Pre Zen Tare Curs 1

8/2/2019 Pre Zen Tare Curs 1

1/40

TEHNOLGIA PRELUCRARIIMATERIALELORNEMETALICE

TPMN


2/40

1. Prezentare general a MATERIALELOR NEMETALICE

2.

TEHNOLOGII DE FABRICARE A PRODUSELOR DIN MATERIALECOMPOZITE: Definire materiale compozite, Proprieti fizice imecanice, Elemente componente, Tehnologii de fabricare

3.

TEHNOLOGII DE FABRICARE A MATERIALELOR CERAMICE: Definiremateriale ceramice, Proprieti fizice i mecanice, Tehnologii defabricare

4.

MATERIALE TERMOPLASTICECaracterizare general. Proprieti.Degradarea materialelor termoplastice. Materiale auxiliare utilizate nprocesul de injecie. Alegerea materialului.

5.

TEHNOLOGIA INJECTRII Principiul injectrii, Etapele procesului deinjecie

6. MAINI DE INJECTAT Tipuri constructive, Pri componente


3/40

7.

MATRITE DE INJECTAT Caracteristici generale, Fenomene lacurgerea materialului plastic in matri, Sisteme de injectare,

Sistemul de aruncare, Centrarea i conducerea matrielor,Temperarea matrielor, Aerisirea matrielor, Tipizareamatrielor, Materiale folosite la construcia matrielor

8.

TEHNOLOGII SPECIALE DE INJECTARE Injectareamulticomponent, Injectarea cu presiune interioar de gaz,Injectarea sandwich, Injectarea contracadent

9.

Prelucrarea materialelor plastice prin TERMOFORMARE IEXTRUDARE

10.

Tehnologii de prelucrare a cauciucului


4/40

1. A. Rizea, Prelucrarea materialelor nemetalice, Editura Universitii din Piteti, 2005

2.Dumitra C., Opran C., Prelucrarea mat. compozite, ceramice si minerale, Ed. Tehnic,

Bucureti, 1994

3. Ionescu S., Neomateriale inginereti,Bucureti, I.P.B. 1990

4. Fetecu C., Injectarea materialelor plastice, Editura DidacticiPedagogic,Bucureti,

2005

5. Fetecu C.,Controlul calitii proceselor de prelucrare a maselor plastice, OID ICM,

Bucureti, 2003

6. Nica A., Ceramica tehnic, Editura Tehnic,Bucureti 1988

8.I. Seres, Injectarea materialelor termoplaste, Editura Imprimeria de vest, Oradea, 1996

9. M. I. Muscel, I. Seres, E. Vass, I. Roseenthal, A. Biro, Proiectarea matrielor pentru

produse injectate din materiale plastice, Editura Tehnica, Bucuresti, 1987

10. I. Seres, Matrie de injectat in exemple, Editura Imprimeria de vest, Oradea, 1996


5/40

EVALUARE

Prezenta curs - 10%

Activitate laborator - 20% Verificare partiala - 20%

Examen final - 50%


6/40

MATERIALE COMPOZITE

PREZENTARE GENERAL


7/40

Exemple de materiale compozite in natura: lemnul osul lutul armat cu paie hartia

Alte materiale compozite utilizate de-a lungul istoriei: betonul armat placajul bachelita


8/40

compozit (compositus) = format dinelemente diverse materiale constituite dintr-o mas metalic

(feroas sau neferoas) ori nemetalic (materiale

plastice, roci minerale, ceramice, celuloz, lemnetc.), numit matrice, armat cu elemente derezisten sub form de microcristale filiforme,de microsfere pline sau goale i de fibre scurte

sau lungi (elemente de armare).

Definirea materialelor compozite


9/40

Clasificarea materialelorcompozite

Dup modul de obinere :

materiale compozite naturale (au aprut nnatur ca rezultat al dezvoltriivieii);

materiale compozite sintetice (create n modvoit, pe baza unor procese tehnologice).

