Download - inginerie mecanica

Transcript
Page 1: inginerie mecanica

UNIVERSITATEA TRANSILVANIA DIN BRASOV FACULTATEA DE INGINERIE MECANICÃ

AUTOVEHICULUL ŞI TEHNOLOGIILE VIITORULUI

Proiect

STUDENT: FEJÉR IOAN MASTER IFR: ATV

AN: I GRUPA:1908

INDRUMĂTOR DE PROIECT

Prof. Dr. Ing. CHIRU ANGHEL

ANUL UNIVERSITAR

Page 2: inginerie mecanica

2010-2011

2

Page 3: inginerie mecanica

1.Introducere

În ziua de azi lucrurile evolueaza cu o rapiditate foarte mare , si de aici nu face excepţie

industria automobilelor. . In fiecare an componente auto noi si mai bune sunt adoptate de

fabricanţii de automobile în vederea îmbunătăţirii siguranţei şi confortului pasagerilor precum

şi a esteticii. Sistemele Inteligente de Siguranta (I.S.S.) au ca scop optimizarea sigurantei si

confortului pasagerilor. Cercetarea privind siguranta automobilelor costa miliarde de dolari in

fiecare an, lasand deoparte ranitii, mortii precum si efectele adverse asupra mediului

inconjurator.

Scaunul de automobil este o parte componenta a caracteristicilor de îmbunătăţire a

Sistemelor Inteligente de Siguranţa în ceea ce priveşte detectarea pericolele apărute pe drum.

2.Caracteristici generale ale materialele plastice

Materialele plastice nu exista 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.

In general, produsul de la care se porneste in fabricarea materialelor plastice este naftul, un

produs obtinut in rafinariile de petrol. Naftul este un amestec de diferite molecule de

hidrocarburi. Acest amestec este adus la temperaturi inalte in prezenta vaporilor de apa, ceea

ce provoaca ruperea moleculelor de hidrocarbura si obtinerea de molecule mai mici,

molecule de etilena. Etilena este molecula pe care se bazeaza intreaga industrie a maselor

plastice.

Din punct de vedere al provenienţei, materialele plastice pot fi:

naturale: extrase din rezerve naturale şi utilizate fără a suferi modificări de compoziţie şi

structură (nu sunt specifice construcţiilor de maşini);

artificiale: obţinute din produse naturale şi supuse ulterior unor îmbunătăţiri în scop

aplicativ (materiale celulozice de tipul celofanului, viscozei);

de sinteză: rezultate din diferiţi monomeri în urma unor procese tehnologice (reacţii

chimice de polimerizare, poliadiţie, policondensare).Clasificarea după criterii tehnico-

economice

Materiile prime, disponibile pentru materialele plastice, se prezintă sub două forme:

3

Page 4: inginerie mecanica

solide: - granule (termoplaste);

- pudre (termoplaste şi termodure);

lichide: - răşini (termodure).

În prezent există între 15 şi 20 familii de polimeri termoplastici şi 7-8 grupe de polimeri

termoduri.

2.1.Clasificarea după natura chimică

Acest criteriu facilitează clasificarea marilor familii de materiale plastice după originile

comune:

homopolimerul reprezintă primul produs al familiei şi este rezultatul direct al polimerizării

monomerului de bază;

heteropolimerul are constituenţi diferiţi grefaţi pe monomerul homopolimerului;

copolimerul se obţine în urma polimerizării mai multor monomeri cu structuri diferite.

Alte moduri de clasificare

Clasificarea materialelor plastice se mai poate realiza şi în funcţie de:

caracteristicile înregistrate la distrugere, apreciate prin: inflamabilitate, cantitatea

şi culoarea fumului, mirosul rezultat în urma arderii, aptitudinea de a se topi şi picura,

zgomotul produs la ardere;

densitate;

aspectul suprafeţei.

Pentru încadrarea materialelor într-o anumită familie de polimeri se recurge la identificarea

lor prin diferite metode moderne:

teste fizice;

cromatografice;

spectrometrice.

2.2.Procedee de obţinere

Micile molecule de etilena sunt unitatile de baza (numite “monomeri”) ale materialelor

plastice. Acestea se obtin asambland monomeri in numar de sute, mii, chiar zeci de mii,

pentru a forma molecule uriase lungi catene numite polimeri. Aceasta operatie, polimerizarea,

se efectueaza in instalatii industriale, reactoare chimice, la presiuni si temperaturi inalte si in

prezenta unor produsi care declanseaza reactia. Tipul de plastic care se obtine depinde de tipul

de molecula de baza care a fost polimerizata. Daca se utilizeaza monomeri de etilena,

plasticul obtinut se numeste polietilena.

4

Page 5: inginerie mecanica

Polimerizarea se poate face utilizand si molecule derivate din etilena, molecule in care atomii

de hidrogen au fost inlocuiti cu atomi de clor sau de fluor. Polimerii obtinuti sunt policlorura

de vinil (PVC) si teflonul. PVC-ul este dur, impermeabil si bun izolator electric.

Clasificarea din punct de vedere al reversibilităţii transformărilor

Exista doua mari familii de materiale plastice: materiale termoplastice si cele termorigide

(termodure) . Prima categorie cuprinde plastice care se topesc daca sunt incalzite, unele chiar

de la 70C, altele inspre 120C. Atunci cand sunt fierbinti si lichide, aceste materiale pot fi

turnate in forme sau extrudate, adica trase in fire sau foi. Racindu-se, materialele

termoplastice se solidifica si isi pastreaza noua forma. Aceste materiale plastice sunt folosite

in special pentru fabricarea obiectelor in serie, cum ar fi sticle, galeti,etc.

In schimb cele termorigide se intaresc la caldura. Astfel, ele sunt mulate la rece pe

formele dorite apoi sunt incalzite pentru a se intari. Sau pot fi lasate sa se intareasca dupa ce li

se adauga un produs special. Plasticele termorigide se folosesc la fabricarea obiectelor

prelucrate manual sau a celor care necesita o fabricatie ingrijita. Asa se fabrica

ambarcatiunile, piesele de caroserie, barele de protectie etc.

2.3.Proprietăţile generale ale polimerilor şi domeniile de utilizare

Caracteristicile esenţiale ale diferiţilor polimeri diferă în funcţie de familia chimică din care

fac parte, precum şi de procedeul de formare. Sintetic, acestea, împreună cu domeniile de

utilizare, sunt prezentate în tabelul de mai jos.

Caracteristicile generale ale polimerilor

Polimer Avantaje InconvenienteUtilizări laautomobile

1 2 3 4PS Rigiditate

Stabilitatea formelor şi dimensiunilorTransparenţă posibilă (transmisie 90%), strălucireRezistenţă la climat tropicalExcelente proprietăţi ca izolant electricCost redusAmestec şi formare uşoare (interval de temperatură mare)Retrageri mici (precizii de 1/10 mm)Lipire, decorare ţi imprimare uşoareSudură prin ultrasunete.

FragilitateSlabă stabilitate la temperaturi de peste 330…340 KCombustibilitateSe încarcă electrostaticCoeficient de frecare relativ mareSensibilitate la hidrocarburi, uleiuri şi solvenţi (tricloretilenă)Formare dificilă prin suflare

Carcase pentru radio şi aparatele echipamentului de bord

5

Page 6: inginerie mecanica

PSC Comportament la şoc ameliorat

Rigiditate şi strălucire atenuateOpacitate

SAN Rezistenţă la şoc şi la zgâriereStrălucireComportament bun la fisurare sub constrângereRezistenţă la hidrocarburi

Numai transparenţă coloratăFragilitate

Carcase pentru aparate electrice

PVC rigidă

Rigiditate, stabilitate dimensionalăRezistenţă la abraziuneAuto extensibilitateTransparenţă posibilă (pentru suspensie de calitate)Nu absoarbe apaImpermeabilitate la gaz şi permeabilitate relativă la vapori de apăBun comportament la agenţii chimici, uleiuri, grăsimi şi ozonPoate fi formată prin extrudare şi uzinată ulterior

Densitate relativ mare (1,4 kg/dm3)Fragilitate la temperatura mediului ambiantÎmbătrâneşte dacă este expusă la radiaţii ultravioleteDegajă vapori de cloruri în momentul descompuneriiComportament necorespunzător în prezenţa carburanţilor

Tuburi şi racorduri pentru instalaţia de răcireRezervoare pentru lichidele de răcire, sistemele de frânare şi acţionarea ambreiajuluiProfiluri ornament

