíjení
- Pro výrobu materiálu ze skelných vláken, např. lodí nebo dutých rotačních těles: cisterny, obilná sila…
- Laminování spočívá v nanášení látky ( skleněná tkanina + pryskyřice ) na jednostrannou formu
- Navíjení spočívá v natáčení směsi na pomalu se otáčející formu. Po nanesení několika vrstev se materiál prosytí pryskyřicí a nechá se vytvrdit.
Přetlačování
- Pro výrobu různých tvarů výrobků ( záleží na formě )
- Do lisovací komory vložíme tablety, uzavřeme formu a poté co se směs roztaví jí zaponoví pístu přetlačíme do formy, kde dojde k vytvrzení. Poté formu otevřeme a vyhazovačem vyjmeme výrobek
- Výhodou je výroba tenkostěnných a tvarově složitých výrobků, ale zase zůstává v tokové soustavě zbytek plastů. Konstrukce formy je složitá.
Odlévání
- Pro výrobu modelů ke slévání, elektrické izolanty
- Roztavený materiál se odlévá do kovových nebo nekovových forem, kde dochází k vytvrzení
Zpracování plastů v tuhém stavu
Obrábění
- Používá se soustružení a frézování
- Protože je plast tepelně nevodivý musíme zabezpečit odvod tepla: proudem vzduchu, chladící kapalinou
- Nástroje musí být dokonale ostré, používají se větší řezné rychlosti a menší hloubka třísky než u kovů
Svařování
- Dají se svařovat pouze termoplasty
- Kondukční svařování: svařované plochy se nahřejí dotykem s vytápěným tělesem
- Radiační svařování: plasty se nahřejí sálavým zdrojem tepla a poté s k sobě přiloží, stlačí a ochladí
- Svařování třením: Jeden kus plastu se točí a druhý je na něj tlačen silou, tím vzniká teplo.
Plasty
Plasty
( Maturitní otázka č.8 )
Vlastnosti
- Jsou to moderní materiály stále více používány ve strojírenství
- Lehké, odolné proti korozi, el. nevodivé, snadno zpracovatelné, někdy recyklovatelné
- Základní surovinou pro výrobu plastů je ropa a uhlí
- Základní stavební jednotkou je monomer, který se získá z ropy nebo uhlí a z těch tzv. polyreakcí vytvoříme polymery ( toho jsou schopny jen látky, které mají aspoň 2 místa schopné reakce => lineární makromolekula )
Rozdělení plastů
Termoplasty:
- monomer má 2 místa schopné reakce
- mají lineární řetězec, který je prostorově zkroucen a propleten => Amorfní ( beztvarý ) termoplast ( např. PVC )
- nebo je část řetězce uspořádán do lamel, kolem kterých je řetězec amorfní => Částečně krystalický ( např. sáčky, láhve )
- díky tomu se vlivem tepla roztahují, dají se tvářet a ochlazováním opět tuhnou
Reaktoplasty:
- monomer má 3 nebo více míst schopných reakce
- mají řetězce propojené ve všech směrech chemickými vazbami a vytvářejí hustou síť
- dodáním tepla zvětšuje síť svou pohyblivost, ale řetězce se neoddělí, takže hmotu nelze roztavit
- vyrábí se vytvrzováním, během tváření působí teplo, po zchladnutí není další tváření možné ( např. laminát )
Elastomery ( Pryže ):
- monomer má 3 nebo více míst schopných reakce
- mají na rozdíl od reaktoplastů řídce zesíťované řetězce, což umožňuje velkou pohyblivost atomů
- vyrábí se vulkanizací, během tváření působí teplo a přidáváme síru
- mají typickou kaučukovitou pružnost ( např. guma )
Stavy plastů
- Stav plastů je závislost pružnosti E na teplotě t
1, Sklovitý:
- Plast je ve stavu pevném ( tvrdý a křehký )
- Dochází pouze k nepatrným pružným deformacím, vlivem mechanického napětí
2, Přechodová oblast:
- Po zahřátí se zvětšuje pohyblivost řetězců => klesne modul pružnosti, hmota měkne
3, Kaučukovitý stav:
- Hmota se chová jako by byla viskózní i elastická zároveň
4, stav viskózního toku:
- Objevuje se pouze u termoplastů nad teplotou tf
- Řetězce se volně přemisťují => nastává trvalá ( nevratná ) deformace
Výroba plastů
TERMOPLASTY
- Z pevného stavu se roztaví a následně ve formě ztuhnou
- Formy jsou chlazené
REAKTOPLASTY
- Vznikají chemickou reakcí – VYTVRZOVÁNÍM