In funcie de perioada istoric de apariie:

materiale din prima generaie materiale din generaia a doua

materiale compozite din generaia a treia


10/40

Clasificarea materialelor

compozite Dup natura matricei:

-materiale compozite cu matrice organic

-materiale compozite cu matrice metalic

-materiale compozite cu matrice ceramic

sau din grafit


11/40

Clasificarea materialelor compozite

Dup natura elementului de armare:-materiale compozite armate cu ranforsant natural;

-de natur vegetal;

-de natur mineral;

-materiale compozite armate cu ranforsant artificial

-de natur mineral

-de natur organic


12/40


Dup forma i dimensiunile elementuluide armare:

-materiale compozite armate cu elemente de

armare sub form de fibre continue saudiscontinue (lungi sau scurte);

- materiale compozite armate cu elemente de

armare sub form de particule (dispersate sauorientate);


13/40


Avnd n vedere criteriile tehnico-economice:

materiale compozite cuperformanipreridicat

materiale compozite cuperformanipremediu

materiale compozite cuperformanipresczut


14/40

Proprietile materialelor compozite Depind de:

proprietile fizico-mecanice ale elementelor de armare iale materialului matricei

forma, dimensiunile si modul de dispunere al elementelor

de armare

cantitatea elementelor de armare

compatibilitatea dintre matrice si elementul de armare

directia de masurare a proprietatilor

procedeul de fabricare

conditiile de utilizare (temperatura, mediul de lucru etc.)


15/40

Proprietile materialelor compozite

Proprieti importante:

densitate sczut n raport cu metalele

rezisten la coroziune, la radiaii sau ladiveriageni chimici i atmosferici

caracteristici mecanice net superioarematerialului matricei


16/40

comportament bun la temperaturi ridicate

bune proprieti dielectrice

coeficient de frecare sczut i bun rezisten

la uzur

bune izolatoare termice

Proprietile materialelorcompozite


17/40

Proprietile materialelorcompozite

capacitate ridicat de amortizare a vibraiilor

proprieti de absorbie a zgomotelor, a ocurilor

stabilitate dimensional

siguran mare n funcionare

prelucrabilitate relativ bun


18/40


In functie de forma elementelor de armare

Influena formei elementelor de armare asupra rezistenei mecanice

Rm

Vf

particule

fibre scurte

fibre lungi


19/40


fracia volumic Vf a elementului de armare

Influena Vfasupra coeficientului de

dilatare termic

Vf

Influena Vf i a direciei de solicitare

asupra modulului de elasticitate

E

Vf

/ /


20/40


direcia de msurare a proprietilor

Influena Vf i a direciei de solicitate

asupra rezistenei la rupere

Rm

Vf

/ /

Influena Vf i a direciei de solicitare

asupra modulului de elasticitate

E

Vf

/ /


21/40


compatibilitatea fizico-chimic dintre materialul

elementelor de armare i al matricei compozitului

Influena agenilor de cuplare asupra rezistenei la rupere

Rm

Timp

Cu agentde cuplare

Fr agentde cuplare


22/40

Domenii de utilizare

Industria aeronautica si spatiala

Industria constructoare de autovehicule

Industria chimica si nucleara

Industria producatoare de echipamente sportive si agrement

Industria militara

Industria electrotehnica si electronica

Industria biomedicala


23/40

MATERIALE COMPOZITE

Elemente componente:

matrice

element de armare (ranforsant)

interfata


24/40

MatriciFunciile matricei

s l e g e f i b r e l e n t r e e l e ; s t r a n s f e r e t e n s i u n i l e a p r u t e n e x p l o a t a r e l a f i b r e , p r i n a d e z i u n e i / s a u f r e c a r e n t r e f i b r i m a t r i c e ;

s

m e n i n f i b r e l e n p o z i i i n c a r e s e v i t e p r o p a g a r e a c a t a s t r o f i c a f i s u r i l o r c a r e

c o n d u c l a d i s t r u g e r e a c o m p o z i t u l u i ;

