1. MAINSKI FAKULTETKRAGUJEVACBOGDAN NEDITEHNOLOGIJE PRERADEPLASTINIH MASAKragujevac, 2008.

2. TEHNOLOGIJE PRERADE PLASTINIH MASAskriptaAutor:Prof. dr Bogdan Nedi, dipl. ing.Mainski fakultet, KragujevacMainski fakultet34000 KragujevacSestre Janji 6Viegodinji rad autora skipte na prikupljanju i sistematizaciji informacija oprimenjenim tehnologijama prerade plastinih masa, projektovanjuproizvoda od plastinih masa i projektovanju alata za izradu delova odplastinih masa doprineo je formiranju ovog svojevrsnog prirunikanamenjenog kako studentima tako i inenjerima - strunjacima u praksi zasvakodnevno reavanje niza problema.Skripta predstavlja rezultat rada autora sa studentima na realizaciji viedesetina diplomskih radova sa konkretnim temama projektovanjaproizvoda, alata, maina i tehnologija za preradu plastinih masa ireavanje niza problema u preduzeima.Skripta sadri osnovne i neophodne podatke potrebne za razumevanjeproblematike projektovanja delova od plastinih masa, izbora i definisanjetehnologija i tehnolokih parametara prerade plastinih masa i polaznihinformacija potrebnih za projektovanje i primenu alata.Autor 3. poglavlje 1. PROJEKTOVANJE PROIZVODA OD PLASTINIH MASApoglavlje 2.TEHNOLOKI POSTUPCI PRERADE PLASTINIH MASApoglavlje 3. SAVREMENI POSTUPCI PRERADE POLIMERNIH MATERIJALA 4. POGLAVLJE 12. PROJEKTOVANJE PROIZVODA OD PLASTINIH MASA2.1. Problematika projektovanjaProjektovanje i konstrukcija proizvoda iz plastomera odreeno je zadatkom primene ipostupkom proizvodnje. Od velike je vanosti vrsta polimera koji treba primeniti, ikonstrukcijska mogunost izrade kalupa, zavisno od maine za brzganje.Izmeu projektanta, odnosno konstruktora proizvoda, konstruktora kalupa i tehnologa zapreradu ovim postupkom, potrebna je uska saradnja i razmena miljenja, kako bi se proizvoddobio uz najekonominije i tehniki najpogodnije uslove. Projektant, a ponekad dizajner, ikonstruktor proizvoda moraju dobro poznavati svojstva polimera izvornu sirovinu,konstrukciju kalupa i sam postupak prerade, tj. oblikovanja injekcionim presovanjem,ekstrudiranjem i duvanjem.Ovo je naroito vano i zbog toga jer se kupci, koji od proizvoaa trae ponude za proizvodeplastomernih materijala, obino ne razumeju u ovu problematiku. Oni najee dostave crteeili uzorke neprikladnih oblika i imaju zahteve, koji nisu opravdani stvarnim tehnikim ifunkcionalnim potrebama.Smatra se da je u optem interesu preraivaa, da kupca ve u poetku savetuje i upozori nasve, na ta ga upuuje njegovo iskustvo, poto je prouio svaki specifini problem s tehnikogi ekonomskog stsnovita. Nejee nedoumice kupaca su Izbor vrste polimera Mogunost oblikovanja, koninost, boni profil Mesto brizganja Nepodesan oblik, potrebna zaobljenja Funkcionalnost povrina Debljina zida, mesta uvlaenja Tolerancije Umetanje metalnih delova, s tim u vezi unutranja naprezanja Funkcija u konanoj primeni, i Eventualna naknadna obrada.Reavanje ovakvih pitanja zavisi u najveoj meri od iskustva ljudi, jer se ovi problemi mogusamo delimino egzaktno reavati, koristei se kod toga sistemski ureenim podatcima, kojisu kod svakog preraivaa kroz niz godina obraivani i unoeni u podesne tabele, da bi sekomparativno, od sluaja do sluaja, mogli upotrebljavati.to se tie drugog dela problema, koji se odnosi na osnovnu sirovinu, za koju proizvoa dajeprecizne i utvrene podatke, konstruktor proizvoda mora biti detaljno upoznat i potovatisvojstva polimera, primenjujui ih prema zahtevima svakog proizvoda.Kada su odabrani postupak i polimer moe se zapoeti s polimeru prilagoenomkonstrukcijom proizvoda, tj. proizvod i sirovina stoje u direktnoj zavisnosti. Uprkos bogatomizvoru informacija o polimeru, mora se premostiti praznina izmeu poznatih vrednosti tipamaterijala i pozitivnih svojstava proizvoda uz pomo iskustva konstruktora, odnosno celogtima, koji je vezan za preradu i ako je mogue preraivaa polimera.U mnogo sluajeva je potrebno da se nakon konstrukcije proizvoda izradi model. Tek nakonispitivanja i studije modela moe se pristupiti konstrukciji i izradi kalupa za oblikovanje.3 5. Potrebno je napomeniti nekoliko osnovnih pravila koja se mogu imati u vidu pri konstrukcijiproizvoda od polimernih materijala.Svaki konstruktor ili projektant i onaj koji oblikuje izradak mora pre oblikovanja imati jasnupredstavu o upotrebi i zahtevima koji se postavljaju pred taj proizvod. Proizvodnja iupotrebna svojstva proizvoda zavise od oblikovanja koje odgovara plastomeru i od ispravnogizbora materijala kod oblikovanja proizvoda, razlikuju se dve grupe, i to: Tehniki proizvodi i Proizvodi iroke potronje.Tehniki proizvodiTrebaju uvek ispunjavati odreene zahteve. Kod izbora materijala mora se uvek voditi raunao tome da zadovoljavaju zahtevima koji se pred njih postavljaju bilo da se radi o otpornosti nahemikalije, o mehanikim ili termikim uslovima kao i o psiholokom momentu.Ako se polae u odravanje mera proizvoda tada se mora voditi rauna o specifinostimaizabranog materijala, o skupljanju u kalupu i naknadnom skupljanju. S druge strane se morapaziti na toplotno istezanje i upijanje vlage.Proizvod se, ako je to potrebno, proraunava i odgovarajue tome prilagoeno izabranommaterijalu, konstruie. Proraun se temelji na podatcima o materijalu koje daje proizvoapolimera za odreeni tip materijala. Debljine zidova se moraju uskladiti s ciljem primene imogunostima proizvodnje.Ako se zbog tehniko-preraivakih ili konstruktivnih razloga trai manja debljina zida, moguse koristiti: ukruujua rebra obrubovi koji opasuju proizvod i sline konstrukcijskemogunosti.Za prihvat zavrtnja mogu se u projektovanom proizvodu odbrizgati navoji ili se navoj urezujeu pripremljenu (oblikovanu) rupu, ukoliko se radi s materijalima s veom tvrdoom ivrstoom.Radi vrstoe je preporuljivo predvideti duine navoja 2 do 2,5 prenika zavrtnja.Ako se ove zavrtanjske veze esto otputaju treba predvideti metalne umetke sa navojem. Oveumetke moemo ubrizgavati u fazi oblikovanja brizganjem, ili ih ubaciti naknadnoultrazvunim postupkom.Proizvodi iroke potronjeI kod ovih proizvoda mora se voditi rauna o predhodno pomenutim zahtevima, ali najeeovi proizvodi imaju zahteve lepog povrinskog izgleda, povrinski sjaj otpornosti te povrinena delovanje medija za koji su namenjene.S druge strane ovi proizvodi moraju imati u proizvodnji i u konanoj nameni sva svojasvojstva za spretno rukovanje i to svrsishodniju upotrebu.2.1.1. Debljina zidaDebljina zida se odreuje prema veliini i nameni proizvoda. Ispravno odabrana debljina zidazavisi od vrste polimera, puta teenja plastine mase, kalupne upljine, raspoloive maine itraenim svojstvima samog proizvoda.Odreivanje njegove debljine zahteva veliko iskustvo, s obzirom da su putevi i otpori teenjarazliiti za svaki proizvod.Opti prosek debljine zida iznosi izmeu 1 i 3 mm, odnosno kod velikih otpresaka izmeu 3 i6 mm. Debljine zida iznad 8 mm i ispod 0,5 mm su, prema svojstvima kompaktnih polimera ,nepogodne i treba ih, ako je to mogue, izbegavati.Debljina zida treba biti po mogustvu jednolika. Ukoliko se, radi funkcije konstruisanogproizvoda, ne mogu izbei razliite debljine zidova, potrebno je predvideti prelaze. Pri tometreba obratiti posebnu panju na mesto ulivanja, tako da rastopljena plastina masa, kod4 6. brizganja, tee od debelih ka tankim delovima zidova. Brizganje, odnosno punjenje debljegzida kroz tanji, dovodi do stvaranja oblasti poveanog skupljanja materijala, udubljenja ivelikih unutranjih naprezanja u otpresku, odnosno proizvodu (Slika 1.). Slika 1. Preporuene vrednosti dimenzija u odnosu na debljinu zidaJezgra za izjednaavanje debljine zidova proizvodaVelike razlike debljine zida treba izbei primenom jezgara. Na taj nain se izbegavaju mestauvlaenja, spreavaju usahline, smanjuju termika naprezanja i vreme izrade, a tedi se i namaterijalu. Preporuuje se konstrukcija jezgara paralelno sa smerom kretanja kapula. Jezgrapod pravim uglom na smer kretanja zahtevaju hidrauliko ili mehaniko pokretanje topoveava trokove izrade kalupa. Pokretna jezgra su skuplja ali i neophodna za izradupodreza i navoja. Primena pokretnih jezgara trai izradu rezervnih, kako bi se zamenomspreilo pregrevanje.Jezgra koja stiu duboko u kalup optereena su velikom pritiscima, pa je njihova duina vrlovana. Duina jezgara prenika iznad 4,5 mm ne sme biti vea od trostrukog prenika, a kodjezgara ispod 4,5 mm od dvostrukog prenika. Ove mere mogu biti dvostruko vee ako jezgraprolaze kroz itav kalup. Sva jezgra moraju se uraditi sa zakoenjem.Eventualni pomak jezgara u kalupu spreava se pravilnim postavljanjem kao to je prikazanona slici 2. Kod velikih debljina zidova proizvoda, gde nije mogue izbei veliku debljinu trebarazmisliti o primeni penastih konstukcionih polimera. Slika 2. Postavljanje jezgra u kalup5 7. Prema dijagramu na slici 3. Date su vrednosti za odreivanje debljine zida, vezane za duinuputa i sposobnost teenja pojedinih plastomera. Kod ovog treba imati uvek u vidu sposobnostteenja izabranog polimera, za odreivanje debljine zida, kao i ostale faktore koji utiu nadebljinu zida.Slika 3: Dijagram odnosa puta teenja i debljine zidaU praksi je ustanovljeno da su prosene maksimalne vrednosti puteva teenja konstrukcijskihpolimera 600 mm, a samo u posebnim uslovima moe se raunati do 700mm. Praktinasaznanja nam pokazuju da se proizvodi konstruisani od plastomera, prema veliini proizvoda idebljini zida dele na: Manje, debljina zida: 1 do 3 mm Srednje, debljina zida: 3 do 7 mm Velike,debljina zida: 7 do 11 mm.Kod svih kompaktnih plastomera minimalna debljina zida moe dostii vrednost 0,2 mm, amaksimalna 12 mm.Na kraju se moe zakljuiti da nije problem kad se radi o jednostavnim proizvodima, kojimogu biti konstruisani uzevi jedan od normalnih polimera, prema zahtevu to ga postavljanamena proizvoda. Kod njih je najlake izvriti analizu, jer su slini, to nije sluaj kodtehnikih proizvoda komplikovanog oblika, koji radi svoje namene moraju biti veomasloenog oblika i dimenzija.2.1.2. Rebra za ojaanjeUpotreba rebara za ojaanje neizbena je kod konstukcije proizvoda od plastomera. Onapoboljava vrstou kod iste debljine zida.Ona osim to poboljavaju vrstou kod iste debljine zida, pospeuje teenje materijala unutarkalupne upljine za vreme punjenja ubrizgavanja. Izvedbe rebara moraju imatiodgovarajuu koninost u smeru izvlaenja iz kalupa, a njihove dimenzije trebaju biti ugranicama t = 0,4 0,7 S, gde je: S - debljina zida i t - debljina rebra za pojaanje.Osim toga, prelazi rebara moraju imati minimalan radijus od 0,25 do 0,50 mm, a pomogunosti i vie, to zavisi od veliine proizvoda i debljine rebra, jer se ovim ujednospreava nastajanje udubljenja tamo gde se sastaju rebra i zidovi. Preporuuje se vie tanjih ipljosnatih rebara, nego manje visokih i debljih. Rebra ne smeju biti toliko tanka da bioteavala izvlaenje oblikovanog proizvoda iz kalupa. Oblik rebra zavisi i od oblikaproizvoda. Dimenzije rebra (t) u okvirnim vrednostima uzimamo za proizvode ije debljinezidova iznose do 3mm: t = 0,4 S,i za proizvode debljine zida od 3 do 6 mm: t = 0,5 S, ikonano za proizvode iznad 6 mm debljine zida: t = 0,7 S. Rebra poveavaju modul vrstoe6 8. zida poveavajui istovremeno i optereenost proizvoda. Rebrasta struktura dozvoljavasmanjenje debljine zida uz skoro potpuno zadravanje prvobitne vrstoe. Na taj nain setedi materijal, teina