- Musíme dodat teplo – formy jsou vyhřívané
ELASTOMERY ( PRYŽE )
- Vznikají chemickou reakcí – VULKANIZACÍ
- Musíme dodat teplo – formy jsou vyhřívané
Stavy termoplastů
- Používají jen ve stavu sklovitém a zpracovávají se v 2, někdy ve 4 oblasti
1…stav sklovitý ( pevný )
2…přechodová oblast, Tg
3…stav kaučukovitý
4…stav viskózního toku
Stavy reaktoplastů a pryží
- Reaktoplasty se používají jen ve stavu sklovitém a pryže ve stavu kaučukovitém
1…Stav pevný
2…Přechodová oblast, Tg
3…Stav kaučukovitý
Přehled plastů
Termoplasty amorfní
PVC ( polyvinilchlorid) – Potrubí, armatury, hračky, obaly, izolace
PS ( polystyrén) – Izolace
Termoplasty částečně krystalické
PE ( polyetylén) – Sáčky, láhve, hadice
PA ( polyamid) – Textilní vlákna, struny, ozubená kola, kladky, řemenice
PTFE ( teflon) – Dobré kluzné vlastnosti a odolnost proti vysokým teplotám
Reaktoplasty
UP ( polyester) – Pojivo pro skelná vlákna
EP ( epoxidy) – Lepidla, izolace
Elastomery (pryže)
Kaučuky
Zpracování termoplastů
Válcování ( kalandrování )
- Pro výrobu pásů a PVC
- Termoplast se zahřeje do kaučukovitého stavu a je dopravníkem dopravován a mezi dvěma válci tvarován ( kalandrován )
Vstřikování
- Pro výrobu hotových tvarových výrobků
- Šnek svým otáčivým pohybem posouvá granule plastu směrem k trysce a zároveň jsou topnými tělísky zahřívány. Nakonec se šnek přestane otáčet a jako píst vstříkne taveninu do chlazené formy. Po ztuhnutí se forma otevře a výrobek se z formy vyhodí za pomocí vyhazovače.
Vytlačování
- Pro výrobu tyčí, trubek, hadic
- Šnek vytlačuje granule plastu, které jsou topnými tělísky zahřívány, přes tvarový otvor ve výtlačné hlavě ( Podobný způsob jako vstřikováním, ale místo do formy je plast vytlačován do výtlačné hlavy )
- Plast se pak většinou dále zpracovává válcováním, střiháním, vyfukováním nebo…
Vyfukování dutých těles
- Pro výrobu lahví, hraček
- Na vtlačovacím stroji s příčnou hlavou se vytlačuje trubka za pomocí stlačeného vzduchu do formy tvaru budoucího výrobku tlakem až 1 MPa
Vyfukování fólií
- Pro výrobu fólií
- Trubka z výtlačné hlavy je ještě teplá a tvárná. Za pomocí trysky se trubky vyfukují a tímto se stěna trubky ztenčuje. Potom se fólie za pomocí vodících desek navíjena na soustavu válců a dále je buď potiskována, skládána, svařována či řezána.
Ohýbání
- Pro ohýbání trubek a desek
- Ohýbá se ručně nebo za pomocí šablon
- Nejprve materiál zahřejeme plamenem a poté desky ohneme do požadovaného tvaru
- Trubky se musí před ohýbáním naplnit pískem nebo pružinami, aby se nezměnil průřez
Zpracování reaktoplastů
Lisování
- Pro výrobu různých tvarů výrobků
- Do ocelové vytápěné formy se vloží tablety prášku. Forma se zavře a působením tepla a tlaku dojde k vytvarování a vytvrzení. Po vychladnutí se forma otevře a za pomocí vyhazovače se výrobek vyjme.
Vstřikování
- Viz Termoplasty, s tím rozdílem, že je materiál vstřikován do zahřáté formy, kde vlivem tepla a tlaku dojde k vytvrzení
Laminování, Navíjení
- Pro výrobu materiálu ze skelných vláken, např. lodí nebo dutých rotačních těles: cisterny, obilná sila…
- Laminování spočívá v nanášení látky ( skleněná tkanina + pryskyřice ) na jednostrannou formu
- Navíjení spočívá v natáčení směsi na pomalu se otáčející formu. Po nanesení několika vrstev se materiál prosytí pryskyřicí a nechá se vytvrdit.
Přetlačování
- Pro výrobu různých tvarů výrobků ( záleží na formě )
- Do lisovací komory vložíme tablety, uzavřeme formu a poté co se směs roztaví jí zaponoví pístu přetlačíme do formy, kde dojde k vytvrzení. Poté formu otevřeme a vyhazovačem vyjmeme výrobek
- Výhodou je výroba tenkostěnných a tvarově složitých výrobků, ale zase zůstává v tokové soustavě zbytek plastů. Konstrukce formy je složitá.
