Transcript Mase plastice

Mase plastice
Mase plastice
• Se numesc mase plastice materialele produse pe bază de
•
polimeri, capabile de a căpata la incalzire forma ce li se
dă si de a o pastra dupa răcire.
Materialele plastice nu există in natura. Ele sunt compusi
creati artificial in laborator. Numele care li s-a dat
aminteste de una dintre propietatile lor fundamentale, si
anume plasticitatea, capacitatea de a se deforma sub
actiunea unei forte exterioare si de a-si conserva apoi
forma care le-a fost data. Exista numeroase procedee de
fabricare a materialelor plastice. O galeată, o sticlă, o
cască de motociclist sunt toate fabricate din diferite
tipuri de plastic. Pentru fiecare obiect, trebuie ales
materialul plastic care are calitatile cele mai potrivite:
suplete, rigiditate, rezistenta la soc, elasticitate,
transparentă, greutate mica.
Istoric
• Cel mai vechi material plastic este celuloidul,
fabricat in Statele Unite in 1870, pentru a inlocui
fildesul bilelor de biliard. Cu acest produs,
industria incepe sa produca pentru prima oara
un tip de material care este folosit la fel de
frecvent ca si o substantă naturală. Patruzeci de
ani mai tarziu, in 1909, un chimist belgian,
emigrat in Statele Unite, Leo Hendrik Baekeland
(1863-1944) descoperă bachelita , primul
material sintetic .
Bachelita
• Bachelita este o rasină sintetică, din familia
•
•
•
fenoplastelor obținută în formă brută prin reactia de
condensare dintre aldehida formica și fenoli într-un
mediu alcalin.
În amestec cu diferite materiale, prin presare la cald, se
obține o masa plastica insolubilă, termostabilă,
electroizolantă, dură, rezistentă la șoc și la uzură.
A fost descoperită în 1907 de către Chimistul belgian Leo
Baekeland (de unde îi provine și numele), care a
prezentat-o doi ani mai târziu la o conferință a societății
științifice American Chemical Society.
Se utilizează la fabricarea diferitelor materiale presate și
laminate, la obținerea unor materiale și piese
electroizolante, obiecte de uz industrial și casnic .
Structura bachelitei
Mase plastice
• Cele termorigide se întăresc la căldură. Astfel, ele sunt
•
mulate la rece pe formele dorite apoi sunt încălzite
pentru a se întări. Sau pot fi lăsate să se întărească după
ce li se adaugă un produs special. Plasticele termorigide
se folosesc la fabricarea obiectelor prelucrate manual sau
a celor care necesită o fabricație îngrijită. Așa se fabrică
ambarcațiunile, piesele de caroserie, barele de protecție
etc. În industrie se utilizează două procedee de tragere
în formă a obiectelor din plastic.
Suflarea este folosită pentru fabricarea obiectelor care
au interiorul gol, cum sunt mingile, flacoanele, sticlele,
popicele. Materia plastică încălzită coboară în formă, în
care se injectează apoi aer. Aceasta are ca efect
întinderea materialului cald pe pereții interiori ai formei.
Mase plastice
• Metoda cea mai utilizată este însă injectarea.
Este folosită mai ales pentru fabricarea
obiectelor cum sunt pieptenii, periuțele de dinți,
ustensilele de bucătărie. Materia plastică intră
sub forma de granule într-o mașină de injectare.
Prin încălzire, ea este transformată într-o pastă
mai mult sau mai putin groasă, care este apoi
injectata în formă și racită printr-un circuit de
apa. Masele plastice sunt folosite, cu mici
excepții, în toate domeniile de activitate.
Mase plastice
• Această performanță de pătrundere în mai toate
sectoarele de activitate se datorează proprietăților
lor de neegalat vis-a-vis de celelalte materiale: sunt
anticorosive, electroizolante, au greutăți specifice
mici, au proprietăți mecanice bune, cost scăzut,
aspect exterior plăcut, se pot prelucra atât pe cale
mecanică tradițională cât și prin procedee specifice
cum ar fi injecția lor, se pot acoperi cu vopsea sau
prin galvanizări, permițând în felul acesta să capete
aspectul dorit de către proiectant. Există însă și
unele proprietăți care fac dezavantajoasă utilizarea
maselor plastice, cum ar fi micșorarea rezistenței
mecanice cu creșterea temperaturii, coeficientul de
dilatare mare, coeficientul de transmiterea căldurii
mic, etc.
Clasificare
Materialele plastice utilizate în tehnică se împart în
două grupe:
• Termoplaste, care prin încălziri repetate trec în
stare plastică (polistiren, polimetacrilat, celuloid,
poliamidă, policlorura de vinil). Piesele din
aceste materiale se obțin prin presare și turnare,
având o mare productivitate.