je manja, ciklusi prerade krai a izbegava se i nagomilavanje materijalakoji esto negativno utie na izgled povrine. Slika 4. Dimenzionisanje rebaraRebra treba konstruisati u pravcu maksimalnog radnog optereenja i teenja rastopa.Debljinu, duinu i poloj rebara treba odrediti ve u poetnoj projektnoj fazi oblikovanjaproizvoda. Debela rebra su uzrok pojave pojaanog povlaenja materijala i uvlaenja. Naogranienim povrinama mogu izazvati nehomogenost, velika termika naprezanja,koncentraciju naprezanja materijala i lo izgled povrine. Duga i tanka rebra su najboljereenje za izbegavanje navedenih problema. Najvani faktori za odreivanje debljine rebarasu put teenja materijala i debljina zida gotovog proizvoda. Na slici 4. date su preporuenevrednosti za konstrukciju rebara za pojaanje. Iznete vrednosti imaju empiriski karakter, aliipak mnogo zavisi od iskustva kod resporeda rebara da ona budu pozicionirana na mesta, kojae izvriti pojaanje proizvoda, a ujedno i sluiti kao vodii kod lakeg ispunjavanja upljine.Na slici 19.3. date su preporuene vrednosti za konstrukciju rebra za ojaanje. Ona morajubiti postavljena na mesta koja e izvriti pojaanje predmeta, a ujedno biti i vodii za lakeispunjavanje gravure.Slika 19.4.Slika 19.5.Za razliite polimere, za istu debljinu zida, razlikuju se preporuene vrednosti debljine rebaraza ojaanje , to je prikazano na slikama 19.4 i 19.5.2.1.3. Izdanci grebeniUopteno izdanci slue za olakanje mehanikog sklapanja ali i za delove koji se estorastavljaju. U mnogim konstrukcijama slue kao potporni leaji ili odstojnici izmeu dve ili 7 9. vie susednih povrina. Zbog toga se svaka konstrukcija izdanka u velikoj meri zavisna odnjegove funkcije. Funkcije su razliite, izdanak je jednom potreban za prihvat metalnogumetka predvienog za utiskivanje u hladnom stanju, a drugi put za samonarezivi vijak.Spoljni prenik izdanka treba da bude najmanje dvostruko vei od prenika rupe, kao to je iprikazano na slici 5. Slika 5. IzdanakIzdanci se esto spajaju sa drugim izdancima ili sa stranicama proizvoda radi postizanja veevrstoe. Ako su izdanci povezani sa spoljnim povrinama (slika 6.) potrebna je odgovarajuakonstrukcija rebara zbog spreavanja pojave mesta uvlaenja na vidljivoj povrini gotovogproizvoda. Ispravna konstrukcija proizvoda je ona gde se izdanci naslanjaju dobro, odnosnotreba izbegavati varijantu loe, (slika 6.).Slika 6. Konstrukcija izdanka2.1.4. Nagib i podrezivanjeZa oblikovanje proizvoda postupkom brizganja neophodno je sve bone povrine, prodore,rebra i sl. izvesti sa dovoljnim konusom, da bi se lako izvukli iz kalupne upljine. Nedovoljnakoninost dovodi esto do oteenja otpresaka kod izbacivanja. Ovde je nuno uzeti u obzir,da je skupljanje proizvoda razliito, i to zavisi od primenjenog polimera.Koninost zida (slike 7 i 8) mora biti takva da omogui lako vaenje proizvoda iz kalupa. Tajugao uobiajno iznosi do 2 po stranici i to za unutranje i spoljanje zidove. Veavrednost se primenjuje u sluaju unutranjih zidova sa veom duinom izvlaenja ikomplikovanim oblikom proizvoda.8 10. Slika 7. Nagib (k)Povrine izbacivaa moraju imati dovoljno velike eone povrine kako ne bi suvieoptereivali ili otetili povrinu oblikovanog proizvoda. U tabeli 1 mogu se videtipreporuene koninosti u odnosu na visinu proizvoda. Kod strukturirane povrine kao na slici9 poeljan je ugao vaenja od najmanje 1 po stranici za svakih 0,025 mm dubinestrukturirane povrine. Strukturiranje bi trebalo izvesti u istom smeru kao i vaenje kalupa.Kod izbora koninosti vaan je izbor naina izbacivanja iz kalupa. Donje podruje koninostimoe se postii, tako da se iskoristi svojstvo skupljanja oblikovanog plastomera. Proizvodi samalim nagibom zahtevaju vei kvalitet izrade kalupa i kvalitetniju mainu, jer je poznato dazbog premalog nagiba dolazi do oteanog izbacivanja iz kalupa.Doziranje sirovine, regulisanje pritiska brizganja i naknadnog pritiska je takoe vrloogranieno, jer svako i najmanje prekoraenje, oteava normalan ciklus oblikovanja. Poloajmesta brizganja i ulivanja moe takoe loe uticati kao malih koninosti, naroito ako ulivaklei na nedovoljno koninom rebru, kod ega moe doi do ukljetenja zbog naknadnogpritiska.Slika 8. i 9. Koninost zida i preporuke pri projektovanjuKad se zbog zahteva proizvoda i njegove funkcionalne namene potrebno primeniti koninostispod 0,3 %, potrebno je osigurati izbacivanje dodatnim povrinama za izbacivanje. Postojiniz izvedbi kalupa s poboljanom koninosti u smeru otvaranja i izbacivanja iz kalupneupljine, ali svaka od njih zavisi od vrste proizvoda i primenjenog plastomera. Materijal koji9 11. se prerauje i njegovo ponaanje u smislu skupljanja, njegova elastinost, njegovo klizanje pometalu, osim to odreuje ili barem uslovljava oblikovanje proizvoda i uslove preradeodreuju i sposobnost vaenja iz kalupa, pa prema tome i koninost.Za okvirno odreivanje koninosti ipak ostaje presudna vrsta plastomera. Kod ilavoelastinih materijala esto se sastavljaju podrezivanja radi zadravanja na mestu (pokretnastrana kalupa) sa koje strane elimo izvriti izbacivanje.Poto skupljanje, koninost i podrezivanje zavise od vrste primenjenog polimera, u tabeli 1date su okvirne vrednosti za ove odnose.Tabela 1. Okvirne vrednosti u %Oznaka plastomera Skupljanje Podrezivanje Najmanja koninost %% (nagib) %PS 0,4-0,6 1-1,5 1,5SB 0,4-0,9 20,5-1SAN0,4-0,71-2 1ABS0,5-0,7 30,5-1PMMA 0,3-0,7 1-1,5 1,5PC 0,5-0,71-21,5Mod.PPO0,5-0,72-3 0,5-1PSU0,5-0,81-21,5PPS0,5-1,01-21,5PA1-2,5 4-51,5PETP 0,4-0,93-4 1PBTP 1,5-2,04-51,5POM1,5-3,53-40,5PE n.g. 1,5-3 10-12 0,5-2PE v.g. 1-2,5 7-80,2PP 1,5-2,54-51,5PVC - tvrdi0,3-0,5 1-1,5 1,5PVC - meki 0,8-3,5-12 0,2-2Podrezivanje ne sme biti vee od istezanja na granici elastinosti primenjenog materijala.Spretnim razmetajem nagiba mogue je da se na bone nagibe proizvoda stave prodori a dase pri tom ne mora primenjivati skupi kalup sa porenim izvlaenjem.Tabela 2. Koninost (nagib) uglova vaenja iz kalupa k (mm)Visina Ugao vaenja iz kalupa u stepenimaproizvoda1/81/4 1/2 1 1 1/223 h mm100,022 0,0440,0870,17 0,26 0,50,52200,044 0,0870,1750,35 0,52 0,0701,04300,065 0,131 0,260,51 0,781,051,56400,087 0,175 0,350,68 1,04 1,42,08500,109 0,218 0,430,851,31,75 2,6700,153 0,305 0,61 1,2 1,822,453,64800,174 0,349 0,691,362,1 2,84,16900,196 0,392 0,781,53 2,343,154,68 1000,218 0,436 0,87 1,72,6 3,5 5,2 10 12. 2.1.5. Smernice za konstrukciju proizvodaOptereenje kojem se u toku rada izloena neka konstrukcija stvara u materijalu odreenanaprezanja koja, ve prema vrsti i nainu konstrukcije, mogu izazvati pucanje proizvoda.Ova se naprezanja mogu izraunati na osnovu Hukovog zakona koja se odnosi na linearni deodijagrama naprezanja/zatezanje ispod granice proporcionalnosti.Hukov zakon moemo izraziti formulom:E=/ [MPa]Gde su: = naprezanje, Mpa E = modul elestinosti, Mpa = zatezanje u mm/mmZa tehnike proraune veina konstruktora daje prednost priblinom modulu. Priblini modulpredstavlja modul materijala pri odreenom optereenju, temperaturi okoline i vremenutrajanja optereenja.Dve najpoznatije vrste optereenja su zatezanje i savijanje. Naprezanje na zatezanje = F/A [MPa]Gde su: = naprezanje, Mpa F = sila, N A = povrina poprenog preseka u mm2 Naprezanje na savijanje = (Mb*x*e)/I =M/W [MPa]Gde su: s = naprezanje na savijanje, MpaMb = moment savijanja, MpaI = aksijalni moment inercije, mm4e = razmak od neutralne ose do kraja spoljnjeg vlakna, mmW = I/e = moment otpora, mm3 NosaiNosa optereen na jednom kraku se najee koristi za presovane spojeve, voice ladica iinske klizae. = (6*F*l)/(b*h2) = [MPa]f = (4*F*l3)/(E*b*h3) [mm]Gde su: = najvee naprezanje nosaa u ukljetenju (A), N/ mm2f = maksimalni ugib, mml = operativna duina nosaa, mmE = priblini modul, N/ mm2F = optereenje, Nb = irina preseka nosaa, mmh = visina preseka nosaa, mmNosai optereeni silom u sredini esto se upotrebljavaju za proraun reetki kunih aparata idrugih elemenata. = (3*F*l)/(2*b*h2) = [MPa] fm = (F*l3)/(4*E*b*h3) [mm]Gde su: s = naprezanje spoljnjeg vlakna, Mpaf = maksimalni ugib, mml = raspon nosaa, mm 11 13. E = modul elastinosti, MpaF = optereenje, Nb = irina preseka nosaa, mmh = visina preseka nosaa, mmfm = maksimalni ugib, mmKod projektovanja i konstruisanja proizvoda od polimernih materijala voeni krajnji cilj je daproizvod zadovolji sve uslove koji se pred njega postavljaju u periodu korienja. Kod vrloslienih proizvoda s visokim zahtevima svojstava( mehanika, termika, i dr.), naroito za oneza koje koristimo visokokvalitetne (skupe) konstrukcione polimere, a ne moemo pristupitiizradi prototipa, neophodno je voditi rauna o jo nekim uticajnim elementima kao to supuzanje (teenje)materijala, zamor, vek trajanja materijala i dr.Pojave zamora materijala nastaju ako se otpresci izloe naizmenjivom optereenju. Ova jepojava esta kod onog nivoa naprezanja koji lei znatno ispod granice zatezanja polimera.Konstruktoru su potrebni podatci o predvidivom maksimalnom optereenju, momentu inercijesvakog preseka proizvoda kao i o faktorima koncentracije optereenja kako bi mogaoizraunati nivo maksimalnog optereenja. Ovo se optereenje, u cilju predvianja trajanjaproizvoda uporeuje s krivom otpornosti materijala na zamor u predvienoj radnoj okolini.Produenje veka trajanja nekog oblikovanog proizvoda moe se postii samo promenompreseka, ili promenom optereenja. Svako drugo razmiljanje je izvan tehnikih pravilaprimene polimernih materijala.Konstuktor proizvoda, ili kalupa ve u poetnoj fazi odluivanja na vrsti polimera, nepohodnoje da detaljno razmotri svojstva polimera i njegove mogunosti primene za prototipproizvoda. Ova svojstva su detaljno data u tehnikoj dokumentaciji proizvoaa materijala.Zapravo, krajnji je cilj da uz optimalne uslove kvaliteta primenimo, odgovarajui tip polimerakoji e opravdati tehnike i ekonamske vrednosti proizvoda u njegovoj eksplataciji.2.1.6. Uskono spajanje (abica)Podrezivanjem postiemo odnose pritisno uskonog ili vrstog spajanja, kod spajanjaelemenata od polimernih (konstrukciskih) materijala.Mogunost podrezivanja i potrebne koninosti okvirno su dati u tabeli 1, pa kod konstukcijeveza ovim spajanjem imamo podatke, koji su nam dovoljni kod projektovanja i konstruisanjaproizvoda, vodei pri tome rauna o svojstvima pojedinih plastomera.Podatci maksimalnog podrezivanja za uskonu vezu mogu se okvirno izraziti po formuli saslike 10.Slika 10. Maksimalno podrezivanje za uskonu vezu (N)12 14. Ovim se sistemom, a naroito kod elastinih plastomera, mogue izvesti niz veza. Kodneelastinih plastomera mogu se ostvariti veze presovanjem. Na slici 11 (a,b,c,d) prikazanesu etiri veze izmeu dva elementa od plastomera, i to: Uskono preklopna veza, vrsto preklopna veza, Uskona bajonet preklipna veza i Uskona preklopna klizna veza. Slika 11. Vrste veza Slika 12. Klinasta pritisna vezaNa slici 12. data je klinasta prstenasta veza kristalnih elastinih polimera kao to su : PP,POM, PA i dr. Produktivnost i racionalizacija montae iz tehnikog i ekonomskog gledita sapritisnim vezama, a najee sa pritisnim kukicama (abicama) se vidno poveava upravozbog lakog i brzog montiranja.2.1.7. Proizvodi s metalnim i drugim umetcimaNaelno je ulaganje metalnih delova u plastomere mogue, ali se treba ograniiti samo nanajnunije sluajeve. Ovo vai kako za preradu plastomera tako i za primenu oblikovanihproizvoda. Svako ulaganje metalnih