Odlévání
- Pro výrobu modelů ke slévání, elektrické izolanty
- Roztavený materiál se odlévá do kovových nebo nekovových forem, kde dochází k vytvrzení
Zpracování plastů v tuhém stavu
Obrábění
- Používá se soustružení a frézování
- Protože je plast tepelně nevodivý musíme zabezpečit odvod tepla: proudem vzduchu, chladící kapalinou
- Nástroje musí být dokonale ostré, používají se větší řezné rychlosti a menší hloubka třísky než u kovů
Svařování
- Dají se svařovat pouze termoplasty
- Kondukční svařování: svařované plochy se nahřejí dotykem s vytápěným tělesem
- Radiační svařování: plasty se nahřejí sálavým zdrojem tepla a poté s k sobě přiloží, stlačí a ochladí
- Svařování třením: Jeden kus plastu se točí a druhý je na něj tlačen silou, tím vzniká teplo.
( Maturitní otázka č.8 )
Vlastnosti
- Jsou to moderní materiály stále více používány ve strojírenství
- Lehké, odolné proti korozi, el. nevodivé, snadno zpracovatelné, někdy recyklovatelné
- Základní surovinou pro výrobu plastů je ropa a uhlí
- Základní stavební jednotkou je monomer, který se získá z ropy nebo uhlí a z těch tzv. polyreakcí vytvoříme polymery ( toho jsou schopny jen látky, které mají aspoň 2 místa schopné reakce => lineární makromolekula )
Rozdělení plastů
Termoplasty:
- monomer má 2 místa schopné reakce
- mají lineární řetězec, který je prostorově zkroucen a propleten => Amorfní ( beztvarý ) termoplast ( např. PVC )
- nebo je část řetězce uspořádán do lamel, kolem kterých je řetězec amorfní => Částečně krystalický ( např. sáčky, láhve )
- díky tomu se vlivem tepla roztahují, dají se tvářet a ochlazováním opět tuhnou
Reaktoplasty:
- monomer má 3 nebo více míst schopných reakce
- mají řetězce propojené ve všech směrech chemickými vazbami a vytvářejí hustou síť
- dodáním tepla zvětšuje síť svou pohyblivost, ale řetězce se neoddělí, takže hmotu nelze roztavit
- vyrábí se vytvrzováním, během tváření působí teplo, po zchladnutí není další tváření možné ( např. laminát )
Elastomery ( Pryže ):
- monomer má 3 nebo více míst schopných reakce
- mají na rozdíl od reaktoplastů řídce zesíťované řetězce, což umožňuje velkou pohyblivost atomů
- vyrábí se vulkanizací, během tváření působí teplo a přidáváme síru
- mají typickou kaučukovitou pružnost ( např. guma )
Stavy plastů
- Stav plastů je závislost pružnosti E na teplotě t
1, Sklovitý:
- Plast je ve stavu pevném ( tvrdý a křehký )
- Dochází pouze k nepatrným pružným deformacím, vlivem mechanického napětí
2, Přechodová oblast:
- Po zahřátí se zvětšuje pohyblivost řetězců => klesne modul pružnosti, hmota měkne
3, Kaučukovitý stav:
- Hmota se chová jako by byla viskózní i elastická zároveň
4, stav viskózního toku:
- Objevuje se pouze u termoplastů nad teplotou tf
- Řetězce se volně přemisťují => nastává trvalá ( nevratná ) deformace
Výroba plastů
TERMOPLASTY
- Z pevného stavu se roztaví a následně ve formě ztuhnou
- Formy jsou chlazené
REAKTOPLASTY
- Vznikají chemickou reakcí – VYTVRZOVÁNÍM
- Musíme dodat teplo – formy jsou vyhřívané
ELASTOMERY ( PRYŽE )
- Vznikají chemickou reakcí – VULKANIZACÍ
- Musíme dodat teplo – formy jsou vyhřívané
Stavy termoplastů
- Používají jen ve stavu sklovitém a zpracovávají se v 2, někdy ve 4 oblasti
1…stav sklovitý ( pevný )
2…přechodová oblast, Tg
3…stav kaučukovitý
4…stav viskózního toku
Stavy reaktoplastů a pryží
- Reaktoplasty se používají jen ve stavu sklovitém a pryže ve stavu kaučukovitém
1…Stav pevný
2…Přechodová oblast, Tg
3…Stav kaučukovitý
Přehled plastů
Termoplasty amorfní
PVC ( polyvinilchlorid) – Potrubí, armatury, hračky, obaly, izolace
PS ( polystyrén) – Izolace
Termoplasty částečně krystalické
PE ( polyetylén) – Sáčky, láhve, hadice
PA ( polyamid) – Textilní vlákna, struny, ozubená kola, kladky, řemenice
PTFE ( teflon) – Dobré kluzné vlastnosti a odolnost proti vysokým teplotám
Reaktoplasty
UP ( polyester) – Pojivo pro skelná vlákna
EP ( epoxidy) – Lepidla, izolace
Elastomery (pryže)
Kaučuky
Zpracování termoplastů
Válcování ( kalandrování )
- Pro výrobu pásů a PVC
- Termoplast se zahřeje do kaučukovitého stavu a je dopravníkem dopravován a mezi dvěma válci tvarován ( kalandrován )
Vstřikování
- Pro výrobu hotových tvarových výrobků
- Šnek svým otáčivým pohybem posouvá granule plastu směrem k trysce a zároveň jsou topnými tělísky zahřívány. Nakonec se šnek přestane otáčet a jako píst vstříkne taveninu do chlazené formy. Po ztuhnutí se forma otevře a výrobek se z formy vyhodí za pomocí vyhazovače.