PVC suplă

Supleţe comparabilă cu cea a cauciuculuiSudură cu curenţi de înaltă frecvenţă

Comportament chimic slab prin adăugarea de plastifianţiNecesită anti-oxidanţi şi agenţi de blocare (pentru evitarea oxidării şi migrării plastifianţilor)Lipire dificilă

Siglele automobilelorIzolaţii pentru cablurile electriceProfiluri ornament

PEld Supleţe (fără plastifiant)Rezistenţă la şoc (practic incasabil)Inerţie chimică (în particular, rezistenţă la acţiunea HCl care atacă sticla şi metalele)Impermeabilitate la apăCost redusAmestecare şi extrudare uşoare (interval de temperaturi larg)Izolant electric

Sensibilitate la fisurare sub sarcinăSlabă stabilitate termicăInflamabilOxidează la acţiunea UV (dacă nu are incorporat negru de fum)Permeabilitate la gaz (O2, CO2)Distrugere prin roadere (fără calitate specială)Retragere diferenţiată a amesteculuiNecesită tratament prealabil înainte de impresionare

-

6

Page 7: inginerie mecanica

Asamblare dificilăImposibilitatea sudurii CIF

7

Page 8: inginerie mecanica

1 2 3 4PEhd Caracteristici ameliorare

faţă de PEldRigiditate (sau semirigiditate)Comportament bun la temperatură ridicată şi la frig (190 K)Anti-aderenţăStabilitate la acţiunea agenţilor chimici şi a radiaţiilorMică sensibilitate la fisurare fără tensiuni

CombustibilitateOxidează la acţiunea razelor ultra violeteRetracţie neuniformă

Bidoane de ulei pentru motorIzolaţii pentru cablurile electriceRezervoare de benzină sau motorină pentru automobile

PP Bun comportament mecanic, rigiditate, rezistenţă la abraziuneExcelentă rezistenţă la flexiune (suportă milioane de manevre)Rezistă la temperaturi înalte (380 K) şi conservă proprietăţile până la temperatura de înmuiereProprietăţi electriceBună rezistenţă chimicăAspect plăcut, strălucire, zgâriere dificilăDensitate redusă (0,9 kg/dm3)

Aceleaşi ca la PEhd şi în plus:Fragilitate la temperatura mediului ambiantFormare foarte dificilăPentru piese mari este necesar un conformator

Filme pentru eticheteFiltre de aerBacuri pentru baterii de acumulatoareElemente ale instalaţiei de încălzire şi condiţionare a aeruluiScaune obţinute prin presareBare para-şoc, prin asocierea PP cu elastomerul EPDMBandaje

PEmdPEhpm

Proprietăţi intermediare între PEld şi PEhdStabilitate chimică

Dificultate la formarea prin comprimare

Piese tehnice pentru automobile

PP copolimer

Calităţile PP, în plus:Rezistenţă la frig

PMM Transparenţă superioară sticlei normale (transmisie 92% pentru grosimile curent utilizate)Posibilitatea colorăriiExcelent comportament la acţiunea razelor UVRezistenţă la îmbătrânire (decenii)Suprafaţă dreaptă, dură şi lucioasăSlabă absorbţie de apăConduce luminaFormare şi uzinare uşoare

FragilitateSensibilitate la zgâriereSe încarcă electrostaticSlabă rezistenţă la temperaturăCombustibilitate (arde fără emisie de fum)Rezistenţă chimică slabă (sensibilitate la supercarburanţi şi solvenţi)Necesită detensionare pe plăci groase pentru a evita crăparea

Elemente pentru semnalizarea luminoasă a căilor rutiereFirme pentru staţii de autoserviceDeflectoare pentru lămpi de poziţie, semnalizare, plafoniere, iluminarea bordului, ecusoane şi marcajeCadrane pentru aparatura de bordElemente de protecţie a cadranelor

8

Page 9: inginerie mecanica

1 2 3 4PC Excelente proprietăţi

mecanice şi electriceTransparenţăTenacitate, duritate, rezistenţă la şocuriStabilitate dimensională la temperaturi cuprinse în intervalul 170…400 KAuto-stingereComportament bun la acţiunea razelor UVImpermeabilitate la vapori de apă

Rezistenţă redusă la supercarburanţiEste atacată de solvenţiSensibilitate la fisurare zgâriere şi abraziuneNecesită introducerea granulelor într-o atmosferă cu aburi înainte de transformare

Aparataj electric şi electronicLămpi de semnalizare, poziţie şi plafoniereCăşti de securitateViziere de cascheteGeamuri de protecţie “anti-randal” pentru: autocare, automobile pentru transport valori sau personalităţi, izolaţie a perifericelor rutiereDispersorul farului autoArcuri foi pentru suspensie

PETPBT

Rigiditate, rezistenţă la abraziune, tenacitateBune proprietăţi mecanice (modul de elasticitate ridicat) şi electriceRezistenţă la obosealăStabilitate dimensionalăCoeficient de frecare redusAuto-stingereBun comportament la fisurare sub tensiuneStabilitate chimicăRezistă la acţiunea benzinei şi solvenţilorÎşi păstrează nealterate proprietăţile în intervalul de temperatură 210…370 KPiesele pot fi metalizatePreţ, relativ scăzut, pentru tehnopolimer

Densitate relativ ridicatăSensibilitate la hidroliză (apă 340 K)Atacate de baze şi acizi tariNecesită uscare înainte de transformareSensibilitate la razele UV

Întrerupătoare electricePort-perii pentru motoarele electriceConectori pentru bujiiElemente ale instalaţiei de aprindere şi ale bobinelor de inducţie

PPO Rigiditate, rezistenţă la şoc, zgâriere şi la strălucireSuprafeţe lucioaseStabilitate dimensionalăBune proprietăţi electriceComportament acceptabil într-o gamă largă de temperaturiAuto-stingereRezistenţă la hidrolizăLipire, impresionare şi metalizare uşoareSudabil cu ultrasunete

OpacitateCoeficient de frecare relativ ridicatFragilitate pentru piese mariSlabă stabilitate la acţiunea razelor UVInsuficientă rezistenţă la hidrocarburi aromatice, supercarburanţi şi solvenţiPosibilităţi de colorare limitate

Elemente ale aerotermelor şi pieselor instalaţiei de încălzire a automobiluluiBazine pentru radiatorProfile pentru interiorul şi exteriorul caroserieiMicro-mecanisme

9

Page 10: inginerie mecanica

1 2 3 4PSU Excelentă rezistenţă la

fluaj sub temperaturăStabilitate dimensională înaltăRezistenţă la radiaţiiComportament satisfăcător într-o gamă largă de temperaturi (170…420 K)Auto-stingereTransparenţă galbenă-posibilăRetragere constantăMetalizare electrolitică excelentă (superioară ABS-ului)

Sensibilitate la fisurare sub tensiuneSensibilitate la hidrocarburi şi solvenţiNecesită introducerea într-o atmosferă cu aburi înainte de transformareTransformare delicatăPreţ ridicat

Suporţi de circuite integrate, conectori electriciPiese tehnice pentru automobil

PPS RigiditateStabilitate dimensională, inclusiv la temperaturi ridicate (530 K) şi la frigBun comportament la fluaj şi la sudurăRezistenţă la acţiunea solvenţilor (până la 470 K)Auto-stingerePrindere bună pe metale

Preţ de cost mareInjecţie la presiune ridicatăColorare dificilăCasant la şoc

Elemente pentru pompa de apă şi compresoare de aerCircuite imprimatePort perii pentru motoarele electrice

PDM Suprafaţă dură şi netedăRigiditate, rezilienţă, rezistenţă la obosealăModul de elasticitate înaltExcelentă stabilitate dimensionalăCoeficient de frecare micEfect de resortCalităţi dielectriceComportament acceptabil la contactul cu apa caldăStabilitate la acţiunea carburanţilor, solvenţilor şi unsorilorImpermeabil pentru gazele naturale

Densitate înaltă (1,4 kg/dm3) şi opacitateSensibilitate la UVAtacat de aciziCombustibil şi puţin rezistent la căldură continuăTemperatură de transformare apropiată de cea de descompunere (degajă vapori de formaldehidă dacă se depăşeşte)Retragere diferenţiată şi uneori necesită recoacere (pentru a se asigura o bună stabilitate dimensională)

Piese tehnice la automobile: angrenaje de RD, dulii pentru becuri, mânere de portieră, came pentru mecanismeComponente pentru sistemele electrice şi electronice