delova u kalup za brizganje znai poveani utroakvremena i deluje poskupljujue. Potpuna automatizacija proizvodnje mogua je samo u retkimsluajevima. Kvalitet, tolerancije i ujednaenost delova moe zbog toga trpeti.Uloeni metalni delovi ometaju slobodno skupljanje i dovode u otpresku do naprezanja kojamogu dovesti do prskanja. Naroito su na to osetljivi materijali, koji po svojim svojstvimaimaju malo istezanje do kidanja, kao to je PS -normalni. S druge strane mogu ovde zakazatii materijali, koji imaju visoko istezanje do pojave kidanja kao to je polietilen, naroito ondakad se ulivaju mediji koji uzrokuju istezanje do pojave kidanja. ak i ilavi polikarbonatnaginje nakon dueg vremena stvaranju napuklina uz uloene metalne delove. Naroito semora voditi rauna da osim skupljanja plastomera postoji i znatno nie toplotno istezanje ibolja toplotna provodljivost metala.Kroz estu promenu temperature nastaju u otpresku dodatna naprezanja koja uz nepovoljnooblikovanje mogu dovesti do naprsnua a ponekad do labavljenja metalnih delova. esto jemogue bolje tehniko reenje, tako to se metalni deo kasnije na toplo ili ultrazvunoupresuje. Svakako da pri tome treba oekivati daleko manja, odnosno ultrazvuno sasvimneznatna naprezanja. Velike metalne umetke treba predgrejavati pre samog ulaganja u kalup.Naknadno presovanje metalnih umetaka u predeformisani prostor proizvoda od plastomeraima nekoliko uslova, koje moramo postii da bi dobili sjedinjenje metalnog umetka s13 15. plastomerom. Metalni umetci pre presovanja moraju biti oljebljeni, (Slika 13.). Pre umetanja(presovanja), eline umetke treba ugrejati da bi se plastomer prilagodio spoljnoj konturimetalnog umetka. Temperatura omekavanja lei unutar podruija polimera.Naknadnim umetanjem metalnih delova moe se izbei nagomilavanje mase na visokimizdancima (Slika.14). Kod temperiranih otpresaka esto se predgrajani deo upresuje u vruiotpresakSlika 13. Oljebljeni metalni umetak Slika 14. Naknadno umetanje metalnihumeteka na visokim izdancimaMetalni umetci s navojemUmetci snavojem tipa Ensat s unutranjim i spoljanjim navojem, koji na svojim donjimzavretcima imaju konus i prorez, urezuju svoj navoj sami pri uvrtanju u pripremljene rupebilo runo ili mainski, slika 15.Za Ensat umetke moe se vrstoa izvlaenja (upanja) sa zadavoljavajuom tanostiproraunati po formuli:Fv = *(D*)*s.Slika 15. Umetci s navojemGde su: - korekcioni faktor 0,8M6 i 0,7>M6D - spoljni prenikl duinas vrstoa na smicanje 1/2Ekspanzioni (rairni) umetciOvi specijalni metalni umetci s metrikim unutranjim navojem i nazubljenim ili uljebljenimprstenom na spoljnoj strani, umee se samo u pripremljene rupe.Zavrtanj koji se uvre, odnosno trn za montau iri donji deo umetka tako da se razilazi priemu prodire u plastomer, slika 16. i 17. Proraun sile izvlaenja kod ovog tipa umetaka nemoe se dobiti sa pouzdanom tanou. 14 16. Slika 16. Ekspanzioni umetakSlika 17. Ekspanzioni umetak s ekspanzioniom plooms ureznim prstenomObrizgavanje metalnih umetakaPri obrizgavanju metalnih delova mora se naroito paziti da je metal okruen dovoljnimslojem plastomera, jer se inae ne mogu preneti ni spomena vredne sile, a opasnost izvlaenja(upanja) je prevelika, slika 18(neispravno),slika 19 (ispravno).Tanki sloj plastomera, slika 18.a. Metalb. Plastini omotaDovoljan sloj palstomera, slika 19.a. Metalb. Plastini omotaPraktinim radom dolo je se do zakljuka da debljina zida (omotaa) oko metalnog dela trebabude jednaka debljini zida otpreska ili da bide neto vea, odnosno u okvirima koji su dati naslici 1.S druge strane znatan deo toplote mase koja se ubrizgava za vreme punjenja odvodi semetalom, tako da kod tankih slojeva polimera na neizbenim dodirnim mestima toka rastopane dolazi vie do idealnog sjedinjavanja (zavarivanja). Da bi rastop bio na metalnimumetcima bio izloen malom gubitku toplote, mora se masa metalnog dela izvesti tomanjom, kako je prikazano na slici 20. gde je velika masa metala, odnosno slika 21. buenjemrupe masa je smanjena. Kod povienih zahtava za kvalitetom ili posebnim , tekimsluajevima, preporuuje se predgrejavanje metalnog dela pre ulaganja u kalup. Temperaturapredgrejavanja treba po mogunosti da lei u podruiju visine temperature omekavanjaplastomera kojeg preraujemo, odnosno neto nia. Da bi uloeni metalni umetci bilisvrsishodni, na njima se izvode radi osiguranja protiv zakretanja ravne povrine, klinovi ili senasecaju. Slika 18. Tanki sloj plastomera.15 17. U naelu metalne delove treba, ako je mogue, ulagatu samo u jednu polovinu kalupa tako dase moe zatvoriti bez opasnosti od oteenja konture kalupne upljine gnezda.Pri tome naroito treba paziti da na prihvatnoj strani bude raspoloiva dovoljna duina, kojadaje dovoljnu sigurnost poloaja. Ako se izmeu metalnih delova i voenja u kalupu odaberepreveliki zazor, to neminovno dovodi do prodiranja rastopa pri brizganju.Slika 19. Dovoljan sloj plastomeraZato se svaki metalni umetak na onom delu koji slui za prihvat u kulupu, mora izraditiveoma precizno. Zavisno od svrhe primene daje se prednost ISO kvalitetu h7 ili h11. Na tajnain se spreava prodiranje rastopa plastomera izmeu prihvatnog dela i umetka.Slika 20. Primer velike mase umetka Slika 21. Primer smanjene mase buenjemSpajanje nabrizgavanjemO postupku nabrizgavanja brizganjem govori se samo onda kada materijal koji se nabrizgavapredstavlja znatan udeo u proizvodu.Zbog veliine metalnih delova nastaju ovde u pojaanoj meri naprezanja u plastomeru. Zaovaj postupak uglavnom su pogodni plastomeri visoke trajne (vremenske) vrstoe i dovoljneotpornosti prema stavranju pukotina usled naprezanja. Ve pri konstrukciji takvih proizvodatreba obratiti panju na to da se postigne jednoosno stanje naprezanja, tj. kod svakog nainavezivanja treba otpresak iz mase biti po mogunosti osiguran metalnim umetkom samo ujednom smeru. Ovakav primer nabrizgavanja metalne aure u zupaniku, prikazan je na slici22. ovim se bitno poveava vrstoa glavine, a pri tom moramo paziti da nam bude dovoljnomase nabrizgano na metalni umetak. aura (b) je izvedena tako da na spoljnoj strani imanazubljen prenik, a u sredini klin radi osiguranja od aksijalnog pomeranja. Kad se izaberepostupak nabrizgavanja za obradu treba uvek teiti kombinaciji oblikovane veze i vezeizazvane silom. Prednapon nastaje skupljanjem plastomera na metalnoj glavini kod hlaenjau kalupi. Za vezu oblika slui nazubljenje i prstenasti klin na spoljnoj strani aure (pukica).Umnogo sluajeva zupanik se nabrizgava direktno na osovinu. U ovom sluaju osovina seobezbeuje odgovarajuim elementom oblikovane veze, slika23. 16 18. Veza izmeu osovine i nabrizganog zupanika osigurava se silom i oblikom:a. Zaglodane ravne povrine,b. Uzduno nazubljenje ic. Istisnuti izdanci.Izvedba (reenje) pod (c) upotrebljava se uspeno kod manjih vratila, a ovo je ujedno inajjeftinija oblikovana veza. Slika 22. Nabrizgavanje metalne aureSlika 23. Nabrizgavanje direktno na vratilo (oblikovane veze)2.1.8. Proizvodi sa navojemKod proizvoda dobijenih postupkom brizganja, esto se navoj izvodi u kalupu. Navoj se moei naknadno izvesti kod pojedinih tvrih tehnikih plastomera, ali to poveava i trokove,naroito ako se radi o velikim serijama ili masovnoj proizvodnji. esto se dolazi u dilemu, taje opravdanije, da se kalup uradi u kalupu to znatno poskupljuje cenu kalupa, ili navojnarezivati mehanikim putem naknadno. Presudnu ulogu igra broj potrebnih proizvoda i tadase lako moe zakljuiti i ekonomski efekat za obe varijante. Kod mekih plastomera, kao to suPE niske gustine i meki PVC, nema dileme jer se u tu navoj ne moe naknadno izvesti.Izvedba navoja, bilo unutranjeg ili spoljanjeg, s otrim profilima ne dolazi u obzir kodplastomera. Uvek treba imati naumu da poliplasti ne podnose otre prelaze i ne moe sejednostavno primeniti profil metrikog navoja ili Vitvortovog profila, ili nekog drugog koji seprimenjuje u mainstvu. Ovo naroito vai za plastomere sa malom udarnom ilavosti. Osimtoga, bilo bi nemogue vaenje iz kalupa ako bi se jednostavno uzele vrednosti nekog navojakoji je uraen u mainstvu.Izbor okvirnih vrednosti navoja kod izrade crtea i projektovanja proizvoda treba uraditiprema slici 24 i tabeli 3. Veoma vano je primeniti koninost. Naravno jo jedna bitna stvar jei to da kod proizvoda od polimera koji imaju vea skupljanja treba izvesti koninost do krajajer je inae oteano vaenje iz kalupa.17 19. Slika 24. Preporuene vrednosti navojaKod projektovanja proizvoda moraju biti poznate tehnike mogunosti izvedbe kalupa. Akoto nije mogue, treba znati barem okvirno, da li e se navoj direktno u samom plastomeru,posredno s umetanjem metalne aure automatskim odvajanjem i sl.Tabela 3.d d1 tg ts a b rmm mm mm mmmm mmmm 2,6 2,16 7,58 5,83 2,9 0,2 0,2 3,0 2,55 8,96 6,89 3,4 0,3 0,2 3,5 2,9510,36 7,97 4,0 0,3 0,3 4,0 3,3011,58 8,91 4,5 0,4 0,3 5,0 4,2014,7411,34 5,5 0,4 0,4 6,0 4,9017,2013,23 6,5 0,5 0,5 8,0 6,6023,1717,82 8,6 0,6 0,610,0 8,3029,1322,4110,7 0,8 0,7Dva elementa proizvedena od polimera, koja se meusobno spajaju, treba biti po mogunostiizraeni od istog materijala, kako bi se izbeglo zaribavanje kod navojnog spoja. Reenjeunutranjeg navoja datog na slici 25 je ispravna i treba je se pridravati. Naprotiv, navojprikazan na slici 26 je neispravan, na kraju podrezan, i nemogue ga je izvesti obzirom nakonstrukciju kalupa. Na slici 27 prikazano je ispravno reenje unutranjeg navoja sa suenimzavretkom i mogunostima ugradnje jezgra u ig kalupa, koji formira navoj. Slika 25. PreporueniSlika 26. Neispravna izvedba Slika 27. Ispravna izvedba sa ispravni navojnavojasuenjemPri izvoenju unutranjeg i spoljnjeg navoja, kod proizvoda koji imaju funkciju zatvaranjabez pritezanja u navoju, samo u dodirnoj povrini epa, primenjuje se reenje deliminogodnosno prekinutog navoja. Ova vrsta navoja za 50% pojeftinjuje izvedbu kalupa, jer seciklus oblikovanja izvodi bez odvijanja navoja za vreme izbacivanja iz kalupa, odnosnojezgro se otvara pod konusom (k, slika 28) i u fazi otvaranja kalupa oslobaa se navoj. 18 20. Slika 28. Primer prekinutog (deliminog) navoja2.1.9. Proizvodi posebne nameneU ranijim razmatranjima date su preporuke i saveti kojih se traba pridravati kod idejnog ikonstruktivnog reenja pojedinih proizvoda od polimera. Reenje crtea proizvoda zahtevadobro poznavanje konstrukcije kalupa i postupka prerade, kao i svih zahteva koje sepostavljaju pred proizvod. Pristup pri izradi crtea takoe zahteva sva prethodna reenja, kaoto su: Debljina zida, Dimenzionisanje rebra za pojaanje, Koninost u smislu izvlaenja iz kalupa, Mesto i vrste ulivanja, Duina puta teenja i dr.Slika 29. Koleno od 90oI pored toga to konstruktori proizvoda u veini sluajeva poznaju postupak prerade, esto sedolazi u dilemu, kako odrediti poloaj oblikovanja u kalupu, naroito kod komplikovanihproizvoda koji imaju razne prodore u vie ravni. Svakako je najbolje da konstruktor proizvodau isto vreme bude i konstruktor kalupa. Ovo je esto neizvodljivo jer je nemogue da svakopreduzee koje ima potrebu za proizvodima od polimera, ima i pogon za oblikovanje plastike(brizganje, duvanje). 