• Termoreactive, care prin încălziri repetate nu mai
trec în stare plastică (polistireni nesaturați, rasini
fenolfolmaldehidice, etc.). piesele în acest caz se
prelucrează prin presare.
POLISTIRENUL
•
Polisterenul are o structura
liniara, masa moleculara de la 50
000 pina la 300 000. Se obtine
prin polimerizarea monomeruluiin
prezenta de initiatori.
• Spre deosebire de polimerii
examinati mai inainte, polistirenul
la incalzire se depolimerizeaza
foarte usor, adica se
dezintegreaza, formind
monomerul initial:
• -CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 –
CH - … nCH2=CH
•
C6H5
C6H5
C6H5
C6H5
Polistirenul
• Un astfel de process poate fi
realizat si in laboratorul scolii:
la incalzirea polimerului in
aparatul pentru distilarea
lichidelor in receptor se va
acumula monomerul format.
Prezenta legaturii dublein
stiren poate fi usor
demonstrata pe cale
experimentala.
• Unul din dezavantajele
polistirenului este rezistenta
relativ mica la lovire, ceea ce-I
reduce domeniile de utilizare.
In present datorita cauciucului
la sintetizarea polimerului se
obtine polistiren rezistent la
lovire. Acest polistiren este
acum cel mai raspindit.
Polistirenul
• O varietate de polimer este
penopolistirenul. El se
obtine, adaugind in timpul
prepararii materialului a
unei subtante de spumare.
Ca rezultat polistirenul
capata o structura
asemanatoare cu o spuma
solidificata cu porii inchisi.
Acesta este un material
foarte usor. Penopolistirenul
se utilizeaza in calitate de
material termo- si
fonoizolator, la constructii,
in tehnica frigorifica,
industria mobilei.
Policlorura de vinil
• Policlorura de vinil cu
numele prescurtat PVC este o
substanță din categoria
materialelor termoplastice cu o
structură amorfă. Sunt două
forme de PVC, „forma dură” și
„forma moale” la care s-au
adăugat stabilizatori. Forma
moale este mai răspândită
fiind PVC-ul, adecvată
prelucrărilor tehnice, este
forma care care se aplică pe
dușumea, sau în constructii la
conductele din material plastic.
• Policlorura de vinil ia naștere
prin polimerizarea (legarea)
monomerelor de clorură de
vinil (CH2 = CHCl)
Polietilena
• Polietilena de joasă densitate a fost obtinută în 1935 de englezii Fawett
si Gobson iar fabricatia industrială a început în 1939. In 1953 germanul
Karl Ziegler (premiul Nobel 1963) a obtinut polietilena de înaltă
densitate, mult mai rigidă. Din 1985 DMS (Olanda) si Allied (SUA)
folosesc o polietilenă de 30 ori mai rezistentă la tractiune decât otelurile
de greutate egală cu ea.
Polipropilena
• Polipropilena este un material
•
plastic mai rezistent la caldura
decat policlorura de vinil (PVC).
Este folosit in industria
materialelor plastice, mai ales la
instalatiile de incalzire.
Cea mai mare parte din
polipropilena comercială este
izostatică și are un nivel
indermediar de cristanilitate între
cea a desității mici polietilenă
(LDPE) și cea a densității ridicate
polietilenă (HDPE). Polipropilena
normală este dură și flexibilă,în
special când este copolimerizată
cu etilenă.Aceasta permite
polipropilenei să fie utilizată ca un
plastic pentru producția în
industria de automobile concurând
cu ABS.Polipropilena este ieftină și
poate deveni translucidă când nu
este colorată.
Avantaje
• Aceste piese executate din mase plastice prezintă următoarele
•
•
•
•
•
avantaje:
Nu necesită prelucrări ulterioare și pot avea o formă suficient de
complicată.
Permit executarea de găuri și adâncituri în orice secțiune, precum și
presarea de filete.
Pot fi metalizate (numai ABS-ul natur), metalizarea fiind o acoperire
galvanică și poate fi efectuată în diferite variante de culori, în variantă
mată sau lucioasă.
Aspectul piesei este plăcut, designerul reușind să-și impună cu ușurință
punctul de vedere, întrucât se poate realiza orice cerință estetică: joc
de umbră și lumină prin alternări de suprafețe mate și suprafețe
lucioase, suprafețe în relief sau în adâncime, suprafețe striate sau cu
rizuri, etc.
Piesele rezultate se pot obține într-o mare varietate de culori, ce pot fi:
obișnuite și metalizate. Aceste culori fie că se realizează conform
mostrarului de culori transmis de către fabricantul de masă plastică, fie
că este creat un mostrar nou de către designer împreună cu tehnologul
de masă plastică.