10

Page 11: inginerie mecanica

1 2 3 4PA6PA11PA12PA6/6PA6/10PA6/12

Comportament foarte bun la şocuri, oboseală şi fisurare sub sarcinăRezistenţă la abraziune, insensibil la zgâriereCoeficient de frecare redusRezistent mecanic şi termicPuţin electrostaticBună comportare la contactul cu hidrocarburi şi solvenţiTransluciditate posibilă

Conţinut în apă deloc neglijabil (PA11, PA12)Permeabilitate la vaporii de apăComportament deficitar în medii cu vapori de apă şi în atmosferă uscată (fragilitate)Necesită presarea granulelor înainte de transformare (PA6)

Galeţi şi colivii pentru rulmenţiVentilatoareMânere şi balamale pentru portiereElemente pentru pompele de benzină şi carburatorFiltreBazine pentru radiatoareOrnamente pentru roţiReflectoare pentru faruriScauneCapac pentru cutia de vitezeCapacul chiulaseiTubulatura de admisieElemente ale canalizaţiei de alimentare cu carburant (PA11)Conducte de frână şi aer comprimat (PA11)Piese pentru aplicaţii foarte dificile

TFE Foarte mare inerţie chimică (alterabilă numai de fluor şi lichide alcaline)Comportament foarte bun în intervalul de temperaturi 0…570 K (în permanenţă în plaja 190…520 K)Coeficient de frecare foarte mic ( < 0,1 anti-aderent şi auto-lubrifiant, = 0,04 neschimbat până la 370 K)Nu se poate pili sau zgâriaHidrofob (absorbţie de apă = 0)Insensibil la UVNu ardeFără efecte nocive pentru corpul uman

Densitate înaltă (2,1…2,2 kg/dm3)FluajSe descompune la 600 k cu emisie de vapori de fluoruriFoarte scumpPunere în lucru dificilă (comprimare, calcinare)Retragere diferenţiatăSe sudează şi se lipeşte dificil (fără solvent)Electrostatic

Lagăre autolubrifianteSegmenţii de piston pentru compresorIzolaţii electrice

PF Unele caracteristici sunt funcţie de încărcăturile utilizate:Azbest - rezistenţă la căldurăArdezil - stabilitate

Numai culori închiseSensibilitate la UVMiros şi gust dezagreabileCicluri lungi pentru încărcături cu pudre de azbest şi grafit

Capacul ruptor distribuitorului (în regresie)

11

Page 12: inginerie mecanica

dimensionalăGrafit - coeficient de frecare micMică - rezistenţă până la temperaturi de 450 KRezistenţă la fluaj şi la abraziune, suprafaţă dură şi netedă, dielectrică, nu arde cost redus metalizabilă

12

Page 13: inginerie mecanica

1 2 3 4Poliester Stabilitate dimensională,

rigiditate mareAncorare bună cu fibrele de ranforsare din sticlăTransluciditate – posibilăRezistenţă chimică satisfăcătoareFormare uşoară (prin presare)Comportament satisfăcător până la temperaturi de 420…470 K

InflamabilitateRezistenţă scăzută la contactul cu vaporii de apăRetragere importantă (6…15%)Durată de conservare limitată

Poliesteri neranforsaţi:Lacuri şi vopseleLianţi şi adeziviIzolanţi electriciPoliesteri ranforsaţi:Tuburi şi conducteProfiluri ornamentCaroserii pentru automobile sport şi de curseElemente de caroseriiCapotaje pentru motoare

Răşini epoxidice

Proprietăţi mecanice, termice, electrice şi chimice (fără acizi nitrici şi sulfurici concentraţi)Stabilitate dimensionalăRezistenţă la abraziuneRezistenţă la variaţii de temperaturăNu ardeMare aderenţă pe alte materialeRetragere mică în amestec

Sensibilitate la umiditateÎmbătrâneşte la temperaturăDurată de polimerizare mai lungă ca a polistirenuluiFrecare abrazivă

Liant pentru metale şi plasticeIzolant electricStrat de acoperire pe piese metaliceElemente pentru structuri

Siliconi Supleţe şi elasticitateConservarea caracteristicilor într-o gamă largă de temperaturi (220…520 K)Bun comportament în medii cu umiditate ridicată şi vaporiTensiune superficială redusăRezistenţă la ozon şi la radiaţiiRigiditate electricăNu ardePolimerizează la contactul cu aerul umed, la temperatura mediului ambiant

Produs scumpPermeabilitate mare la gaz (poate fi uneori avantaj)Sensibilitate la rupereNu se poate imprimaRepolimerizare la 620 K

Acoperiri pentru circuite electroniceGarnituri de etanşare (motor, cutie de viteze, transmisie)Agent de demulare (la vulcanizarea anvelopelor, curelelor trapezoidale şi garniturilor)

Polimide Calităţi mecanice şi chimice foarte buneRezistenţă la obosealăAbsenţa fluajuluiStabilitate dimensionalăRigiditate dielectricăCoeficient de frecare redus

Densitate ridicatăÎmbătrânirea produselor în prezenţa vaporilor de apăAtacate de baze puternice şi soluţii cu amoniacTransformare dificilăPreţ ridicat

Clapete ale sistemului de admisie al motoruluiBride ale carburatoruluiAngrenaje ale variatoarelor de vitezăPalete de compresorBricheta de bord

13

Page 14: inginerie mecanica

(0,15 < <0,20)Rezistenţă la solvenţi până la 470 K, radiaţii şi oxidăriNu ardComportament excelent într-o gamă largă de temperaturi (70…570 K)Lipire uşoară

1 2 3 4Polistiren expandat

Rigiditate şi izolaţie termicăImpermeabilitate la apăInsensibilitate la frigMulare satisfăcătoare şi extrudare posibilăPoate fi tăiat cu fir cald sau fierăstrău

ImpermeabilitateSolubilitate în hidrocarburiDurata de viaţă a produsului, înainte de folosire, limitatăVolum mare

Blocuri decupate pentru izolarea vehiculelor frigorifice mulate în forme pentru turnare cu modele gazeificabile (bloc motor, chiulasă, carter cutie de viteze, carburator, piston, etc.)

Poliuretani

Stare rigidă, suplă sau intermediară (=15…800 kg/dm3)Bun comportament la flexiune alternantăRezistenţă la abraziune (2…3 ori superioară PVC)Izolaţie fonicăCoeficient de conductibilitate termică foarte micRezistenţă chimică foarte bunăNu putrezeşteComportament excelent la contactul cu apa de mare, uleiul sau benzinaNu îmbătrâneşte şiNu se încarcă electrostatic

ArdeDe colorează în galben sub acţiunea luminiiColorare dificilă

Scaune mulateFiltre de aerTetierePara-solarElemente ale planşei de bordVolanulArcuri pentru suspensieVehicule frigorificeCaroserii pentru automobile (procedeul RIM)

2.4.Caracteristicile fizice ale materialelor plastice

Pentru folosirea materialelor plastice la realizarea de piese, rezistente la solicitări mecanice,

termice şi chimice, este necesară cunoaşterea principalelor proprietăţi tehnice şi tehnologice

ale acestora.

Deoarece pe primul plan se situează solicitările mecanice este necesar să se cunoască factorii

care le influenţează şi evoluţia caracteristicilor în condiţiile de funcţionare.