s p r o t e j e z e s u p r a f a a f i b r e l o r n t i m p u l m a n i p u l r i i , f a b r i c r i i i a d u r a t e i d es e r v i c i u a c o m p o z i t u l u i ;

s m b u n t e a s c p r o p r i e t i l e t r a n s v e r s a l e a l e c o m p o z i t u l u i ; s m b u n t e a s c r e z i s t e n a l a o c i l a r u p e r e a c o m p o z i t u l u i ; s a s i g u r e p r o p r i e t i l e t e h n o l o g i c e c a r e s p e r m i t f a b r i c a r e a , n c o n d i i i d es i g u r a n i c u c o s t u r i r e d u s e a m a t e r i a l u l u i c o m p o z i t .


25/40

Matrici

In funci e d e n a t u r a a c e s t o r a , m a t r i c i l e s e c l a s i f i c n t r e i c a t e g o r i i :

- m a t r i c e p o l i m e r i c ;

- m a t r i c e m e t a l i c ;

- m a t r i c e r e f r a c t a r ( c e r a m i c , s t i c l , c a r b o n , v i t r o - c e r a m i c ) .


26/40

Matrici polimericePrincipalele propriet i a l e a c e s t o r t i p u r i d e m a t r i c i s u n t u r m t o a r e l e :

-densitate mic;

-modul de elasticitate scz u t , dar anizotropie puternic

-conductibilitate termic i e l e c t r i c s c z u t .

-rezistena i d u r a b i l i t a t e a r e d u s l a t e m p e r a t u r i r i d i c a t e

;-fragilitate la temperaturi scz u t e ;

-coeficient de dilatare cuprins ntre limitele 60-20 x 10-6

K-1

;

-rezisten c h i m i c n general foarte bun, d a r c a r e d e p i n d e d e n a t u r a

p o l i m e r u l u i . R e z i s t e n a l a c o r o z i u n e e s t e a f e c t a t n e g a t i v d e p r e z e n a u n o r t e n s i u n i d e

n a t u r m e c a n i c s u p r a p u s e p e s t e c e l e c h i m i c e ;

-comportarea la foc este dependent d e t i p u l p o l i m e r u l u i .

-prelucrabilitatea este bun d a t o r i t c u r g e r i i p l a s t i c e l a t e m p e r a t u r i r i d i c a t e ;

-comportarea la suprafa este distribuit n p l a j e l a r g i ( d e l a a d e z i v i t a t e f o a r t e

slab, l a f o a r t e b u n ) .


27/40

Clasificarea matricilor polimerice


28/40

Matrici termorigide

Matricile termorigide sunt materiale de tipul r i n i l o r c a r e i f o r m e a z l e g t u r i l e n

c u r s u l u n u i p r o c e s d e n t r i r e ( p o l i m e r i z a r e ) .


29/40

Matrici termoplaste

Materialele termoplaste sunt materiale obi n u t e p e b a z d e p o l i m e r i , n g e n e r a l s i n t e t i c i ,

a c r o r p r e l u c r a r e s u b f o r m d e p r o d u s e f i n i t e s e f a c e l a t e m p e r a t u r i l a c a r e a c e s t e

materiale devin plastice.


30/40

Matrici metalice

Materialele compozite din aceast c a t e g o r i e s u n t c o n s t i t u i t e d i n t r - o m a t r i c e m e t a l i c , c e lm a i f r e c v e n t a l i a j e d e N i , A l s a u C o , c u W , V , C u , M o , M g , Z r , B , T i e t c , a r m a t c u

m o n o c r i s t a l e d i n c a r b u r i m e t a l i c e d e N i , T i , N b , T a o b i n u t e p r i n s o l i d i f i c a r e d i r i j a t

n t r - u n e c h i l i b r u c v a s i t e r m o d i n a m i c , c u m i c r o s f e r e d e s t i c l , d e g r a f i t , m i c r o c r i s t a l e

f i l i f o r m e d i n c e r a m i c s a u c u f i b r e s c u r t e o r i l u n g i d e s t i c l , g r a f i t , c a r b u r i m e t a l i c e ,

c e r a m i c , b o r , r o c i m i n e r a l e e t c


31/40

Matrici ceramice

In literatura de specialitate se definesc ceramicele ca materiale nemetalice, de natur

a n o r g a n i c , g r e u s o l u b i l e n a p , o b i n u t e p e c a l e n a t u r a l s a u a r t i f i c i a l l a t e m p e r a t u r i

i p r e s i u n i r i d i c a t e .