19 21. Na slici29. prikazuje koleno od 90. Jezgro N sa ivijom A fiksirana je na osovinici C, zavreme funkcije u cilkusu ostaje mirna radi podkopanog radijusa, dok se ig M izvlai.Uskona ivija P s oprugom pritiska o oslobaa jezgro N,koje se na kraju izvlai zajedno saosovinicom C i igom M.Slika 30. Koleno od 90 lrVraanje: Graninik B koji je uvren na osovinicu C i klizi po lebu spolja i omoguavazaustavljanjem jezgra N; ig koji nastavlja put i koristi uskonu iviju koju potiskuje opruga ipostavlja jezgro u zatvoreni poloaj.Slika 30. koleno 90 s proirenim nastavkom spoja za cevi.Jezgra sa lastinim repom (presek B ) nosi umetak C koji je uvren zavrtnjem E i klinomsa graninikom D. ig M se vodi: graninik D ostaje u sreditu, i zadrava jezgro A i umetakC; zbog kosine jezgra A, umetak C i graninik D se podiu dok poluradijus na umetku C neizae iz potkopanog poloaja, i istovremeno se graninik D izvlai iz sedita i nastavlja put saigom M. Slika 31. Ispravno dimenzionisanje i raspodela debljine zida2.1.10. Tolerancije duinskih mera i oblika proizvoda od polimeraProizvodi od polimera primenjuju se u podruijima gde su donedavno bili upotrebljivaniisljuivo metali. Sve vei zahtevi koji se na njih danas postavljaju imaju, osim mehanikih,fizikih i hemiskih osobina i karakter suavanje podruija tolerancije mera.Svojstva proizvoda zavise od 3 osnovna uslova, koje treba razmotriti pri izboru tolerancija: Sirovina (vrsta polimera), Oblik proizvoda i Uslovi prerade.Uslovi prerade su naroito znaajni jer ukoliko se promene moe doi do promene kvaliteta idimenzija otpreska.Kod brizganja mogu se svojstva proizvoda menjati s promenom temperature rastopljenogpolimera ( time se menja viskozitet rastopa, brzina brizganja, temperatura kalupa, visina i20 22. trajanje dodatnog pritiska). Uslovi pod kojima se kalup popunjava rastopom poliplasta ihlaenje istog, odreuje unutranja naprezanja i orjentaciju tih naprezanja. Svi izloeni usloviutiu konano na otpresak, njegovu vrstinu i tolerancije dimenzija oblikovanog proizvoda.Tolerancije duinskih mera i obliks za proizvode od polimera propisane su JUS G. A1. 500.poev od 1.1. 1969. godine.Predmet standardaOvaj standard propisuje tolerancije duinskih mera i oblika proizvoda izraenih od plastinihmasa (poliplasti): presovanjem, posrednim (transfernim) presovanjem termoaktivnih masa ibrizganjem polimernih materijala.Ovim standardom nisu obuhvaene: tolerancije geometriskih oblika navoja, dozvoljenaovalnost i druga odstupanja od geometriskog oblika, formiranja izraenih sklopova.DefinicijeKalupna upljina je prostor u kalupu koji ima oblik proizvoda.Skupljanje je razlika stvarne dimenzije kalupne upljine i izraenog proizvoda, merene nasobnoj temperaturi, izraena u procentima u odnosu na dimenziju izraenog proizvoda.S = (Lk-L)/L *100Gde su: S = skupljanje u %L = mera proizvoda na sobnoj temperaturiLk = mera kalupne upljine na sobnoj temperaturi.Raspon skupljanja je razlika izmeu najveeg i najmanjeg skupljanja poliplasta, odreenog nastandardnoj epruveti. s = Smax-smin (%)Tolerancija je razlika izmeu najvee i najmanje dozvoljene vrednosti stvarne mere.T = Dmax Dmin (mm)Dozvoljeno odstupanje je razlika izmeu propisane nazivne mere i dozvoljenih stvarnih meraproizvoda.Tolerancije duinskih meraOsnovne grupe tanosti izrade proizvodaRaspon skupljanja poliplasta je osnovni inilac koji utie na stvarnu meru proizvoda. Zbogtoga standard predvia stepene tanosti izrade proizvoda na osnovu raspona skupljanja. Premaovom standardu postoji 8 osnovnih grupa tanosti izrade proizvoda, koji se oznaavajuslovima A do N. Grupe se temelje na osnovnom redu standardnih brojeva R5 i date su u tabeli4.Tabela 4. Grupe tanosti izrade proizvoda od polimera Osnovne grupe tanostiRaspon skupljanja poliplasta u %izrade proizvodaiznad doA0,10B0,100,16C0,160,25D0,250,40E0,400,63F0,631,00G1,001,60H1,6021 23. Proizvoa poliplasta je obavezan da stavi na raspolaganje potroau sledee podatke: raspon skupljanja u smeru teenja poliplasta, raspon skupljanja u oba smera normalno na teenje poliplasta i uslove pri kojima je postignito odgovarajue skupljanje.Veliina tolerancijaElementi koji utiu na veliinu tolerancija: Veliina tolerancije zavisi prvenstveno odpoloaja proizvoda u kalupu, pri emu moe nastupiti jedan od sledeih sluajeva: a. ostvarenje mere zavisi od jednog dela kalupa, b. ostvarenje mere zavisi od dva ili vie delova kalupa ili njihovog meusobnog poloaja, c. ostvarenje mere zavisi od naina nastajanja kalupne upljine (koljkasti kalup, viedelno gnezdo), d. ostvarenje mere zavisi od postupka prerade i od toga da li poliplast sadri razne dodatke (punila, vlaknasti dodatci).Obrazac za izraunavanje vrednosti tolerancijeBrojane vrednosti tolerancije izraunavaju se pomou sledeeg obrazca: T = kL+gGde su:T = tolerancija,k = koef. tanosti izrade, koji izraava zavisnost tolerancije od raspona skupljanjag = koef. koji izraava zavisnost od vrste kalupa, vrste dodatka i postupka prerade.Vrednosti tolerancija po ovom obrascu vae za proizvode merene najranije 24 asa posleizrade.Tabela 5. Vrednost koeficijenta kKoeficijent k za osnovne grupe tanosti izrade Karakter nazivneA B C DE FG H mere a.0,0020 0,0025 0,0032 0,0040 0,0050 0,00630,0080 0,0100 b.0,0040 0,0050 0,0063 0,0080 0,0100 0,01250,0160 0,0200Vrednost keoficijenta g zavisi od broja delova kalupa koji utiu na ostvarenje mere, od vrstedodataka u poliplastu i od postupka prerade. Vrednosti koeficijenta date su u tabeli 6.Tabela 6. Vrednosti koeficijenta g Zavisnost mera Koeficijent g u mma.0.08b. ig ili gnezdo sastoji se iz vie delova, prerada se vri brizganjem plastomera ili posrednim prestovanjem poliplasta sa prakastim puniocem 0,25 prerada se vri presovanjem prakastog poliplasta ili posrednim presovanjem poliplasta koji sadri vlaknasti punioc 0,40 prerada se vri presovanjem poliplasta sa 0,63 dodatkom vlaknastih punilaca 22 24. Tolerancije oblikaNagib i ugibSve povrine izraenog proizvoda u smeru otvaranja kalupa ili izvlaenja jezgra mogu bitiizvedene sa nagibom. U sluaju povrine koja ima gnezdo ovo nije neophodno. Ako sepovrina mora izvesti bez nagiba, mora se izvesti posebna konstrukcija kalupa koja toomoguava (koljkasti kalup). Nagib zavisi od vrste poliplasta.Razlikuju se tri vrste nagiba: grubi I srednji II fini III.Kao orjentacione vrednosti veliine ugiba se raunaju po obrascu: za duroplaste y = (0,0025L+0,1) za plastomere y = (0,008L+0,1)gde je:L = najvea mera izloena ugibu2.1.11. Mesto ulivanjaPoloaj mesta ulivanja, tj. mesto gde rastop ulazi u kalupnu upljinu, veoma je vaan faktor zasvojstva oblikovanog proizvoda.Kod izbora mesta ulivanja esto treba nai kompromis izmeu elja korisnika proizvoda izahteva polimera. Mogunost teenja, odnosno realni odnos puta teenja i debljine zida,razliiti su za razne polimere. To utie kako na raspored tako i na broj ulivnih mesta. U tabeli7 dato je nekoliko priblinih vrednosti za mogue duine teenja pri debljini zida proizvodaod 2 mm.Neophodno je napomenuti da se ojaani plastomeri staklenim vlaknima ili kojim drugimpuniocem ponaaju drugaije, tj. tee teku i za odgovarajuu debljinu zida postiu kraeputeve teenja od onih koji nisu ojaani.Poznato je da polikarbonat (PC) prua veliko otpor pri smicanju kod brizganja, i da nijemogue poboljati ubrizgavanje promenama drugih parametara, osim temperature prerade iizbora po viskozitetu.Iz tih razloga neophodno je kod konstrukcije proizvoda voditi rauna, naroito kod proizvodatankih zidova i dugakih puteva teenja, da se izabere tip prema odgovarajuem viskozitetu,to je prikazano na slikama 32 i 33.Iz izloenih podataka je vidljivo da je nuno izabrati tip vrlo visokog viskoziteta, kojimpostiemo due puteve teenja kod tanjih zidova, ako nam to povrina i oblik proizvodazahteva.Za razliku od neojaanih tipova polikarbonata kod ojaanih tipova od 10% do 40% sa SV,slika 33.putevi teenja su krai. Tako na primer, kod: PC-a sa10% SV, kod debljine zida proizvoda 2 mm postiemo put teenja 280 mm PC-a sa20% SV, kod debljine zida proizvoda 2 mm postiemo put teenja 260 mm PC-a sa40% SV, kod debljine zida proizvoda 2 mm postiemo put teenja 240 mm23 25. Tabela 7. Put teenja (pribline vrednosti) pri debljini zida 2mm24 26. Slika 32. PC ojaaniSlika 33. PC ojaaniNavedeni primer uzet je namerno iz grupe konstruktivnih plastomera, koji se smatraju tei zapreradu, tako da kod normalnih plastomera, ako se drimo ovih preporuka ne bi smelo bitiproblema.Takoe iz izloenih podataka je uoljivo i rasipanje duine teenja unutar iste grupeplastomera vrlo veliko.Konstruktor praktino mora uzeti u obzir podatke o putevima teenja i debljine zida imajui uvidu i otpore teenja, koji se javljaju pri izradi otpreska.Uticajem parametara oblikovanja, naroito temperature rastopa moemo usmeriti ponaanjeteenja rastopa, ali za odreene plastomere postoje i odreene granice unutar kojih moramoodravati proces oblikovanja. Kod udarno ilavih materijala iz grupe amorfnih plastomera(SB,ABS) treba odrati ogranienom visinu temperature prerade da bi se postigle optimalnevrednosti svojstava. Drugi plastomeri (PP) naginju oksidacionoj razgradnji. 25 27. Osim zavisnosti od ponaanja teenja, raspored ulivanja vri uticaj na: vrstou, Ponaanje u stvaranju pukotina od naprezanja, Postojanosti mera, Ponaanje izvitoperenja, Kvalitetu povrine.Kompletno razmatranje smetaja ulivnog mesta pokazuje koliko je nain konstrukcijeproizvoda i njegovog ulivnog mesta i na kraju izrade kalupa odreen grupom (tipom)primenjenog plastomera.2.1.12. Vrste ulivanjaUlivno mesto ostvarujemo ulivnim kanalom (ulivkom) koje moemo prema obliku i sistemupodeliti na: Stoasti ulivak, za proizvode koji se oblikuju s jednom kalupnom upljinom (centralniulivak) Brizganje sistemom razvodnih kanala za proizvode, koji se oblikuju u vie kalupnihupljina ( prostorni ulivak) i Brizganje bez ulivka, tj. takasti ulivak (centralno ubrizgavanje).Oblik i zahtevi koji se postavljaju na proizvod u njegovoj konanoj primeni uslovljavaju namkoji emo ulivak primeniti.Poznato je da se linije teenja i spajanja razliito ponaaju u odnosu na primenjeni ulivak. Zasvojstva vrstoe otpreska vano je da se izbegne linija hladnog spajanja. Ove linije sepojavljuju u sluajevima kad se tok rastopa podeli zbog jezgra ili drugih otpora, i sastavlja setek iza njih. Linija spajanja se u veini sluajeva nalazi nasuprot mestu ubrizgavanja, o emuse mora voditi rauna pri samoj konstrukciji proizvoda. Iz ovoga sledi da konstruktor mora dadobro poznavati postupak oblikovanja, kako bi mogao predvideti mesto ulivanja ve kodsamog idejnog oblikovanja i konstruktivnog reenja proizvoda.Linije spajanja su posebnouoljive kod okruglih pukica ako ih ulivamo sa strane.Prema vrsti oblikovanja plastomera, vidljive linije spajanja dovode vie ili manje dosmanjenja vrstoe na tom mestu. Ovo izbegavamo na taj nain da mesto ulivanjapomaknemo u sredinu izradka. Ovo radimo kad nam izrada to trai jer je ovo skuplja varijantai utie na krajnju cenu proizvoda.Osim ovih linija spajanja postoje i one koje ne sniavaju vrstou, ve samo optiki smetaju.Ova pojava se izbegava usmeravanjem toka rastopa na zid kalupne upljineProces punjenja kalupa veinom zapoinje na mestu ubrizgavanja u kalup.Poloaj ulivka utie na konstrukciju kalupa, a prema tome i njegovu cenu. Odnos debljinezida i oblika izratka najee uslovljavaju poloaj ulivka. Kod bonog ubrizgavanja, kodkalupa s vie gnezda, ne moe se vazduh koji je u zatvorenom kalupu istisnuti kroz podeonuravan, izradak u tom sluaju nee biti popunjen ili u najboljem sluaju izrazito jake linijespajanja.Naknadne