Vytlačování
- Pro výrobu tyčí, trubek, hadic
- Šnek vytlačuje granule plastu, které jsou topnými tělísky zahřívány, přes tvarový otvor ve výtlačné hlavě ( Podobný způsob jako vstřikováním, ale místo do formy je plast vytlačován do výtlačné hlavy )
- Plast se pak většinou dále zpracovává válcováním, střiháním, vyfukováním nebo…
Vyfukování dutých těles
- Pro výrobu lahví, hraček
- Na vtlačovacím stroji s příčnou hlavou se vytlačuje trubka za pomocí stlačeného vzduchu do formy tvaru budoucího výrobku tlakem až 1 MPa
Vyfukování fólií
- Pro výrobu fólií
- Trubka z výtlačné hlavy je ještě teplá a tvárná. Za pomocí trysky se trubky vyfukují a tímto se stěna trubky ztenčuje. Potom se fólie za pomocí vodících desek navíjena na soustavu válců a dále je buď potiskována, skládána, svařována či řezána.
Ohýbání
- Pro ohýbání trubek a desek
- Ohýbá se ručně nebo za pomocí šablon
- Nejprve materiál zahřejeme plamenem a poté desky ohneme do požadovaného tvaru
- Trubky se musí před ohýbáním naplnit pískem nebo pružinami, aby se nezměnil průřez
Zpracování reaktoplastů
Lisování
- Pro výrobu různých tvarů výrobků
- Do ocelové vytápěné formy se vloží tablety prášku. Forma se zavře a působením tepla a tlaku dojde k vytvarování a vytvrzení. Po vychladnutí se forma otevře a za pomocí vyhazovače se výrobek vyjme.
Vstřikování
- Viz Termoplasty, s tím rozdílem, že je materiál vstřikován do zahřáté formy, kde vlivem tepla a tlaku dojde k vytvrzení
Laminování, Navíjení
- Pro výrobu materiálu ze skelných vláken, např. lodí nebo dutých rotačních těles: cisterny, obilná sila…
- Laminování spočívá v nanášení látky ( skleněná tkanina + pryskyřice ) na jednostrannou formu
- Navíjení spočívá v natáčení směsi na pomalu se otáčející formu. Po nanesení několika vrstev se materiál prosytí pryskyřicí a nechá se vytvrdit.
Přetlačování
- Pro výrobu různých tvarů výrobků ( záleží na formě )
- Do lisovací komory vložíme tablety, uzavřeme formu a poté co se směs roztaví jí zaponoví pístu přetlačíme do formy, kde dojde k vytvrzení. Poté formu otevřeme a vyhazovačem vyjmeme výrobek
- Výhodou je výroba tenkostěnných a tvarově složitých výrobků, ale zase zůstává v tokové soustavě zbytek plastů. Konstrukce formy je složitá.
Odlévání
- Pro výrobu modelů ke slévání, elektrické izolanty
- Roztavený materiál se odlévá do kovových nebo nekovových forem, kde dochází k vytvrzení
Zpracování plastů v tuhém stavu
Obrábění
- Používá se soustružení a frézování
- Protože je plast tepelně nevodivý musíme zabezpečit odvod tepla: proudem vzduchu, chladící kapalinou
- Nástroje musí být dokonale ostré, používají se větší řezné rychlosti a menší hloubka třísky než u kovů
Svařování
- Dají se svařovat pouze termoplasty
- Kondukční svařování: svařované plochy se nahřejí dotykem s vytápěným tělesem
- Radiační svařování: plasty se nahřejí sálavým zdrojem tepla a poté s k sobě přiloží, stlačí a ochladí
- Svařování třením: Jeden kus plastu se točí a druhý je na něj tlačen silou, tím vzniká teplo.
Přihlásit se k odběru:
Příspěvky (Atom)