14

Page 15: inginerie mecanica

2.5.Proprietăţi generale

Materialele plastice prezintă următoarele caracteristici generale:

densitate redusă (1…2 kg/dm3); ea poate ajunge la 0,01 kg/dm3 pentru materiale alveolare;

nu sunt alterabile; în general, comportamentul este mai bun ca al metalelor în ceea ce

priveşte rezistenţele la acţiunea apei şi a agenţilor chimici;

au un aspect atractiv, atât prin formă cât şi prin culori şi tuşeu;

se întreţin uşor. Această operaţie poate fi eliminată, simplificată sau suprimată deoarece

nu sunt necesare tratamente de suprafaţă, aşa cum sunt prevăzute pentru metale, în

vederea majorării rezistenţei la coroziune. Pe de altă parte, aceste materiale sunt colorate

în masă şi deci au o bună rezistenţă mecanică a culorii;

sunt transparente. Multe produse plastice pot avea un coeficient de transmisie a luminii

superior sticlei, iar o bună parte pot fi transparente sau translucide;

sunt imprimabile, sub formă de film. Cea mai mare parte a plasticelor constituie bune

bariere pentru gaz sau apă;

sunt bune izolatoare electrice, termice şi acustice. Practic toate materialele plastice sunt

izolatoare electrice, au coeficienţi de transmitere a căldurii foarte mici şi asigură o slabă

transmitere a zgomotelor şi vibraţiilor, în mod deosebit în cazul materialelor alveolare;

asigură o bună amortizare a şocurilor, datorită spumelor semirigide şi materialelor de

ranforsare;

au coeficienţi de frecare foarte mici, ca rezultat al finei prelucrări a suprafeţelor;

au rezistenţă specifică (rezistenţă mecanică / densitate) foarte bună în comparaţie cu cea a

metalelor:

rezistenţa intrinsecă la tracţiune variază, în medie, între 10…80 MPa, pentru plastice

compacte, şi între 200…800 MPa, pentru plastice ranforsate (fibrele au rezistenţa

superioară produselor mulate);

rezistenţa la compresiune este mai mare, cu 50…100%, faţă de cea de tracţiune;

modulul de elasticitate al polimerilor este de aproximativ 3.000 MPa, fapt ce le situează

între lemn şi cauciuc;

au alungirea la rupere de aproximativ 150%. Ea poate atinge 400…800% pentru unele

fibre sintetice;

au indice de viscozitate bun:

15

Page 16: inginerie mecanica

2.6.Caracteristici statice

Caracteristicile statice sunt influenţate de mai mulţi parametri. Cel mai important este

temperatura, a cărei influenţă este mult mai mare ca la metale. Aceasta deoarece materialele

plastice sunt utilizate la temperaturi destul de apropiate de punctul lor de topire.

Pentru plastice este, în general, imposibil de a vorbi de o topire veritabilă, deoarece la

temperaturi cuprinse între 323…373 K pot apare modificări importante în structura

materialului (modificări chimice, dezagregări, distrugeri).

Elemente care dezavantajează materialele plastice

Materialele plastice nu au întotdeauna aceiaşi calitate. Uneori defectele sunt inerente la acelaşi

produs. De asemenea, există limite tehnice care nu pot fi neglijate.

Inflamabilitatea este rapidă pentru unele celulozice şi termoplastice. Acest handicap este

reproşat de multe ori materialelor plastice. Cu toate acestea multe dintre materialele

combustibile (hârtia, textilele, combustibilii etc.), sunt utilizate fără a exista o piedică în

folosirea lor.

Reacţia la foc, corespunde posibilităţii aportului la incendiu prin descompunere chimică a

materialelor.

Rezistenţa la foc, caracterizează mărimea timpului în care apare descompunerea chimică cu

combustia materialului

Rezistenţa termică este un punct slab al materialelor plastice. Odată cu creşterea temperaturii

materialele plastice îşi pierd supleţea, iar la anumite valori ale acesteia se poate produce

distrugerea completă.

Dilatarea. Termodurele se dilată de 5 ori mai mult ca metalele iar termoplastele de 10 ori. De

aceea este necesar să se prevadă un joc adecvat la asamblările metal-plastic.

Contracţia. Acest parametru este important pentru formare, deoarece materialele plastice au,

în general, contracţia la răcire dublă faţă de oţel.

Rezistenţa mecanică. Dacă rezistenţa specifică este foarte mare, cea intrinsecă este cu mult

inferioară celei a metalelor (de 10 ori mai mică). La fel este şi rigiditatea (modulul de

elasticitate de 100 ori mai redus).

Umiditatea. Unele materiale plastice au tendinţa naturală de a absorbi apa (1…4%), ceea ce

poate provoca o umflare nefastă datorită produselor de condensare.

Electricitatea statică. Un mare număr de materiale plastice sunt, după frecare, generatoare de

electricitate statică.

Vulnerabilitatea la zgâriere. Unele termoplaste sunt sensibile la zgâriere. Termodurele sunt

mai bine protejate prin stratul de suprafaţă.

16

Page 17: inginerie mecanica

Îmbătrânirea. Acest fenomen de degenerare a proprietăţilor plasticelor în timp este încă

insuficient explicat.

Manifestări patologice induse. Anumite persoane sunt alergice la mirosul produs de unele

materiale plastice sau la atingerea lor. Starea alergică se manifestă mai ales la produsele aflate

în stadii intermediare ale procesului tehnologic (prezenţa solvenţilor) sau la cele foarte

eterogene (ranforsări cu fibre de sticlă). Aceasta se poate traduce prin alergii cutanate,

hemoragii, inflamaţii ale mucoaselor respiratorii şi oculare, astm, tulburări nervoase.

3.TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII MATERIALELOR PLASTICE

3.1.Tehnologia prelucrării materialelor plastice prin injectie.

Prelucrarea prin injecţie constă în aducerea unui compound macro-molecular în stare

plastică şi introducerea acestuia,sub presiune,într-o matriţă de formare,în interiorul căreia este

prevazut negativul piesei ce urmează a se executa.

Materialul care a umplut locaşul matriţei de formare este întărit prin răcire(termoplaste)

sau prin încalzire(termoreactive,elastomeri).

Prin injecţie se obtin produse cu toleranţe dimensionale strănse,care de cele mai multe

ori nu necesită prelucrări ulterioare. Procesul tehnologic poate fi complet automatizat sau

robotizat, ceea ce asigură realizarea ciclului de lucru într-un interval minim de timp.

Dezavantajele metodei sunt cauzate de diminuarea caracteristicilor mecanice,datorită

reducerii lungimii fibrelor,în cazul injectarii materialelor termodure şi de module de

elasticitate mici,libertatea de concepţie limitată şi preţul de cost relativ ridicat,atunci cănd

sunt injectate materiale termoplastice.

Materialele plastice injectate pot fi: răşini termorigide, acrilonitril-butadien –

stiren(ABS), poliuretan(PUR), poliamidă (PA), policarbonat (PC), polistiren(PS)

polietilenă(PE), policlorură de vinil(PVC), polipropilenă(PP), siliconi(SI), etc.

O maşină de injecţie are trei componente principale :

- agregatul de plastificare,care asigură topirea materiei prime şi dezvoltă presiunea

necesara pentru umplerea matriţei(80….20MPa).

- sistemul de inchidere-deschidere a matriţei şi de ejectare a piesei.

- sistemul de reglare-control a diferiţilor parametri ai regimului de lucru.

17

Page 18: inginerie mecanica

Fig 1. Utilaj de modelare prin injectie

Agregatul de plastifiere-injecţie poate fi cu piston si torpilă,melc-piston, sau cu

preplastificare.

La agregatele de plastifiere şi injecţie cu piston şi torpilă, încălzirea materialului se

realizează in cilindru. Torpila serveşte la uniformizarea temperaturii în masa de material.

Materialul omogenizat termic, ce se află la capătul cilindrului de injecţie, este introdus sub

presiune în cavitatea matriţei.

Acest tip de agregat este folosit la execuţia reperelor cu masa pîna la 1kg.

Fig 2. Agregat de injectie cu piston si torpila

18

Page 19: inginerie mecanica

Maşinile moderne de formare prin injecţie au pistonul sub formă de melc.La aceste

maşini, materialul sub formă de granule, pulbere sau benzi este preluat de melcul în rotaţie şi

plastifiat pe măsura ce înainteaza în cilindrul încalzit.

Materialul acumulat obliga melecul să se retragă pînă cănd volumul acestuia corespunde

celui ce urmeaza a fi injectat. Prin împingerea ulterioară a materialului în matriţa de

formare,melcul

realizeaza functia.

Fig 3. masina de formare prin injectie cu piston melc

RIM este o tehnologie modernă cu aplicaţii largi în industria de automobile. Ea asigură

obţinerea produselor poliuretanice prin spumare liberă sau în matriţă.

Fig 4. Agregat de injectie spuma poliuretanica flexibila tip RIM

19

Page 20: inginerie mecanica

Spumarea propriu-zisă este de fapt o reacţie chimică, puternic exotermică, între poliol şi

izocianat.

Problemele tehnologice care apar sunt determinate nu de instalaţia de spumare ci de

modul de dozare a celor două componente din amestec(1ml de izocianat poate reacţiona cu 10

kg poliol). De aceea, în acest scop, se folosesc capete speciale de amestecare şi

dozare(mixhead) comandate de computere.

Poliolul şi izocianatul sunt extrase din rezervoarele lor cu micropompe cu freon şi

dirijate după aceea spre capul de amestecare.