deformacije otpreska zavise osim od vrste plastomera i od mesta ulivanja i vrsteulivka. Ova razmatranja nameu zakljuak koliko treba razmiljati o vrsti ulivka, nainuproizvodnje i kalupu ve kod idejnog reenja, projektovanja, konstrukcije i samog crteaproizvoda.26 28. Slika 34. Poloaj mesta ulivanjaNajee se pojavljuju stoasti, odnosno prostorni ulivak za izratke s normalnim debljinamazida. Kod izradaka s debljim zidovima primenjujemo prostorni, odnosno centralni film ulivak.Na slici 34. je prikazano:a. Centralni stoasti ili takasti ulivakb. Prostorni normalni ulivakc. Prostorni film ulivakd. Centralni film ulivak.Svakako da se u praksi pojavljuju i druge vrste ulivaka jer nam to diktira uslov krajnjenamene izratka.Na slici 35 od A-M prikazano je 12 primera reenja mesta ulivanja, linija teenja i spajanja.Najpovoljnije je kada moemo primeniti centralni stoasti ulivak (A). Ulivci od C Fnajee se primenjuju za izratke koji se oblikuju u kalupima sa jednom upljinom. Vidljivoje da to imamo vie ulaznih kanala to je vie vidljivih linija spajanja. Iz ovoga se dazakljuiti da rastop treba dovoditi u izradak na to manje mesta, osim kad se radi o izratcimadebelih zidova i zapremina.Kod izradaka u koje ubrizgavamo metalne umetke (N/1) treba voditi rauna da linije spajanjausmerimo na povrine, koje ne zahtevaju lep povrinski izgled. Izraivanje okruglog oblika sunutranjim prolazom, koji oblikuje jezgro oblikuju se bonim krunim ulivkom slika (I/2),ali one sa debljim zidovima s ovakvim sistemom pokazuju osetne znakove linije sastavljanja,slika (I/3). U ovim sluajevima je bolje primeniti sistem prikazan pod (D). Kad se ele izbeividljive linije sastavljanja za proizvode pravouglog oblika i velikih povrina, koje imajuunutranji prostor (N/4), ugrauje se kalotni depi preko kojeg protie rastop i na taj nainspreava otpore kod spajanja. 27 29. Slika 35. Preporuena reenja za mesta ulivanjaVrste ulivaka, slika 36: 1. Stoasti centralni ulivak 2. Postrani normalni ulivak 3. Takasti ulivak ( za kalupe s vie upljina izvodi se razvodni sistem) 4. Ploasti ulivak 5. Postrani film ulivak 6. Centralni film ulivak 7. Prstenasti ulivak 8. Tunelni ulivak s krnjim (a) i normalnim tunelom(b) 28 30. Slika 36. Vrste ulivakaPostupak zbrizgavanja nije se zadnjih godina usavrio samo pronalaenjem boljih plastomera,razvijanjem boljih reenja u gradnji maina za brizganje ve i napretkom u izradi kalupa.Da bi se udovoljilo sve veim zahtevima oblikovanja, naroito u stabilnosti otpreska,prvenstveno na naprezanja i uvijanja do kojih dolazi nakon hlaenja uz istovremenoodravanje tolerancija i izbegavanje linija teenja, nije u svakom sluaju zadovoljio stoastiili takasto kapilarni ulivak.ulivak u obliku filma je reenje, koje zadovoljava niz zahteva,koje nije bilo mogue ispuniti drugim sistemima ulivanja.Izratci velikih povrina, strogihmehanikih zahteva i najee sa zahtevom visoke prozirnosti, uspeno se ubrizgavaju ovimulivcima. Ovi izratci zahtevaju uticaj rastopa plastomera s odreenom orjentacijom, aprimenom film-ulivka, osim ovih zahteva, postiu se i ostala traena svojstva oblikovanogproizvoda.Na mnogim proizvodima,kao to su raunari, kvadratne providne ploe i sl. trae se, zbogmehanikih svojstava, naroito vrstoe na savijanje i udarne ilavosti, zahtevi s potrebnimsvojstvima.Poznato je da je vrstoa na savijanje i udarna ilavost vea u smeru normalnom na smerteenja rastopa plastomera, a vrstoa na istezanje u samom smeru, pa je onda iz tih razloganajpogodnija primena film ulivnog sistema.Velike povrine su se ranije ubrizgavale na nekoliko mesta takstokapilarnog sistema, to jeuzrokovalo pojavu linija spajanja i kvarilo estetski izgled oblikovanog proizvoda.Film-ulivkom se postie da su ravni izratka potpuno glatke, bez vidljivih linija teenja,odnosno spajanja. Osim toga ovaj sistem osigurava oslobaanje zarobljenog vazduha, kojiinae izaziva niz tekoa, na primer pregaranje i sline probleme.29 31. Skup tehnolokih zahteva koji diktiraju primenu film-ulivnog sistema osigurava kvalitetotpreska, ali radi svoje izvedbe zahteva dodatnu obradu, to povisuje trokove proizvodnje.Zbog toga neophodno je da se odluke razmotre svi zahtevi i ekonomska opravdanost zaprimenu onog sistema.Vrsta, tj. izbor film-ulivka zavisi od oblika, veliine i zahteva koji se postavljaju predoblikovani proizvod. Ovi ulivci, s obzirom na navedene faktore, mogu biti sasvim razliiti.Najeu primenu u praksi nalaze boni film-ulivak. On se primenjuje naroito kod pljosnatihproizvoda velikih povrine i zahtevima za punom prozirnou i estetskim izgledom, kao to supoklopci instreumenata, koji zamenjuju staklo, televiziski ekrani i drugi tehniki proizvodi.Kod ovih proizvoda se obino trai velika vrstoa i male deformacije, to se sve postieovim ulivkom a postie se i manje skupljanje otpreska. Za izratke s tankim zidovimaprimenjuje se sistem sa slike 37, za izratke s debljim zidom sistem na slici 38. i za one sekstremno debelim zidovima, sistem na slici 39.Slika 37. Ulivak kod tankogSlika 38. Ulivak kod Slika 39. Ulivak kodzida debelog zidaekstremno debelog zidaSlika 40. Debljina filmaDa bi se dobile jednoliko popunjavane kalupne upljine, debljina filma je esto razliita, kaoto je prikazano na slici 40, gde je debljina u sredini filma 1,3 mm, a prema krajevima 1,7mm. Ovi odnosi se mogu promeniti kod centralnog, prstenastog i bonog film ulivka. Razlikau debljini treba da iznosi, od ulaza rastopa plastomera do kraja razvodnog kanala, ve premairini filma od 25% do 50%. Jednoliko punjenje se postie i razliitim duinama ulivka uzjednaku debljinu filma. Ali treba nastojati da kal razvoda bude to krai i robusni, jer duiulivak gubi na efikasnosti. A to se tie samog film ulivka on treba biti to krai. 30 32. 19.1.8 Spajanje otpresakaSpajanje otpresaka, tj. integrisanje vie elemenata od polimernih materijala izvodi se na vienaina:- uskono spajanje,- spajanje nadbrizgavanjem,- ultrazvuno spajanje, itd.Uskono spajanje se postie elastinim ulaskom odgovarajueg izdanka u odgovarajui prorezili podrez spojnog elementa.Koristi se uglavnom za spajanje delova od elastinijih plastomera ( PC, PPO), iz razloga jersu ove veze predviene za estu montau i demontau. Spajanje se ostvaruje pod konstantnimdejstvom odreene sile.Primer uskonog spajanja je plastini zatvara bez navoja kod flaa.Na slici je dat primer ostvarenja zglobne veze izmeu dva dela( jabuica), slika 41. Slika 41. Primer uskonog spajanjaNadbrizgavanje se primenjuje najee kod spajanja delova razliitih boja. Pri tome se prvovri brizganje jednog komada, koji se kasnije postavlja u alat kao umetak, gde se vriformiranje sklopa. Ovako formirana veza se moe razdvojiti samo razaranjem.Ovako izraeni delovi se podvrgavaju termostabilizaciji radi otklanjanja zaostalih unutranjihnapona koji nastaju zbog hlaenja novog ulivka oko predhodnog.Slika 42. Spajanje nadbrizgavanjem 31 33. Na slici 42 je prikazan primer izrade transparenta zadnjeg kombinovanog svetla u dve boje.Pri tome je pokaziva pravca izraen u narandastoj boji, dok su stop svetlo i poziciono svetloizraeni u crvenoj boji. U prvoj fazi se radi deo narandaste boje - pokaziva pravca. Njegovobrizganje se vri u posebnom alatu. Nakon toga on se ubacuje kao umetak u drugi alat.Neophodno je obezbediti vrsto prijanjanje druge komponente posle njenog hlaenja, pa je utu svrhu izraen spoj tipa "lastin rep" .Spajanje ultrazvukom vri se topljenjem otpreska za ultrazvunu obradu, usled trenjastvorenog ultrazvunim vibracijama.32 34. POGLAVLJE 2 TEHNOLOKI POSTUPCI PRERADE PLASTINIH MASAPod preradom plastinoh masa podrazumevaju se svi postupci kojima se od polimera sirovine dobijaju polufabrikati ili gotovi proizvodi. Postupak prerade zavisi od sastava, vrste istanja polimera.Postupci prerade obino se dele prema tehnologiji prerade, nezavisno od hemijskih ifizikih promena koje se deavaju za vreme prerade. Postoje dva osnovna postupka:- Prerada bez upotrebe pritiska: livenje, uronjavanje, premazivanje, impregniranje,sinterovanje - Prerada uz upotrebu pritiska i istovremeno dovoenje, odnosno odvoenje toplote:presovanje, livenje pod pritiskom, ekstruzija, valjanje, savijanje, utiskivanje, dubokoizvlaenje Vrednosti pritisaka i temperatura, kao i vremena njihovog delovanja zavise od fizikihi hemijskih osobina plastine mase (teljivost, toplotna stabilnost itd.).3.1. Postupci prerade plastinih masa Postupci prerade plastinih masa se mogu podeliti na: -Osnovne operacije prerade, -Prerade polufabrikata i -Pomone operacije prerade.3.1.1. Osnovne operacije prerade Osnovne operacije prerade plastinih masa su; -Kalandrovanje, -Presovanje (obino, posredno, inekciono), -Ekstrudiranje (folija, cevi, traka i ploa), -Ekstruziono brizganje, -Ekstruziono duvanje upljih tela, -Proizvodnja vetakih pena i -Prevlaenje metalnih predmeta vetakim materijama.3.1.1.1. Kalandrovanje Kalandrovanje je slino valjanju metala. Primenjuje se za dobijanje tankih folija.Sutina postupka je u viestrukom proputanju fabrikata kroz zagrejane valjke, tako da se- 30 - 35. debljina stalno smanjuje. Kalandrovanjem se dobija folija debljine od 0,04 do 3 mm. Postupakkalandrovanja se izvodi pomou maine koja se naziva kalander. Proizvodnja na kalanderu je kontinualna i koristi se u masovnoj proizvodnji, kada jepotrebno proizvoditi velike koliine. Tri osnovne vrste kalandera su kalanderi za: - izvlaenje folija, - peglanje i - utiskivanje dezena.Kalander za izvlaenje folija prevodi izmeani i homogeno plastificirani materijal utanke folije beskonane duine. Kalander se sastoji od tri, odnosno etiri cilindrina valjka,paralelno postavljenih sa suprotnim smerom obrtanja. Vrua masa se kontinualano dodajeizmeu prva dva valjka kalandera, istiskuje u razmak izmeu drugog i treeg, a zatim treeg ietvrtog, pri emu se debljina izjednaava i povrina polira. Iza valjka se nalaze ureaj zahlaenje, merenje, obrezivanje i namotavanje gotovih folija. Upravljanje procesomproizvodnje folija zahteva usklaivanje razliitih operacija, posebno u pogledu sastava,temperature, brzine, kapaciteta itd Na kalanderu se najee prerauju omekani i tvrdipolivinil hlorid. ematski prikaz kalandrovanja prikazan je na Slici 3-1.Slika 3-1. ematski prikaz kalandrovanjaKalander za peglanje se koristi za dobijanje glatkih povrina folija i ploa, dobijenihekstruzijom. Ureaj se sastoji od 3 paralelno postavljena valjka sa poliranim povrinama.Rastojanje valjaka se precizno regulie.Kalander za dezeniranje utiskivanjem sastoji se od gravirnog valjka i kontra valjka saelastinom povrinom (obino guma ili presovani papir). Dezeniranje utiskivanjem vri se uplastinom stanju. Materijal se odmah hladi da bi se spreila deformacija dezena.3.1.1.2. Presovanje plastinih masa- 31 - 36. Izrada delova od plastinih masa presovanjem vri se u alatima (kalupima) zapresovanje, koji imaju jedno ili nekoliko profilisanih udubljenja sa konturom koja odgovaraobliku dela. Udubljenja alate se ispunjavaju plastinom masom (u vrstom ili rastoplenomstanju) i pod dejstvom toplote i pritiska izvodi se oblikovanje dela. Osnovni postupci izrade delova od plastinih masa u alatima za presovanje su: - kompresiono presovanje, - posredno presovanje i - injekciono presovanje (presovanje brizganjem i livenje pod pritiskom).Prva dva naina presovanja preteno se primenjuju kod izrade delova odtermoreaktivnih