32/40

Elementul de armare

Forma elementului de armare

Particulele pot avea form s f e r i c ( p l i n s a u g o a l ) , p l a t s a u o a r e c a r e , i a r

d i m e n s i u n i l e a c e s t o r a s u n t c u p r i n s e n t r e d i m e n s i u n i d e o r d i n u l m i c r o n i l o r i

dimensiuni de ordinul milimetrilor

Fibrele

In funci e d e r a p o r t u l d i n t r e l u n g i m e i d i a m e t r u , f i b r e l e p o t f i d e d o u t i p u r i :

continue - cnd raportul dintre lungime i d i a m e t r u l / d > 1 0 0 0 ; discontinue

. In funci e d e d i m e n s i u n i a c e s t e a s e c l a s i f i c n :

fibre lungi (la care raportul ntre lungime i d i a m e t r u l / d = 3 0 0 1000);fibre scurte (la care raportul ntre lungime i d i a m e t r u l / d = 1 0 0 300);fibre foarte scurte (whiskers) (la care raportul ntre lungime i d i a m e t r u l / d< 100).


33/40

Di fib l


34/40

Dispunerea fibrelor Dispunere unidirectionala

- filamente paralele 3.1. a

- benzi unidirectionale 3.1. b

- filamente rasucite 3.1.c

a) b) c)

1

2


35/40

Tesaturi bidirectionale

satin la care fiecare fir de urzeal ( r e s p e c t i v d e e s t u r ) t r e c e p e s t e n f i r e d e e s t u r

(respectiv urzeal ) i a p o i p e s u b u n u l d e e s t u r ( r e s p e c t i v u r z e a l ) .

tafta, la care firul de e s t u r t r e c e s u c c e s i v p e d e a s u p r a i p e s u b f i r u l u t i l i z a t c au r z e a l i i n v e r s .


36/40

Tesaturi bidirectionale

diagonal; fiecare fir de urzeal i r e s p e c t i v d e e s t u r t r e c e p e s t e u n a n u m i t n u m r d e

fire de e s t u r i r e s p e c t i v d e u r z e a l , a s t f e l n c t s e o b i n l i n i i d i a g o n a l e .


37/40

e s t u r i b i d i r e c i o n a l e l a c a r e f i r e l e d e e s t u r i d e u r z e a l s e i n t e r s e c t e a z l au n g h i u r i d i f e r i t e d e 9 0


38/40

mpletituri la care fibrele sunt dispuse pe dou s a u m a i m u l t e d i r e c i i . M a t e r i a l e l ec o m p o z i t e c a r e u t i l i z e a z a c e s t t i p d e a r m t u r s e c a r a c t e r i z e a z p r i n t r - o f l e x i b i l i t a t e

r i d i c a t , c a r e d e p i n d e d e d i a m e t r u l p r o d u s u l r e s p e c t i v .

a) b) c)


39/40

dispunere aleatoare. Din aceast g r u p f a c p a r t e m a t e r i a l e l e d e a r m a r e s u b f o r m d e p t u r , e x e c u t a t e d i n f i b r e t i a t e , m c i n a t e s a u t o c a t e n m o r i c u c i o c n e l e s a u

i n s t a l a i i s p e c i a l e d e t o c a t i a g l o m e r a t e m e c a n i c , a g l o m e r a r e a f c n d u - s e f r

o r i e n t a r e a f i b r e l o r .


40/40

Influenta modului de dispunere al fibrelor asupra

proprietatilor mecanice ale materialelor compozite

90

Pre Zen Tare Curs 1

Documents

Transcript of Pre Zen Tare Curs 1