In vederea stabilirii dozajului optim sunt parcurse următoarele etape:

- din rezervorul de izocianat se prelevează o anumită cantitate de substanţă,care este

introdusă întru-un malaxor.

- un sistem electronic, cuplat la un calculator de proces, analizează o probă de izocianat

malaxată şi filtrată şi una extrasă direct din rezervor.

- daca nu există nici o diferenţă între cele două analize procesul de spumare este iniţiat,

computerul dînd comanda de dechidere a duzelor de reglare a cantităţilor de izocianat şi

poliol, care se scurg, din rezervoare.

- parametrii de stare (presiune – P, temperatură – T, volum – Q) ai poliolului şi

izocianatului, evaluaţi cu traductorii corespunzători (P,T,Q) sunt introduşi în memoria

centrală.

- în funcţie de valorile parametrilor de stare,calculatorul central comandă deozimetrele.

- cantităţile de poliol şi izocianat dozate sunt omogenizate în capul de amestec şi

introduse în matriţa de formare.

Spuma formată umple întreaga cavitate a matriţei, iar după un anumit interval de timp

începe să se întăreasca. In timpul procesului de formare, calculatorul mai controlează: gradul

de reticulare, numărul grupelor metanice, timpul de întărire,timpul de spumare, cantităţile de

aditivi de ignifugare şi de pigmenti introdusi în amestec. In functie de cantitatea de izocianat

ce intră în reacţie se obtin produse spumate cu densitatea de 25….40kg/m3 pînă la 90……

1000kg/m3.

Produsele spumate în combinatie cu cele injectate, termoformate sau extrudate se

întălnesc în construcţiile volanului, bordului, panourilor interioare ale uşilor, mînerelor

paraşocurilor scaunelor, etc.

Dupa ejectarea din matriţe, piesele sunt supuse operaţiilor de finasare, care constau în :

debavurare, răcire finală, prelucrări prin aşchiere, montaj inserţii metalice, asamblări,

20

Page 21: inginerie mecanica

postratare şi condiţionare vopsire, inscripţionare, decorare, metalizare, control de calitate,

ambalare.

Prin injecţia materialelor plastice se obţin,în afara celor prezentate,elemente de

caroserie,grile,dispersoare ale aparatelor optice,console,accesorii ale panoului de

bord,resorturi etc.

3.2.Tehnologia prelucrării materialelor plastice prin extrudare.

Extrudarea este procesul de prelucrare prin care materialele, in stare plastică sunt forţate

să treacă în printr-o filieră care le conferă forma dorită. Căldura furnizată polimerului este

rezultatul frecării între particulele materialului şi dintre acestea şi pereţii cilindrului şi ai

canalului elicoidal.

O linie tehnologică de extrudare se compune din maşina de extrudare şi utilajul auxiliar,

necesar conditionarii articolului finit. In maşina de extrudare, după malaxare polimerul, în

stare plastică, este trecut printr-o placă cu orificii, necesară transformarii curgeri circulare,

imprimate de rotirea melcului, în una axială. Pentru omogenizarea superioară poate fi folosită

o sită montată înaintea placii cu orificii. După ce a trecut prin paca cu găuri, materialul, aflat

în stare plastică, este forţat să treaca printr-o filieră.

Pentru ca produsul să-şi păstreze forma rezultată în urma extrudarii, sau pentru a

dobăndi o altă derivată din profilul extrudat sunt necesare agregate euxiliare specifice fiecărei

grupe de produse(ţevi,izolaţii de conductori electrici,foi,butelii,fire etc). Prin extrudarea

materialelor plastice se pot obţine produse specifice cum sunt: granule,de formă

paralelipipedică (laturi de 3…5mm) sau cilindrică(diamterul si lungimea de 2…6mm); fibre si

benzi etirate; conducte rigide si flexibile; tuburi grofate; profile ornament; conducte felxibile

armate cu insertii textile sau metalice; izolatii ale conductorilor electrici; bare; folii şi plăci

21

Page 22: inginerie mecanica

plane, tubulare, multistrat, termocontractibile şi articole cu structură celulară (garnituri de

etanşare,profile decorative etc.).

3.3.Tehnologia prelucrării materialelor plastice prin calandare.

Procesul de laminare a materialului în stare plastică,între mai mulţi cilindri care se

rotesc în sens contrar,încălziţi şi astfel distanţaţi între ei încăt să determine grosimea

foii,poartă numele de calandrare. Utilajul care execută această prelucrare se numeste calandru.

Prelucrarea compuşilor macromoleculari, se poate face cu mai multe tipuri de

calandre,care diferă prin numărul şi asezarea cilindrilor, raportul între vitezele periferice ale

cilindrilor şi agregatele anexe la calandru. Cu căt numărul de cilindri ai unui calandru este mai

mare,cu atăt folia va fi mai uniformă în grosime,iar caracteristicile fizico-mecanice vor fi mai

bune.

Amestecurile de bază pentru calandrare, aduse la temperatura şi gradul de omogenizare

necesar, cu ajutorul maşinilor de extrudare sau al valţurilor sunt introduse în calandru manual

sau cu ajutorul unei benzi transportoare.

Incălzirea cilindrilor calandrului se face cu abur, apă supraîncalzită sau rezistenţe

electrice. Răcirea foliei calandrate se realizează cu cilindri prin care circulă apă cu

temperatură scăzută. Măsurarea grosimii foii sau foliei trase se face cu sisteme electronice

cuplate cu surse de izotropi radioactivi, iar reglarea corespunzătoare a spaţiului dintre cilindri

este comandată de computere. Prin calandrare se realizează folii plastifiate din policrorură de

vinil, folosite la confecţionarea tapiţeriei pavilionului autovehiculelor, huselor scaunelor,

mochetelor, panourilor portierelor, precum şi plăci presate pentru separatoarele din bateriile

de acumulatoarea.

3.4.Tehnologia prelucrării materialelor plastice prin presare.

Formarea prin presare este procedeul prin care un material, adus în stare de curgere, este

fortat prin comprimare să umple o cavitate a unei matriţe. Materialul sub presiune se întăreste

prin încălzirea sau răcirea matriţei. La presarea prin transfer, materialul, în prealabil încălzit,

este trecut din cilindrul de lucru, cu ajutorul unui piston, prin canalele de umplere, în cuibul

de formare al matriţei. După întărirea si răcirea materialului, matriţa se deschide, iar articolele

presate sunt extrase împreună cu reţeau de transfer. La trecerea prin canalele de transfer,

materialul topit se omogenizează si devine compact, iar produsele volatile se elimină complet.

Prin acest procedeu se prelucrează compuşii termoreactivi ureoformaldehidici, fenol-

formaldehidici, poliestirici şi epoxidici, precum si produsele stratificate de tipul

textotolitului(suport textil) si lignometului(suport din lemn). Tot prin acest procedeu din

elastomeri se obţin garnituri de etanşare,cuplaje,membrane,semeringuri etc.

22

Page 23: inginerie mecanica

Termoformarea constă în deformarea, cu mijloace mecanice(ambutisare)sau cu ajutorul

diferenţei de presiune(sub vid sau cu aer comprimat) a unui semifabricat din material plastic,

încălzit la o anumită temperatură situată în intervalul de înmuiere. Foaia de material plastic

este încălzită pînă la temperatura de înmuiere cu aer cald sau radiaţie termică. Pentru

produsele cu raportul dintre înălţime si deschidere mai mare de 12,5 se poate aplica procedeul

mixt de întindere-aspiraţie pe matriţă negativă sau pozitivă.

Termoformarea prin procedee combinate, mai poate fi realizată prin:

- injecţie-întindere-aspiraţie. procedeul debutează cu injectarea unei piese preformate,

sub formă de disc,în stare caldă,care ulterior este supusă întinderii cu un dorn si tragerii în

matriţă prin vidare.

-extrudarea-termoformarea în matriţe închise. Metoda constă în extrudarea unui tub din

material termoplastic, introducerea lui într-o matriţa de formare şi mulare cu ajutorul aerului

comprimat(0,3…..0,6 MPa) pe pereţii acesteia. Prin acest procedeu se execută rezervoarele de

combustibili, vasele pentru lichidul folosit la spălarea parbrizului, rezervoarele pentru lichidul

de frăna, precum si recipientele cu capacitatea de pînă la 2000 dm3.