plastinih masa (tzv. duroplasta koji se ne mogu topiti), dok se livenjem podpritiskom najee izrauju delovi od termoplastinih masa (termoplasti).Kompresiono presovanje Kompresiono (obino) presovanje je najprostiji postupak izrade delova od duroplastaprimenom alata i kalupa za presovanje i iroko se primenjuje u praksi (Slika 3-2.).Slika 3-2. Presovanje u kalupu a-punjenje, b-presovanje, c-izbacivanje Proces obinog presovanja se izvodi na hidraulinoj presi u dvodelnom alatu i sastojise iz sledeih faza rada: - punjenje udubljenja predhodno zagrejanog alata plastinom masom,- zatvaranje alata i izvoenja presovanja, pri emu materijal omekava pod dejstvomtoplote i pritiska i popunjava udubljenja alata, a zatim u toku odreenog vremena ovrava, - otvaranje alata i izbacivanje gotovog dela (otpreska) iz njega.Udubljenje alata moe se puniti zrnastom plastinom masom ili prethodno presovanimkomadima (tablete, briketi). Obinim presovanjem mogu se izraivati delovi svih veliina i svih vrsta plastinihmasa za presovanje, osim delova sa dubokim otvorima malog prenika, kao i delovi saarmaturom male vrstoe, koja se pod dejstvom pritiska materijala moe deformisati. - 32 - 37. Posredno presovanjeOvaj nain presovanja izvodi se pomou alata koji imaju odvojenu komoru za punjenjeod udubljenja alata u kome se vri oblikovanje dela (Slika 3-3.). Proces presovanja se sastoji izsledeih faza: -punjenje komore materijalom, koji se u njoj zagreva i omekava, -potiskivanje rastopljenog materijala iz komore za punjenje, preko ulivnih kanala kagravuri alata, -vraanje potiskivaa, otvaranje alata i izbacivanje gotovog dela i -zatvaranje alata i izvoenje sledeeg ciklusa. Slika 3-3. Posredno presovanjea-punjenje, b-presovanje, c-izbacivanje Ovaj metod presovanja se koristi kod sloenije konfiguracije delova.Brizganje Brizganje je sa ekonomskog aspekta najznaajniji postupak prerade termoplasta.Glavne prednosti ubizgavanja su u utedi materijala, manjem vremenu izrade i manjempotrebnom prostoru za proizvodnju (Slika 3-4.). I pored velikih trokova za nabavku opreme(maina i alata) ovaj postupak daje velike prednosti kod serija od samo nekoliko hiljadakomada. Prednosti ovog postupka su: -tanost dimenzija i oblika predmeta, kao i veliku mogunost oblikovanja predmeta, -proizvodnost sa istom i glatkom povrinom u bilo kojoj boji, -iroke mogunosti dorade, obrade i oplemenjivanja povrine, -brza proizvodnja velikih serija, -velike mogunosti iskoriavanja materijala.Kao najvea prednost ovog postupka smatra se injenica da ovi proizvodi po svojimdimenzijama odgovaraju alatu. Dakle, sve dimenzije se mogu odrediti tano. Brizganje jenaroito podesno za velike serije i moe se u mnogim sluajevima automatizovati. Da bi termoplast bio pogodan za preradu brizganjem, on mora da postane tean priodreenoj temperaturi, da se moe brizgati u alatu delovanjem pritiska i da pri tome ispuni - 33 - 38. konturu alata. Termoplast mora da zadri teljivost u izvesnom vremenu, a da pri tome nedoe do hemijskog raspada, isparavanja, umreavanja itd.Slika 3-4. ematski prikaz punjenja alataMaine za brizganje rade periodino, proces nije kontinualan. Sirovina iz ulivnog levkase plastifikuje u grjnom cilindru i iz ovog ubizgava pomou potisnog ureaja u vidu klipa ilipotisnog pua u alat gde se oblikuje. Rastopina ispunjava upljinu alata, ovrsne u njemu inajzad se kao gotov deo izvadi iz alata. Tok oblikovanja, koji na prvi pogled izgleda vrlo jednostavno, zavisi od mnogihuslova prerade, koji znatno utiu na konani rezultat oblikovanog proizvoda. Vrlo je vanodovesti u sklad termoplast, alat i mainu da bi konani proizvodi imali veliku upotrebnuvrednost. Zato je u nastavku dat pregled parametara koji utiu na postupak brizganja.Pritisak brizganja: pritisak ubrizgavanja zavisi od vrste termoplasta, dimenzija alata iveliina odreenih postupkom injekcionog brizganja. Na potrebni pritisak brizganja utiu duina i irina alata, debljina dela i dimenzije ua.Sa porastom duine i irine alata raste i pritisak brizganja. Smanjenje debljine otpreska ipreseka ua dovodi do poveanja potrebnog pritiska brizganja. Poveanje temperature termoplasta zahteva vee pritiske brizganja, dok povienatemperatura alata neznatno smanjuje pritisak brizganja. Temperatura brizganja: jedan od najvanijih problema pri brizganju termoplastapredstavlja jednoliko zagrevanje materijala. im je zapremina cilindra vea, to treba vietoplote dovesti masi. Provodljivost toplote granulata je slaba. Radi toga e materijal koji jeblii zidu cilindra u jednom trenutku biti pregrejan. Problem je tei to je vei predmet kojitreba brizgati. Kod klipnih maina za brizganje ovaj problem je naroito izraen.- 34 - 39. Usavravanjem maina za brizganje dolo se do maina sa potisnim puem. Okretanjem puavri se meanje granulata, tako da se postie efekat jednolikog zagrevanja.Temperatura se odreuje prema vrsti termoplasta, maini, odnosno puta teenja premadebljini zida, kao i prema tome koliko je iskorien kapacitet maine. Pri istoj temperaturimase teko teljiv termoplast ovrsne u kraem vremenu hlaenja, nego lako teljiv. Teljivostmaterijala je u sutini zavisna od temperature mase, pritiska brizganja i temperature alata. Tanki zidovi iziskuju viu temperaturu, jer suvie niska temperatura vodi kaorijentisanim naponima proizvoda. Meutim, treba voditi rauna da suvie visoka temperaturane dovede do termikog oteenja materijala. Vea temperatura mase utie na vee skupljanjedela, ali se deformaciona razlika smanjuje, a mehanike osobine poveavaju.Brzina brizganja; brzina brizganja je brzina kojom se kree puni klip napred. Od tebrzine zavisi koliina mase koja u sekundi izae iz mlaznice, odnosno ue u alat. Brzina brizganja je funkcija temperature termoplasta, pritiska brizganja i maseotpreska. Bira se tako da se kalupna upljina ispuni jo pri plastinom stanju termoplasta.Kod proizvoda sa tankim zidovima bira se vea brzina brizganja. Time se ograniavaorijentacija teenja, a temperatura mase izjednaava. Suvie velike brzine brizganja mogunegativno uticati na kvalitet, mehanike osobine, izgorelost i listanje.Naknadni pritisak: naknadni pritisak deluje na kraju faze brizganja. Ukljuuje se prekraja potpunog ispunjenja alata da bi se izbegle eventualne netanosti pri doziranju. Naknadnipritisak se bira da deo pokae to manje ulegnue, jer u suprotnom bi bio nepotrebno optereenunutranjim naprezanjem. Naknadni pritisak ima naroitu vanost kod proizvoda sa debelimzidovima. Vreme delovanja naknadnog pritiska se odreuje iskustveno i opravdano je rei daje vreme trajanja naknadnog pritiska vreme hlaenja ulivnog sistema.Livenje pod pritiskomLivenje pod pritiskom (injekciono presovanje) je slino posrednom presovanju. Izvodise odgovarajuim alatima na specijalnim mainama za injekciono presovanje. Primenjuje seuglavnom za presovanje termoplasta, mada su poslednjih godina razvijene i maine zainjekciono presovanje duroplasta. Proces injekcionog presovanja (Slika 3-5.) sastoji se odsledeih faza:a) materijal za presovanje dozira se u bunker maine, odakle se posredstvomureaja za doziranje dovodi u cilindar koji se zagreva posebnim grejaem, b) u cilindru se materijal topi i pod pritiskom klipa (ili punog valjka) potiskuje,preko brizgaljke maine, ulivne aure i ulivnih kanala u alat, c) poto je temperatura alata nia od temperature materijala, ve u toku procesapopunjavanja udubljenja alata dolazi do naglog hlaenja i ovravanja materijala dela. Posleodreenog vremena alat se otvara i otpresak izbacuje iz njega.- 35 - 40. Slika 3-5. ema postupka injekcionog presovanja3.1.1.3. EkstrudiranjeEkstrudiranje je kontinualan postupak prerade plastinih masa. Ovim postupkomplastina masa, kao polazna sirovina, u prahu ili najee granulatu ubacuje se putem levka ucilindar maine u kojoj je smeten jedan ili vie pueva, koji transportuju, a pod uticajemdovedene toplote prevode je u teno stanje. Dejstvom pogona za obrtanje pua, kao isavlaivanjem otpora koji nastaju transportovanjem rastopljene plastine mase, kroz otvoreizmeu pua i cilindra, masa se plastificira, homogenizira i na kraju u alatu maine formira seu eljeni oblik. Ova maina u kojoj se odvija pomenuti proces zove se ekstruder (Slika 3-6.).Slika 3-6. Skica jednopunog ekstrudera 1-pu, 2-cilindar, 3-spojnica za spajanje sa alatom, 4-vodeno hlaenje ulazna zona, 5-levak, 6-pogonekstrudera, 7-temperiranje pua, 8-sistem za hlaenje i temperiranje cilindra, 9-grejni elementi zagrejanje cilindra- 36 - 41. PROCESI EKSTRUZIJE U PROIZVODNJI FINALNIH PROIZVODA:1) Proizvodnja folija i filmova postupkom ekstrudiranja (tehnologija duvanja) Rastopljena masa ekstrudira se kroz prstenasti alat, formira se crevo odreenogprenika i debljine zida. Crevo se spolja hladi vazduhom u pravcu kretanja creva, vri sestabilizacija dimenzija, ime se spreava lepljenje folije pri njenom namotavanju (Slika 3-7.). Slika 3-7. Ekstrudiranje duvanih folija2) Proizvodnja folija livenjem Livenje se prvenstveno koristi za proizvodnju folija od termoplasta sa niskimviskozitetom rastopljene mase (polietilen niske gustine, polipropilen, poliamid, celulozniacetat i polikarbonat). U ekstruderu pripremljena masa kroz sito prolazi u iroku mlaznicu,nakon ega se u temperiranom kupatilu (40-50C) hladi i zatim preko valjaka se cedi voda ifilm (ili folija) se upuuju na opkrajanje i namotavanje. Regulacija koliine koja izlazi i debljine folije vri se pomou tzv. usana. Postoje triosnovne konstrukcije mlaznica: -iroka mlaznica sa mogunou regulacije obe usne, kao na Slici 3-8.,Slika 3-8. iroka mlaznica sa mogunou regulacije obe usne a-prikljuak; b-kuite; c-razdelni kanal; d i d-ploe, tj. usne koje se mogu regulisati - 37 - 42. - samo jedna usna je pokretna, a druga je nepokretna, kao na Slici 3-9. i - pokretna usna je i fleksibilna, to omoguuje tano regulisanje razmaka.Slika 3-9. iroka mlaznica kod koje je samo jedna usna pokretnaesto ovim postupkom dobijene folije, kao na primer u sluaju polistirola, nezadovoljavaju uslove u pogledu visokog sjaja. Najbolje rezultate daje zagrevanje ekstrudiranefolije pomou infracrvenog grejaa, postavljenog izmeu iroke mlaznice i kalandera, premaemi (Slika 3-10.).Slika 3-10. Izvlaenje folija visokog sjaja 1-ekstruder; 2-iroka mlaznica; 3-infracrveni greja; 4-kalander za peglanje i hlaenje Prednosti i mane postupka livenja irokim mlaznicama u odnosu na postupakproizvodnje folija duvanjem su: Prednosti: - obezbeeno je intenzivno hlaenje folija i spreavanje lepljenja, - omoguena je kontinuirana kontrola debljine folije, - olakano je namotavanje folija, bez nabora, - omoguena je vea produktivnost itd.Nedostaci: - maksimalna irina folije ograniena je na 3 m, dok je kod postupka duvanjem mogue postii irinu do 12 m, - mehanike osobine folije slabije su od folija dobijenih postupkom duvanja, - za proizvodnju kesa znatno su pogodnije folije dobijene duvanjem. - 38 - 43. 