Avantaje
• Piesele din mase plastice se pot vopsi (de regulă se preferă ca
vopsirea să aibă loc în aceeași culoare ca masa plastică, astfel încât
dacă piesa este zgâriată, sau prin frecare se îndepărtează stratul de
vopsea, să nu fie vizibil acest defect de discontinuitate a stratului de
vopsea).
• Se pot efectua injecții de două sau trei mase plastice de diferite
culori, în vederea obținerii de diverse efecte estetice sau având ca
scop obținerea de piese cu rezistență la uzură mai mare (vezi cazul
tastaturii de calculator), sau cu alte scopuri.
• Un mare avantaj al maselor plastice constă în faptul că acestea pot
fi înfoliate. Această operație constă în acoperirea la cald, prin
presare, a suprafețelor în relief (în jurul acestor suprafețe nu trebuie
să existe alte porțiuni de suprafețe care să fie la aceeași cotă sau la
o cotă peste nivelul celei ce urmează a fi înfoliate, deoarece fie se
obține înfolierea unor zone ce nu au fost indicate de către designer,
fie se deformează zonele ce depășesc cota respectivă, fie înfolierea
nu va fi de calitate). Aceste folii pot fi mate sau lucioase, pot fi albe,
negre, imitație furnir, argintii, aurii, sau în diferite alte culori.
Avantaje
• Inscripționarea pieselor din mase plastice se poate efectua fie direct
din sculă, fie aplicându-se ornamente din metal (aluminiu, oțel
laminat, etc.) sau din masă plastică. Inscripționarea din sculă se
realizează fie prin efecte speciale (joc de umbră și lumină care se
realizează prin porțiuni alternante de suprafețe mate și lucioase, sau
prin alternări de suprafețe striate cu porțiuni mate, sau cașerate,
etc.) Un alt procedeu de inscripționare este cel rezultat din sculă
(deci direct din injecție), aceasta nemaifiind la același nivel, ci în
relief sau în adâncime. Inscripționarea este rodul activității creatoare
a designerului, el fiind cel care va hotărî caracterul, modul de
inscripționare sau dacă aceasta urmează a fi înnobilată prin înfoliere
sau nu.
• Un alt procedeu de inscripționare a maselor plastice este acela prin
serigrafie, după desenul ciocan executat de către designer, cu
ajutorul sitelor serigrafice și în varianta de culori serigrafice indicată
de designer.
Avantaje
• Piesele din mase plastice se pot asambla mecanic cu ajutorul
șuruburilor și piulițelor, cu ajutorul șuruburilor autofiletante ( se pot
executa în masa plastică bosaje, ce sunt niște găuri normalizate în
funcție de dimensiunea șurubului ), cu clicuri elastice, popici elastici,
prin presare, prin bercluire, profile conjugate, prin lipire cu ajutorul
adezivilor, etc.
• Se pot utiliza și în cazul creării de produse din materiale mixte,
permițând asamblarea cu: lemnul, sticla, cauciucul, metalul, etc.
• Se pot utiliza în situații în care se dorește reducerea frecării, ele
comportându-se bine chiar și în absența lubrifiantului. Astfel există
situații în care se execută piese ce urmează a efectua mișcări de
rotații sau de translații ( roți dințate, lagăre, etc.), fie ca elemente
cinematice de interior fie ca elemente de antrenare, de comandă
(manete, butoane, volane, pedale).
• Acolo unde din motive de rezistență sau în vederea realizării unor
contacte electrice se impune utilizarea de piese metalice, se pot
executa piese mixte, prin injecție de masă plastică pe reperul din
metal.
Defecte posibile
• În urma procesului de injecție pot apărea o serie de defecte care se
datorează fie unor greșeli de proiectare, fie nerespectării
parametrilor regimului de injecție (presiune, temperatură). Aceste
defecte pot fi: supturi, retasuri, flori de gheață, injecții incomplete,
deformări, etc. Defectele care apar pot fi corectate fie printr-un
regim de injecție corect stabilit și aplicat, fie cu ajutorul
proiectantului, prin stabilirea unei forme care să previe apariția
defectelor. Dacă aceste defecte nu mai pot fi prevenite, se poate
interveni asupra respectivelor repere cu ajutorul designerului. Astfel
acesta poate interveni cu finisaje suplimentare în funcție de defect
(aceste măsuri se pot lua țI din faza de proiectare, având o
experiență a comportării materialului): ornamente, vopsiri,
inscripționări, cașerări, etc. În funcție de forma și gabaritul
reperului, designerul împreună cu tehnologul vor hotărî asupra
caracteristicilor sculei de injecție: locul și modul de injecție (centrală
sau punctiformă), poziția planului de separare, dacă sunt necesare
bacuri și pozițiile acestora, etc.
Elev: Pinosanu Elena Daiana Nadine
Clasa : a-X-a A