-Injecţie-termoformare în matriţe închise. In acest caz, materialul omogenizat termic pe

un agregat obişnuit se injectează într-o matriţă de formare cu răcire controlată, obţinăndu-se

un produs preformat. Piesa preformată este introdusă în stare caldă în matriţa de formare prin

suflare si formată cu aer sub presiune la dimensiunile acesteia.

Procedeul este avantajos pentru fabricarea corpurilor goale si a buteliilor mici la care se

impune o calibrare perfectă a gîtului (rezervoarele pompelor centrale de frînă).

3.5.Tehnologia de formare prin injecţia termorigidelor.

Este rezultatul introducerii forţate a amestecului de polimeri si materiale de ranforsare în

matriţa de formare. Amestecarea componentelor (SMC) ce provin de la o pompă de dozare cu

corpuri multiple, se realizează în zona de intrare a injectorului.

Sub acţiunea presiunii ridicate(30…50MPa) pe durata de timp determinata de grosimea

pereţilor pieselor şi în urma influenţei temperaturii (400…570 K) are loc reticularea răşinii şi

formarea produsului finit. Formarea răşinilor termorigide se mai poate realiza şi prin injecţie-

presare(procedeul constă în injectarea amestecului într-o matriţă incomplet închisă, care prin

închidere determină o majorare a presiunii din incintă şi o mai bună orientare a fibrelor de

umplutură sau de armare) sau preplastifierea cu melc (matriţa se alimnetează cu o pastilă

fierbinte de polimer, dupa care se închide şi se formează piesa sub presiune). Această tehnică

permite formarea produselor stratificate de tipul fibre de sticlă-raşini, folosite în constructiile

caroseriilor autovehiculelor moderne.

23

Page 24: inginerie mecanica

4.Tehnologii de prelucrare a amestecurilor fluide de polimeri.

Acoperirile cu amestecuri fluide se fac pentru protectia împotriva coroziunii,

îmbunatăţirea însuşirilor materialului suport, înlocuirea materialelor deficitare şi în acest scop

decorativ.

Inlocuitorii de piele se fabrica prin acoperirea unui suport

textil ţesut(bumbac sau bumbac cu poliester), tricotat (bumbac sau poliamidă) sau neţesut(văl

fibros din amestec de fibre poliesterice şi poliamidice) cu o pastă fluidă obţinută în urma

dizolvarii în dimetilformaidă a poliuretanului rezultat ca urmare a reacţiei dintre glicol şi un

diizociant. Depunerea polimerului(poliuretan sau policlorură de vinil) se realizează prin

stratificarea indirectă sau directă.

Tesăturile cauciucate se obtin prin depunerea de soluţii de

cauciuc pe una sau pe ambele feţe ale unui suport textil din bumbac, vîscoză, mătase sau fibre

sintetice. Tesăturile cauciucate se folosesc la confectionarea anvelopelor ,curelelor de

transmisie şi garniturilor.

Pulverizarea cu flacără se aplică în cazul protejării pieselor

metalice împotriva coroziunii. In acest scop amestecul, fluid din vasul de depozitare este

transportat cu ajutorul aerului comprimat, printr-un furtun, în pistolul de pulverizat. De aici,

printr-o duză, amestecul fluid este proiectat pe suprafaţa ce trebuie acoperită, trecănd prin

flacăra unui arzător inelar cu acetilenă. Sub influenţa căldurii, dizolvantul din amestec se

evaporă, iar particulele de material, la contactul cu suprafaţa încălzită a piesei, formează o

peliculă compactă si aderentă.

5.Tehnologia de execuţie a matriţelor pentru piesele din materiale

plastice.

Durata de execuţie a matriţelor unor produse complexe folosind tehnologiile clasice este

foarte mare.

Tehnica electronică si tehnologiile neconvenţionale de prelucrare s-au impus şi în acest

domeniu, permiţând uzinarea unor matriţe de înaltă precizie într-un interval de timp foarte

scurt.

Astfel, după ce s-a executat modelul, pornind de la proiectul întocmit este fotografiat

stereoscopic(sistemul Nimblo). Fotografia se execută în condiţii de iluminare cu 4 capuri de

24

Page 25: inginerie mecanica

halogen dispuse pe diagonalele pătratului superior al paralelipipedului care delimitează

tridimensional spaţiul în care se află modelul.

Fotografia negativă se imprimă în laborator pe un suport termostabil, care după prelucrare

chimică, este introdus intru-un aparat ce citeşte, cu un fascicul laser, informaţia reuşită din

diferenţa de transparenţă a foliei. Cititorul este conectat la o interfaţă specializată, care

realizează desenul si toate secţiunile comandate prin program. Calculatorul, cu programul

adecvat şi cu informaţiile memorate de la interfaţa specializată, este racordat printr-o altă

interfaţă la o maşină cu comandă numerică care execută matriţa. Sistemul cuprinde o memorie

activă centrală şi mai multe terminale în funcţie de complexitatea produsului.

Dacă numărul reperelor din materiale plastice din construcţia de autovehicule creşte în

progresie geometrică.

6.Tehnologii speciale de prelucrarea termoplastelor.

Din numărul mare de tehnologii speciale aplicate la prelucrarea polimerilor vor fi

analizate doar cele cu aplicabilitate directă în domeniul construcţiei de autovehicule.

Depunerea pulberilor prin sinterizare în strat fluidizat - pe

suprafeţele metalice, se aplică pentru recondiţionare si protecţie anticorosivă sau în scop

decorativ. In vederea depunerii pulberilor, piese, în prealabil degresată şi încălzită până la

temperatura de 550…570 K, este introdusă într-o incintă în care masa plastică, polimerul,

poliolul sau amestecuri poliuretanice se pot turbiona. In partea inferioară a camerei, deasupra

unui grătar, se depune pulberea termoplastică. Aerul comprimat introdus la partea inferioară a

camerei turbionează pulberea. Venind în contact cu suprafeţele încălzite ale piesei particulele

de pulbere se topesc formând o peliculă compactă. După de punere, piese se supune unui

tratament termic pentru detensionare, prin încălzirea în ulei până la temperatura de 420…430

K timp de 15..60 minute.

Depunerea electrostatică prin pulverizare - procedeul constă

în pulverizarea particulelor încărcate electric pe suprafaţa piesei metalice legată la pămînt.

Datorită forţelor electrostatice de atracţie, particulele de pulbere rămân în contact cu suprafaţa

metalică. După acoperire, piesele sunt introduse într-un cuptor pentru formarea peliculei prin

sinterizare.

Sinterizarea plăcilor semipermeabile - procesul tehnologic de

fabricare a plăcilor semipermeabile pentru acumulatoare constă din amestecarea de pulberii de

policlorură de vinil cu stabilizatori,mici cantităţi de dizolvanţi şi pulberi pentru

porozitate(eliberate ulterior prin extracţie sau atac chimic) şi depunerea amestecului prin

25

Page 26: inginerie mecanica

vibrare sau calanrare uşoară pe benzi rulante din ţesături metalice fine,care urmează sa

traverseze tunelele de sinterizare.

Sinterizarea prin presare - într-o matriţă de formare a

pulberilor de compuşi macromoleculari, permite obţinerea, în funcţie de valorile presiunii şi

temperaturii, a unor produse din poliamidă cu structură poroasă( pîna la 50% pori deschişi)sau

compactă. Aceşti pori pot absorbi ulei,rezultând astfel lagăre autolubrifiante . Pentru

îmbunătăţirea calităţilor antifricţiune în pulbere se poate adăuga grafit sau bisulfură de

molibden.

Pe scară largă, procedeul de sinterizare prin presare se aplică la fabricarea barelor,

blocurilor şi plăcilor din polietilenă cu masă moleculară foarte mare(polietilena amil-sodiu,

polietraflouratilenă etc.)sau poliamidă, care ulterior sunt folosite pentru uzinarea unor piese de

înaltă precizie sau execuţia lagărelor de alunecare sau rostogolire.

7.ANALIZA CARACTERISTICILOR FIZICO-CHIMICE ALE

MATERIALELOR UTILIZATE PENTRU REPERUL

REPREZENTATIV - SPUMA POLIURETANIACA FLEXIBILA.

Un exemplu al acestor modificări în tehnologia este orientarea către spuma turnata cu

tehnici de producţie slabstock. O linie tipic slabstock de producţie este prezentată în

figura 5.