3) Oblaganje podloga i proizvodnja laminarnih folijaOvim postupkom se vri oplemenjivanje raznih podloga, najee papira u smislupoboljanja njihovih osobina i postizanja novih osobina: elastinost, otpornost na habanje,postojanost prema vodi, mastima i uljima, hemikalijama, a u specijalnim sluajevima ipostizanje nepropustljivosti za gasove i arome, kao i postizanje estetskog izgleda. Najrairenija i najmasovnija tehnika je ekstruziono oblaganje papira i kartonapolietilenom. Postupak se sastoji u plastifikaciji vetake materije i njenoj ekstruziji, pomouiroke pljosnate mlaznice (Slika 3-11.). Slika 3-11. Oblaganje podloga pomou ekstrudera sa irokom mlaznicom1-ekstruder; 2-iroka mlaznica; 3-valjak pritiska; 4-odmotavanje; 5-hlaenje; 6-namotavanje4) Proizvodnja duvanih upljih tela ekstrudiranjemU ekstruderu ili presi za livenje termoplast se zagrevanjem dovodi do tenog stanja, azatim se preko kolenaste glave vertikalno na dole brizga u obliku creva. Dvodelni otvoreni alat(kalup) obuhvata odreenu duinu creva, zatvara uz istovremeno uduvavanje vazduha podpritiskom kroz tanku cev ili iglu, koja prolazi grlo upljeg tela. Na ovaj nain vazduh podpritiskom iri crevo i sabija sa uz hladne zidove kalupa. Nakon hlaenja alat se otvara i gotovproizvod se vadi iz alata (Slika 3-12.).Slika 3-12. Proizvodnja upljih tela a-ekstruder; b-no; c-dvodelni uplji kalup; d-ulaz vazduha - 39 - 44. Postoje tri mogunosti za uduvavanje vazduha: aksijalno odozgo, sa strane iaksijalno odozdo (Slika 3-13.). Slika 3-13. Dovoenje vazduhaa-aksijalno odozgo; b-aksijalno odozdo; c-sa strane5) Ekstrudiranje vlakana, filamenata i mrea Za ekstrudiranje vlakana i monofilamenata slue ekstruderi manjih dimenzija, saprenikom pua 30 60 mm. Najee se ekstrudirana vlakna i filament naknadno isteu, imese molekuli posebno orjentiu, te se postie znatno vea vrstoa.Vlakna i monofilament manjih dimenzija se ekstrudiraju kroz plou sa vie otvora (10-40). Postrojenje za proizvodnju vlakana i filamenata sastoji se iz:- ekstrudera,- vodenog kupatila,- ureaja za istezanje i- ureaja za namotavanje.6) Ekstrudiranje cevi, profila i ploaZa proizvodnju cevi i profila najee se koriste materijali od PVC-a, polietilena male ivelike gustine, polipropilen, ree poliamid, PMMA, PC i dr. Kod proizvodnje cevi od PVC-a uprahu, koristi se dvopuni ekstruder, a od poliolefina i ostalih termoplasta, jednopuniekstruder. Istopljena masa iz ekstrudera ulazi u prstenasti alat, iz njega u ureaj za kalibrisanje,gde dobija predvienu dimenziju, a zatim u komoru za hlaenje i ureaj za izvlaenje, i nakraju seenje (Slika 3-14.).Ekstruzija profila vri se, u principu, isto kao i ekstruzija cevi. Razne vrste profila datesu na Slici 3-15.- 40 - 45. Slika 3-14. Alat za proizvodnju cevi iz polietilena (v.g.)1-plastina cev; 2-nosa ploe; 3-dovod vazduhaSlika 3-15. Razne vrste profila Ekstrudiranje traka i ploa ima praktinu primenu uglavnom kod omekanog i tvrdogPVC-a, modifikovanog polistirola, polietilena male i velike gustine, polipropilena itd. Podpojmom trake podrazumeva se fleksibilna ploa debljine 2,5 mm i u principu njenaproizvodnja je identina sa proizvodnjom ploa, izuzev to se trake namotavaju na kalem, aploe odlau na sto za odlaganje.7) Oblaganje ica za elektrine instalacije ekstrudiranjemica koja se oblae provlai se kroz otvor u trnu glave alata na izlasku iz ekstrudera(Slika 3-16.).Neposredno pre izlaza iz kose, odnosno poprene glave ekstrudera, ica ili kabl seoblau slojem tenog, termoplastinog termoplasta. Brzine izvlaenja se sve vie poveavaju,pa kod izvlaenja tankih ica mogu da iznose ak i do 1000 m/min. - 41 - 46. Slika 3-16. Kosa glava za oblaganje ica (ematski prikaz)3.1.1.4. Ekstruziono brizganjeEkstruzionim brizganjem danas se prerauju svi polimerni materijali: duroplasti,elastomeri i plastomeri. Od navedenih polimera najrasprostranjenija je prerada ekstruzionimbrizganjem plastomera poznata i pod imenom injekciono presovanje termoplasta. Zbog toga jeu okviru ovog rada ekstruzionom brizganju posveena posebna panja u narednom poglavlju.Ekstruziono brizganje se moe definisati kao postupak prerade plastomera brzimubrizgavanjem plastomernog rastopa u temperiranu kalupnu upljinu i ujedno ovravanje ueljeni oblik proizvoda (esto nazvan otpresak).Glavne prednosti prerade polimernih materijala postupkom ekstruzionog brizganja su uutedi materijala, manjem vremenu izrade i manjem potrebnom prostoru za odvijanje procesaproizvodnje. Najee primenjene maine za ovu vrstu obrade polimera su ekstruderi sa punompredplastifikacijom, Slika 3-17.Kroz levak u ulazni otvor cilindra dolazi granulat plastomera. Pu ekstrudera zahvatagranulat i transportuje ga napred ka zagrevanom delu cilindra. Na tom putu plastomer sepomera, zagreva i prelazi u rastop. Na kraju pua rastop izlazi pod pritiskom kroz mlaznicu ipopunjava kroz ulivni kanal kalupnu upljinu. Nakon zavretka zapreminskog popunjavanjakalupne upljine i kompresije rastopa deluje naknadni pritisak koji slui za kompenzacijukontrakcije proizvoda pri hlaenju. Po zavrenom hlaenju, kalup se otvara i vri seizbacivanje gotovog proizvoda. - 42 - 47. Slika 3-17. ematski prikaz ekstrudera sa punom predplastifikacijom1-podeavanje hoda zatvaranja i otvaranja kalupa;2-cilindar za zatvaranje kalupa;3-automatska pumpa zapodmazivanje;4-udeavajua poluga pumpe za podmazivanje;5-pomina ploa-strana izbacivanja;6-vrsta ploa-strana mlaznice;7-kolenaste poluge-pokretai;8-izbacivaka poluga;9-pokretna motka;10-ureaj za podeavanjepribliavanja kalupa;11-komandni ureaj za otvaranje kalupa;12-mlaznica;13-grejai cilindra;14-pu; 15-hidromotor;16-redukcioni zupanici;17-brzinomer;18-glavni zupanik pua;19-elastina spojka pua;20-hidraulini cilindar na strani ubrizgavanja;21-povratni cilindar;22-komandna ploa;23-hidraulini ventil; 24-manometar;25-ureaj za kontrolu vode za hlaenje;26-elastina balansirajua komanda za zaustavljanjeradnog ciklusa za sluaj da izostane ispadanje otpreska iz kalupa;27-pogonski motor pumpe;28-pumpa;29-selektor elektr. zatite; 30-upravljaki i kontrolni ureaj3.1.1.5. Ekstruziono duvanje Ekstruziono duvanje se moe posmatrati kao dvokorani proces. Prvi korak obuhvataproizvodnju poluproizvoda ekstrudiranjem, a drugi korak duvanje u konani oblik i hlaenjegotovog proizvoda u alatu. Kao poluproizvod se koristi epruveta dobijena pri stalnoj ekstruziji.U specijalnim sluajevima su korisnije ekstruzione folije sa irokim razrezom, ili par folija.Tehnologija proizvodnje upljih tela tehnikom duvanja je podeljena u dve velikeoblasti. Prva sadri proizvodnju upljih tela do 5 l zapremine ili oko 0,5 kg teine, drugaproizvodnju veih i teih tela. Za obe oblasti poznati procesi omoguuju izradu upljih telazapremine izmeu nekoliko mililitara i 2000 l, odnosno teine izmeu nekoliko grama i 72 kg.U oblasti do 5 l zapremine koristi se ekstruzija sa izmiuim agregatom za duvanje(kompresorom), cirkulacionim delom (sa klimajuim ekstruderom),transportom poluproizvodaili dvostraninim sistemom sa pokretnim (povlaenje i izvlaenje) alatom za duvanje. Koristese i dvostranini sistemi sa skretnicom. Danas se najee koriste ureaji sa vie glava ikompjuterski upravljanjem trna za uravnoteenje duvnotehniki uslovljene razlike u debljinizida u pravcu ose i korekture duine za izjadnaenje debljine zida na obimu, kod - 43 - 48. duvnotehniki nepovoljnih preseka. Poluproizvod (crevo) je odvojeno ili ispod dizne ili krozsistem za seenje sa hladnim ili vrelim noem. Neophodna brzina noa pri ovom procesuiznosi preko 4 m/s. Na nekim sistemima transportuju se meusobno lanano povezana upljatela. Uproen prikaz procesa dat je na Slici 3-18. Kretanja pokretnih delova maine zaduvanje, kao i meusobni poloaj tih delova se razlikuju od maine do maine, zavisno odnjene koncepcije.Slika 3-18. Faze procesa duvanja 1-dizna;2-epruveta (arapa,crevo);3-alat;4-osnovna ploa;5-no za seenje;6-duvaljka; 7-gotov proizvodNa Slici 3-18. su prikazane osnovne faze procesa duvanja. Po ekstrudiranjupoluproizvoda (faza I) zatvara se alat (faza II) i noem se see poluproizvod (faza III), da bi sezatim alat pomerio ka duvaljci i duvaljka prila alatu (faza IV). Nakon duvanja i hlaenjaplastike u alatu, alat se otvara i odvaja gotov proizvod (faza V).3.1.1.6. Proizvodnja vetakih penaVetake pene sastoje se od velikog broja relativno malih, ovalnih, gasom ispunjenihelija. Meusobno se razlikuju s obzirom na fizike osobine, kao to su: specifina teina,tvrdoa, fleksibilnost, propustljivost gasa i para, upijanje vode, postojanost prema raznimhemijskim agensima, termoizolaciona i izolaciona svojstva zvuka itd. Od ovih osobina, unajveoj meri zavisi oblast primene spomenutih materijala u praksi.Tri osnovna naina proizvodnje penuavih sintetikih materijala su:1) meanje vetakih materija sa tenom penom,2) naduvavanje fizikim putem i3) naduvavanje hemijskim sredstvima.- 44 - 49. PVC, polietilen i polistirol su materijali koji se najee danas prevode u penasta stanjaekstruzijom.3.1.1.7. Prevlaenje metalnih predmeta vetakim materijamaPrevlaenje metalnih i drugih predmeta vetakim materijama moe se vriti:- potapanjem u fluidizirani prah vetakih materija,- rasprivanjem hladnog praha vetake materije na predgrejani predmet,- plamenim rasprivanjem praha pomou pitolja za metaliziranje,- rasprivanjem ili nanoenjem tene disperzije ili rastvora polimera i- potapanjem u tenu disperziju. Povrina predmeta koja se oblae mora da bude ravna, bez rupa ili upljina u kojima bimogao da zaostane vazduh. Ona ne sme da bude masna. Oprema koja je potrebna zaprevlaenje predmeta vetakim materijama sastoji se od pei za predgrevanje i rastapanjeunutar kojih se nalazi transporter ili ureaj za veanje metalnih predmeta. Na njega se nanosiprah vetake materije, a u drugoj pei vri se rastapanje.Za proces ekstruzije danas se iskljuivo koriste termoplastine mase. One mogu da,pod uticajem temperature, pretrpe permanentno deformisanje bez promene fizikih i hemijskihosobina. Sposobnost deformisanja oblika, pod uticajem toplote, i vraanja u prvobitno stanje jeosnovna osobina termoplastinih masa.3.1.2. Prerada polufabrikataU postupke prerade polufabrikata spadaju:- Termoformiranje,- Zavarivanje plastinih masa,- Spajanje lepljenjem i- Obrada plastinih masa rezanjem.3.1.2.1. Termoformiranje (oblikovanje pomou toplote)Pri preradi termoformiranjem, materijal se zagreva na temperaturu koja omoguavaoblikovanje bez izmene osnovnih karakteristika platine mase. Termoformiranje je tehnikaprerade folija, koje se zagrevaju do visokog elastinog stanja i oblikuju. U tom stanju lananemolekule odlikuje pokretljivost tako da se delovanjem mehanikih sila pomeraju, mogu da sepomeraju, a da pri tome struktura materije ostane ista. Najvee promene oblika postiu seiznad temerature omekavanja.Pri toplotnom oblikovanju u termoplastinom stanju, za vreme elastinog razvlaenja,dolazi do orjentisanja molekula. Ako se u tom trenutku izvri zamrzavanje, u materijalunastaju unutranja naprezanja. Pri ponovnom zagrevanju dolazi do izjednaenja naprezanja i- 45 - 50. promene oblika. To je povratna informacija i premet dobija oblik u kome se nalazio prezagrevanja.Ova pojava nije poeljna, ali ima svoju praktinu primenu, jer pri ovakvom toplotnomistezanju dolazi do poboljanja mehanikih osobina u smeru orjentisanja lananih molekula.Postupkom se mogu preraivati samo tvrdi termoplasti na normalnoj temperaturi, koji senalaze u obliku polupreraevina. Mogunost prerade je bolja ukoliko je interval izmeutemperature omekavanja i teenja vei, ukoliko je vee podruje termoplastinosti.Dva osnovna postupka termoformiranja su: savijanje i izvlaenje, vuenje (dubokoizvlaenje).Savijanje se izvodi tako to se termoplastina masa prethodno zagreva, a zatim pododreenim uglom i radijusom savija pomou odgovarajuih alata ili izmeu valjaka. Postupaksavijanja najvie se koristi pri proizvodnji veih posuda ili cevi, obino u cilju pripreme prezagrevanja ili lepljenja.Izvlaenje je operacija promene oblika pomou alata koji se sastoji od matrice,oblikaa i draa sa oprugama. Izborom temperature, pritiska i brzine izvlaenja postie se istadebljina zida gotovog proizvoda, kao i polazna ploa.Na Slici 3-19. prikazan je postupak proizvodnje cilindrinih posuda iz ploe u dvefaze:- pre izvlaenja i- posle izvlaenja.Slika 3-19. Izvlaenje u otvorenoj matrici a-pre izvlaenja, b-posle izvlaenja, 1-oblika, 2-matrica, 3-dra, 4-ploaPostoje i drugi naini izvlaenja primenom oblikaa i matrice za dobijanje razliitihoblika proizvoda, Slika 3-20.Izvlaenjem kroz matrice odreenog profila mogu se dobiti manje dimenzije profila,kao i kod metala. Ovaj nain prerade se retko koristi kod plastinih masa. - 46 - 51. Slika 3-20. Izvlaenje u zatvorenom kalupua-pre izvlaenja, b-posle izvlaenja, 1-oblika, 2-matrica, 3-dra, 4-ploa, 5-otvor za vazduh Vuenje (izvlaenje) je postupak oblikovanja spoljanjom silom, koja deluje na fiksnostegnutu plou izmeu prstena i draa, tako da se povrina ploe poveava, a debljinasmanjuje.Delovanje spoljne sile na plou moe biti mehaniko, pomou klipa (Slika 3-21.),pneumatsko, delovanjem zbijenim vazduhom (Slika 3-22.), ili vakuumom (Slika 3-23.). Slika 3-21. Termoformiranje mehanikim vuenjema-pre vuenja, b-posle vuenja, 1-klip, 2-prsten, 3-dra, 4-ploaVakuumiranje je uvedeno kao osnovni postupak termoformiranja, jer je znaajnousavren i automatizovan.Postupkom dubokog izvlaenja mogu se dobiti posude raznih veliina i debljinezidova, kao to su: ae za jednokratnu upotrebu, lavori, kofe i vei sudovi.