Fig. 5 Linie de productie slabstock

În acest proces, componente reactive sunt amestecate în capul transversal de

amestecare şi dispuse pe benzi transportoare. După cum se misca banda transportoare,

26

Page 27: inginerie mecanica

iniţiaza rapid reacţiile de formare a spumei. Evoluţia de CO2 induce bule de gaz ce

antreneaza amestecul lichid să crească suficient de mare pentru a împrăştia lumina vizibilă,

provocând o schimbare de coloraţie denumita spumare. Ca reacţii suplimentare, acestea

provoacă lichidul să se ridice în structura celulara dorită, până când celulele ajung la

punctul de

maxim deschis. În acel moment, prin matricea de gaz, spuma poate circula liber, permitand

expansiune in sus sau in jos pana la înălţimea sa finală. Ambele reacţii chimice şi

proceselor de dezvoltare a morfologiei celulare vor fi explicate în detaliu în secţiunile de

mai târziu. Producţia poate fi optimizata prin schimbarea volumului de spumă. Taierea

spumei slabstock mari în forme complexe cum ar fi scaunele de vehicule cere nevoie de

timp şi produce un

mulţime de deşeuri. Ambele pot fi evitate prin producătoare de spumă confectionate într-un

model de forma dorita, obţinand economii semnificative.

Acest lucru a dus la îmbunătăţirea proceselor de productie si elaborarea unei linii de

productie de tip "carusel" sculptat aratat în figura 6.

Fig. 6 Linie de productie carusel

Toate componentele reactive sunt amestecate şi introduse in mai multe

modele care sunt fixate pe o placa turnata care se roteste dupa umplerea fiecarui model

fixat. Amestecul reacţionează, spuma luand forma modelului in care este turnata. Acesta

este apoi eliminata inainte de completarea cercului, iar modelul acum gol este reîncărcat.

27

Page 28: inginerie mecanica

Proprietăţile viscoelastice şi morfologice ale spumelor turnate sunt influenţate direct

de variatia si concentraţia de dietanolamină (DEOA), un aditiv utilizat ca agent de legătură.

DMS a relevat faptul că DEOA catifelează spuma si determină modificări minore în grad

de separare microfazica.

Operaţiunile de turnare implică de obicei mai multe forme individuale de producţie, la

fiecare ciclu de rotatie fiind tratat cu reactive la eliminarea de produse şi pregătirea pentru o

altă încărcare. Având în vedere că volumul de lot este stabilit de către dimensiunea

modelului, şi deoarece numărul de forme este, în esenţă, stabilit de mărimea produsului,

scăderea de rezidenţă in timp indelungat a modelului conduce la concluzia ca este un mod

eficient de a creşte producţia si productivitatea.

7.1 Spume poliuretanice flexibile.

Spumele poliuretanice flexibile se bazează pe două reacţii de bine cunoscute.

“Explozie” - secventa de reacţie implică, de regulă de reacţie de apă cu diizocianat de

toluen pentru a produce o emanare de dioxid de carbon şi de căldură. Gazul evolueaza şi

reacţia exotherma ajuta la extinderea lichidului într-o structura celulara. Toluenul disociat

este utilizat de obicei într-un amestec 80/20 de 2,4 şi 2,6 izomeri, dar alte amestecuri de

izomeric şi izocianaţi alte sunt uneori utilizate. În general, reacţia lovitură iniţiază prima şi

purcede la un ritm mai rapid, în esenţă, se poate obţine o polyurea liniară grea segment ce

se repeta de patru-sase unităţi. A doua mare reacţie apare între grupurile de izocianat şi

funcţionalităţile hidroxil de poliol polieter. Pentru ca poliolul, de obicei, are o

funcţionalitate între două şi trei, acest proces conduce la o reţea tridimensională covalenta.

La un moment dat, concentraţia de segmente tari fiind generata de reacţia lovitură ce va

depasi un sistem de limită de dependente de solubilitate care conduc la o separare

microfazica de uree bazata pe segmente care produc precipitatii din polyuree.

Într-un alt studiu pe spume turnate, arata faptul că a fost observata o scădere

semnificativă a fluxului de aer printr-un eşantion de spumă. Probele din acest studiu a arătat

că, toate nivelurile de structura contribuie la proprietăţile macroscopice de spume, nu a fost

posibil să se facă distincţie absoluta dacă creşterea observată în portante sa datorat la

conţinut mai mare de celule închise sau din cauza prezenţei de eco-agent de legătură,

DEOA.3 Filtrele de particule, cum ar fi cele din CPP sunt cunoscute a avea efecte

destabilizatoare la ferestre, celule în care acestea devin mai subtiri, compensând astfel

efectul stabilizator al DEOA. Prin urmare, pentru a obţine un set de spume care au aceleaşi

caracteristici fluxului de aer, dar variază în conţinutul lor DEOA, CPP-ul a fost inclus în

formulele raportate aici. Altă diferenţă majoră între cauciuc şi formulări slabstock este

prezenţa eco-agentului de legătură dietanolamină(DEOA).

28

Page 29: inginerie mecanica

Evolutia termică a acestor spume este variabila finală ce urmează să fie luata în

considerare. O spumă tipic cauciuc este produsa prin injectarea unui amestec reactiv într-un

model la cca 68°C. Amestecul se extinde pentru a umple modelul în termen de un minut şi

spuma este deplasata in stânga pentru a expanda pentru cca. 4-5 minute. Produsul de

spumă este apoi eliminat din model şi strivita mecanic de două rotiţe de la deschiderea de

ajutor. Odată ce amesteulc reactiv este injectat in model, amestecul se incalzeste la cca. 140

° C în termen de 120 de secunde de injectare şi apoi se raceste ambiental.

Chiflele turnate spumă sunt, de obicei de doar cca. patru-şase centimetri grosime şi se

răcesc în câteva ore. Chiflele slabstock sunt de obicei mult mai groase şi se răcesc mult mai

lent timp de câteva zile. Rămânând la temperaturi mai mari atât de mult timp ar putea

permite spumelor slabstock eventual, atingerea unui grad mai mare de separarea a fazelor

de spume turnate. O creştere rapidă a vâscozitaiie din cauza răcirii ar putea preveni

separarea similara de fază în sistemele de modelat decât are loc în slabstocks şi în cele din

urmă ar reduce nivelul general de domeniu greu prin care se dispune în spumă. Organizarea

domeniilor este crucială pentru proprietăţi mecanice, utilitatea recoacerii la producţia de

spume fiind abordata in prezent, unele probe fiind tinute la recoacere timp de 2 ore la 130

° C.

De exemplu, micrograficul atomilor de spumă, precum cea a MaDI, arată ca în figura

7 ceea ce permite compararea si observa dimensiunea celulelor şi a numărului de ferestre de

celule închise.

Folosind

tehnologii de

producţie pentru

burete format la

rece prin reacţii chimice ale MDI şi TDI, precum şi cele pentru turnarea "pe loc", VibraTech,

29

Page 30: inginerie mecanica

un tip nou de pernă de burete extrem de durabil pentru scaune şi banchete de automobil.

Acesta îmbunătăţeşte confortul ocupantului şi conferă produsului caracteristici de utilizare

superioare celor ale scaunelor şi banchetelor convenţionale. Acest burete performant, care

amortizează vibraţiile, prezintă îmbunătăţiri majore în ceea ce priveşte confortul,

durabilitatea şi calitatea produsului.

Componenta cu poliol conţine 15 până la 100 %în greutate poliol, 0 până la 85 % în

greutate substanţă de umplere, 0 până la 5 %în greutate substanţă uscată ca, de exemplu,

Zeolit, 0 până la 2 % în greutate agent de îngroşare, 0 până la 2 % în greutate alte substanţe

auxiliare, de exemplu coloranţi sau catalizatori, şi 1 până la 10 %în greutate dintr-un agent

tixotropic dintr-un amestec de poliami-damină cu o amină cu moleculă multifuncţională cu

greutate redusă.

Problema constă în obţinerea unui liant pentru material garnulat care să permită o

confecţionate rapidă şi sigură a unor piese fasonate.

Compoziţia având drept componente:

a) poliol;

b) poliizocianat;

c) catalizator;

d) agent de suspensie şi

e) alţi aditivi,

este constituită din izocianat într-un exces de până la 50%, preferabil 10 până la 30 %, în

greutate, raportat la poliol, catalizator într-un exces de 0,01 până la 0,5 % în greutate faţă de

poliol, agent de suspensie într-un exces de până la 10 % în greutate faţă de poliol, iar aditivii

într-un exces de până io la 70 % în greutate faţă de poliol, astfel încât la 10 min după

amestecare, răşină curge

Compoziţia prezintă următoarele avantaje:

- se obţin piese cu pori deschişi cu rezisenţă mecanică ridicată, care nu sunt toxice.