- 47 - 52. Slika 3-22. Termoformiranje duvanjem a-pre duvanja, b-posle duvanja, 1-postolje, 2-zaptivni element, 3-matrica, 4-ploa, 5-otvor za vazduh Slika 3-23. Termoformiranje vakuumiranjema-pre vakuumiranja, b-posle vakuumiranja, 1-postolje, 2-matrica, 3-dra, 4-folija, 5-otvor za vazduh, 6-otvor, 7-zaptivni element3.1.2.2. Zavarivanje plastinih masa Zavarivanje plastinih masa je spajanje dva dela, neposredno ili posredno (icom zazavarivanje), prethodnim dovoenjem plastine mase u termoplastino stanje, kada molekuliimaju veliku slobodu kretanja. Delovanjem pritiska dolazi do homogenog sjedinjavanja. Na osnovu naina zagrevanja razlikuju se pet osnovnih postupaka zavarivanja: -zavarivanje zagrejanog gasa, -zavarivanje zagrejanog elementa, -zavarivanje pritiska (trenjem), -dielektrino zavarivanje i -zavarivanje ultrazvukom. Zavarivanje plastinih masa toplim gasom je najstariji i vrlo jednostavan postupak zazavarivanje ploa, cevi, podova, kada i sl., pri izvoenju instalacija u hemijskoj industriji igraevinarstvu.- 48 - 53. Postupkom se zavaruju: tvrdi PVC, meki PVC, polietilen, polipropilen i dr. Na Slici 3-24. prikazan je postupak sueonog zavarivanja ravnih ploa toplim gasom. Zavarivanje seizvodi toplim gasom koji zagreva ploe i icu, ica omekava tako da se laganim pritiskompovija i ispunjava av. Pri zavarivanju PVC-a i tvdog polietilena kao topli gas upotrebljava sevazduh, a kod mekog polietilen i polipropilena azot ili ugljen-dioksid. Slika 3-24. Zavarivanje toplim gasom: 1-ica za zavarivanje, 2-av Pored slinosti zavarivanja metala i plastinih masa postoje i odreene razlike. Prizavarivanju metala punioc se topi, a kod zavarivanja plastinih masa ipka punioca omekava ipod dejstvom sile ostvaruje stalnu vezu, permanentan spoj. U optem sluaju spoj se moepuniti jednim prolaskom trougaone ipke, uz utedu materijala. Faktori koji imaju znaajan uticaj na jainu vara ostvarenog zavarivanjem toplimgasom kod plastinih masa su:- vrstoa osnovnog materijala,- temperatura i vrsta gasa,- pritisak na trougaonu ipku za vreme zavarivanja,- tip vara,- priprema materijala pre zavarivanja,- obuenost i iskustvo varioca.Zavarivanje zagrejanim elementom se sastoji u tome da se povrina plastinihmaterijala zagreje do temperature spajanja medijumom za zagrevanje (od 204 do 342C).Za vreme perioda hlaenja deluje se silom pritiska (od 0,03 do 0,09 Mpa) na spojenedelove. Zavarivanje pomou zagrejanih elemenata primenjuje se kod nekih termoplasta gdezavarivanje toplim gasom ne daje dobre rezultate, npr.: polimetil akrilata (pleksi-stakla),polietilena ili poliolefina. Na Slici 3-25. prikazan je postupak zavarivanja pomou zagrejanog noa, koji sepomera izmeu ploa u pravcu strelice. No prati valjak za pritiskivanje. - 49 - 54. Slika 3-25. Zavarivanje pomou noa i valjaka za pritiskivanje 1-no, 2-valjak za pritiskivanje, 3-pravac kretanja Na Slici 3-26. ematski je prikazan postupak kontinualnog zavarivanja pomou noa.Zagrejani no je nepokretan, dok se visina izmeu i pritiska moe regulisati gornjim valjkom.Postupak se koristi za konfekcioniranje ambalae od PVC-a, polietilena i drugih plastinihmasa. Slika 3-26. Kontinualno zavarivanje pomou noa 1-zagrejani no, 2-valjak Dielektrino zavarivanje (Slika 3-27.) se izvodi strujom visoke frekvencije. Slika 3-27. Dielektrino zavarivanje a-pre zavarivanja, b-posle zavarivanja, 1-elektrode, 2-folije od plastine mase Izmeu metalnih elektroda, koje se nalaze pod naizmeninim naponom visokefrekvencije od 20 do 60 MHz, nalazi se plastina masa koja nije provodnik, ve dielektrik.Usled vrlo brzih izmena napona dolazi do orjentisanja i unutranjeg kretanja. Usled nastalogtrenja stvara se toplota u termoplastu, dok elektrode ostaju hladne.Ultrazvuno zavarivanje je toplotni proces koji se moe primeniti i kod termoplasta.Alat koji vibrira pri frekvenciji ultrazvuka dodiruje polovinu dela. Frikciona toplota, koja sestvara zbog visokofrekventnih vibracija, topi plastinu ivicu na jednoj povrini. Istopljenimaterijal sa obe povrine tee lagano i ovrava kada prestanu ultrazvune vibracije. - 50 - 55. 3.1.2.3. Spajanje lepljenjemLepljenje plastinih masa do danas jo nije dovoljno razraeno, niti postoje univerzalnitipovi lepila. Veliki problem predstavlja glatka i kompaktna povrina plastine mase koja sepriprema pre lepljenja. Priprema se moe izvesti struganjem, bubrenjem i hemijskim putem.Priprema mehanikim struganjem se izvodi staklenim papirom ili na slian nain.Postupkom se vri razaranje makromolekularnih veza na povrini predmeta, te na taj nainlepilo moe bolje da deluje hemijski i fiziki.Priprema bubrenjem povrine se izvodi rastvaraima. Time se poveava zapreminamakromolekula na povrini mikromolekula,koji postaju pokretniji i lake se vezuju sa lepilom. Priprema hemijskim putem se izvodi odgovarajuim hemikalijama, koje izazivajuhemijske promene, delovanjem visokog napona ili plamenom.3.1.2.4. Obrada plastinih masa rezanjemPlastine mase mogu da se obrauju primenom svih tehnika obrade metala. Za obraduplastinih masa koriste se maine za obradu drveta ili lakih metala, maine sa velikom brzinomrezanja. Hlaenje se izvodi vodom, emulzijom ili komprimovanim vazduhom. Bez hlaenjapri obradi termoplasta dolazi do plastifikacije i lepljenja, a kod duroplasta i do raspadanja. Kod obrade plastinih masa rezanjem, vrlo su vani reimi rezanja i geometrija reznogalata (Slika 3-28.).Slika 3-28. Rezni klin strugarskog noa i burgije Pri struganju prednost imaju noevi sa zaobljenim vrhom, dok pri glodanju spiralnoozubljena glodala. Rezanje navoja treba izbegavati, ako se izvodi koriste se nareznici sa veimuglom uspona i zaokruenom osnovom. Pored mehanikih operacija termoreaktivne mase mogu se brusiti tocilima, brusnimpapirom ili mehaniki (krunim metalnim etkama). Poliranje se moe izvesti poliranimpastama ili flanim diskovima. - 51 - 56. 3.1.3. Pomone operacije prerade3.1.3.1. Granuliranje (izrada granulata)Granuliranje je pomona operacija pripreme plastinih masa za dalju preradu i toprvenstveno ekstruzijom i injekcionim presovanjem. Termoplasti se uglavnom dobijajupolimerizovanjem u formi praha. U toj formi su nepogodni za preradu i transport, jer imajuvee dimenzije, pa se zbog toga prilo proizvodnji granulata.Za izradu granulata danas se najvie koriste sledei postupci:- izrada granulata od niti,- izrada granulata od trake,- izrada granulata iz tople mase odsecanjem i- izrada granulata pod vodom.Izrada granulata od nitiU izradi granulata ovom metodom najee se koristi jednopuni ekstruder. Masa uobliku niti ili ila izlazi iz alata, zatim se hladi u vodenom kupatilu, sui i dovodi do ureaja zarezanje. ema izrade granulata prikazana je na Slici 3-29.Slika 3-29. ema proizvodnje granulata iz niti (Thyssen)1-ekstruder; 2-alat za formiranje niti; 3-kada za hlaenje niti; 4-ureaj za suenje niti; 5-granulator za formiranjeIzmenom brzine izvlaenja niti moe da se promeni veliina granulata, a takoe iduina.Izrada granulata od trakaZa materijale koji imaju mali viskozitet mase, zbog ega moe da doe do kidanja imeusobnog slepljivanja niti (ila),praktinije je da se granulat proizvodi iz traka (Slika 3-30.).Slika 3-30. ema postrojenja za izradu granulata iz traka - 52 - 57. Pri ovom postupku proces rezanja u granulatoru vri se u dva stepena, tako to seispred poprenog rezaa , pomou specijalnih noeva, traka see uzduno u vie tankih traka,dok se u drugom stepenu popreno see.Izrada granulata iz tople mase odsecanjem Ova metoda koristi se ve dosta dugo u praksi za izradu granulata iz tvrdog i mekogPVC-a. Nain funkcionisanja ureaja prikazan je na Slici 3-31. Slika 3-31. Postrojenje za toplo granuliranje (Amut) 1-dvopuni ekstruder; 2-alat za izradu niti granulata; 3-granulator za dobijanje granulata; 4-pogongranulatora; 5-komora za suenje granulata Na pljosnatom ili krunom alatu izlazi termoplastina masa, koju odseca no paralelansa osovinom. Posle odsecanja, jo vrue i meko zrnevlje granulata pada u komoru, a odatle seotprema preko transportne duvaljke u rashladni spiralni transporter ili u jedan povrinskihladnjak.Izrada granulata pod vodom Postupak izrade granulata pod vodom koristi se za izradu granulata od PEMG-a i PP-aza vee proizvodne kapacitete. Alat i rotacioni noevi nalaze se u kadi sa temperiranom vodomi na taj nain voda slui za transport i za hlaenje granulata. Posle uklanjanja vode, granule sesue pomou ventilatora.3.1.3.2. Meanje, gnjeenje i valjanjeMeanje je pomona operacija kojom se postie da smea ima, na svakom mestu, istuprosenu veliinu delia, isti proseni hemijski sastav i istu temperaturu. Prema nameni i vrstimaterijala koji se mea upotrebljavaju se razni tipovi meala. Izbor maina za meanje uindustriji vetakih materija u velikoj meri zavisi od agregatnog stanja smese.Gnjeenje. Ukoliko se radi o jako viskoznim tenostima, plastinim masama itd.,postupci meanja nisu dovoljni da se postigne homogenizovanje mase. U tom sluajuupotrebljava se postupak kod kojeg se delovi jedne mase silom utiskuju u delove druge mase,tj. delovi smese se jedni od drugih otrgnu i ponovo spajaju. To je tzv. meanje. Kod ilavih - 53 - 58. plastinih masa, za ovakvo utiskivanje treba upotrebiti dosta veliku snagu i takvo meanje senaziva gnjeenje. Osnovni tip gnjeilice je tzv. Z gnjeilica. Dve rotacione osovine, u oblikuslova Z, kreu se razliitom brzinom u suprotnom smeru. Ovakvo mealo ima dvostrukezidove za grejanje ili hlaenje, a prazni se posebnim ureajem za iskretanje.Valjanje je radna operacija homogenizacije i eliranja plastinih masa, a odgovarajuemaine nazivaju se dvovaljci. Dvovaljak se sastoji od dva paralelno postavljena valjka. Valjcisu izraeni od kokilnog liva ve