- viscozitatea răşinii reactive este atât de redusă la temperatura camerei sub agitare,

încât materialul granulat să poată fi bine umectat, iar pe de altă parte, la o ridicare a

temperaturii fără agitare este atât de ridicată, încât un film în poziţie verticală nu curge, iar la

întărire rezultă un poliuretan duromer.

In principiu toţi poliolii, care sunt cunoscuţi deja pentru obţinerea poliuretanului, se pot

folosi. Astfel, se utilizează polihidroxi-polieterii având greutăţile moleculare cuprinse în

intervalul de la 60 până la 10.000, de preferinţă de la 70 până la 36.000, având 2 până la 10

grupe hidroxil pe moleculă. Aceşti polihidroxipo-lieteri se obţin într-un mod cunoscut prin

alcoxilarea moleculelor iniţiale adecvate, de exemplu apă, propiienglicol, glicerina,

30

Page 31: inginerie mecanica

trimetilolpropan, sorbit, zaharoză, etc. Agenţii de alcoxilare adecvaţi sunt, în special oxidul

de propilenă şi, eventual, oxidul de etilena.

Se pot utiliza şi poliesteri având greutăţi moleculare de la 400 la 10.000 dacă ei conţin 2

până la 6 grupe hidroxil. 50 Aceştia se utilizează mai ales atunci când este necesară o

stabilitate deosebită îm potriva acţiunii căldurii. Poli-esterpoliolii adecvaţi sunt produsele de

reacţie rezultate din cantităţi în exces de alcooli polivalenţi, de felul substanţelor iniţiale deja

menţionate, cu acizi polibazici cum ar fi acidul succinic, acidul adipic, acidul ftalic, acidul

tereftalic sau amestecuri ale acestora. Se mai pot utiliza şi esterii sau esterii parţiali ai acizilor

graşi saturaţi şi nesaturaţi cu compuşii poli-hidroxilici, precum şi derivaţii lor etoxilaţi sau

propoxietilaţi. Este de preferat folosirea unui poliesterdiol din hexandiol şi acid adipic. In fine

se pot utiliza şi pre-polimeri cu grupe OH, adică oligomeri din poliizocianaţi şi polioli în

exces, precum şi polioli pe bază de policarbonaţi, polica-prolactone şi polibutadiene

terminate cu hidroxil.

Cu poliiziocianaţi se pretratează toţi izocianaţii aromatici şi alifatici polivalenţi. De

preferinţă, ei conţin în medie 2 până la cel mult 4 grupe NCO. Drept izocianaţi se folosesc:

naftilendiizo-cianat, difenilmetandiizocianat [MDI], MDIhidrogenat(H12MDI), xilidendiizo-

cianat(XDIj), tetrametilxililendiizocianat, [TMXDI], -difenildimetilmetandiizocianat, di- şi

tetraalchildifenilmetandiizo-cianat, -dibenzildiizocianat, -fenilendi-izocianat, -

fenilendiizocianat, izomerii toluilendiizocianat [TDI], eventual în amestec, metil-

diizocianatciclohe-xan, -diizocianat-2, trimetilhexan, 1,6-diizocianat-2, -trimetilhexan, -izo-

cianatometil-3-izocianato-1,,-trimetil-ciclohexan [IPDI], diizocianaţi cloruraţi şi bromuraţi,

diizocianat cu conţinut de fosfor, 4,4'-diizocianat, butan-1,4-diizocia-nat, hexan, 6-

diizocianat [HDI], diciclo-hexilmetandiizocianat, ciclohexan-1,4-di-izocianat (HDI), etilen-

diizocianat, bis-izo-cianatoetilesterul acidului ftalic. Alţi diizocianaţi importanţi sunt

trimetilhexame-tilendiizocianat, 4-diizocianatobutan, 12-diizocianatododecan şi diizocianatul

acidului gras dimer. De deosebit interes, sunt izocianaţii trimerizaţi şi izocianaţii tip biurete,

precum şi poliizocianaţii parţial mascaţi, care dau posibilitatea formării poliuretanilor

autoreticulabili, de exemplu dimerului tolutlendiizociantului. In fine, se mai pot utiliza şi

prepolimeri, adică oligomeri cu mai multe grupe de izocianat. Ei se obţin, după cum este

cunoscut, la un exces mare de poliizo-cianat monomer in prezenţa diolilor, de exemplu. In

general, se folosesc de preferinţă izocianaţii aromatici.

Preferabil, se folosesc poliolii şi poliizocianaţii pentru obţinerea unei răşini fluide din

două componente, amestecandu-se un poliizocianat cu moleculă mică cu un poliol cu o

moleculă relativ mică, la scurt timp înainte de folosirea acestora. Poliizocianatul se foloseşte

31

Page 32: inginerie mecanica

într-un exces de până la 50 % de izocianat faţă de poliol, de preferinţă cu un exces de 10 până

la 30 %.

Drept catalizatori se folosesc amine foarte active sau amidine şi compuşi metalo

organici, precum şi amestecul acestora. Ca amine se folosesc atât compuşi neciclici cât

şi ,mai ales, compuşi ciclici.

Drept compuşi metalo-organici, se pot folosi atât compuşi cu fier, şi mai ales compuşi

cu staniu

Drept catalizatori, se folosesc mai ales compuşii organici cu staniu. Sub această denumire, se

folosesc acei compuşi care conţin staniu, cât şi un radical 35 organic, mai ales compuşi care

conţin una sau mai multe legături Sn-C. Dintre compuşii organici cu staniu fac parte, în sens

mai larg, săruri cum ar fi octoat de staniu sau stearat de staniu . Dintre compuşii cu staniu în

sens mai restrâns fac parte compuşi ai staniului te-travalent cu formula generală Rn +1 Sn X3.n,

n fiind un număr de la 0 la 2, R este o grupă alchil, arii, alcaril şi/sau aralchil care poate

conţine, pe lângă atomii de C şi H şi atomii de C, mai ales sub formă de grupe cetonice sau

esterice, iar X reprezintă un compus cu oxigen, sulf sau azot. Grupele R sau X pot să fie

legate între ele şi atunci formează împreună cu staniul un ciclu. In mod adecvat, R conţine

cel puţin 4 atomi de C. Limita superioară este în general de 12 atomi de C, De preferinţă, n=0

sau 1 sau un a-mestec de 0 şi 1. De preferinţă, X este un compus cu oxigen, deci un oxid

organic de staniu, un hidroxid, un alcolat, un compus dicarbonil, carboxilat sau o sare a unor

acizi anorganici. X poate fi şi un compus cu sulf, deci o sulfura organică de staniu, un tiolat

sau un ester al unui tioacid.

Regula de care trebuie să se ţină seama în acest caz este ca greutatea moleculară a

compusului organic cu staniu să fie de preferinţă peste 250, deosebit de preferat peste 600.

Catalizatorul se adaugă de preferinţă la poliol. Cantitatea sa depinde de activitatea sa şi

de condiţiile de reacţie. Ea se află de preferinţă în intervalul de la 0,01 la 0,5 %în greutate

faţă de poliol.

Agentul de suspendare serveşte mai ales la stabilizarea prafului şi a substanţelor de

umplere în răşina reactivă pe bază de izocianat/poliol. Pentru a-ceasta, este foarte importantă

umec-tarea lor. In afară de aceasta, trebuie să se împiedice decantarea particulelor. In legătură

directă cu aceasta, este efectul de tixotropie al răşinii reactive pe bază de izocianat/poliol, la

amestecarea cu materialul granulat şi la turnarea în forme, trebuie să fie cât se poate de

fluidă. Totuşi, imediat ce forţele exterioare slăbesc, ea trebuie să fie cât mai vâscoasă pentru a

nu curge din forme. Substanţele specifice care rezolvă aceste probleme sunt:

-acid silicic fin dispersat, adică un acid silicic cu peste 99,8 % în greutate Si02 care este

obţinut prin hidroliza tetraclo-rurii de siliciu în flacără de oxihidrogen, în special "Aerosil";

32

Page 33: inginerie mecanica

-un amestec de acid silicic şi dimetilsul-foxid, polioxialchilenglicol şi derivaţii săi, mai

ales cu grupe finale de siloxan sau fibre de polietilenă, mai ales amestecuri de acid silicic

amorf şi fibre de polietilenă

-ulei de ricin solidificat, singur sau în amestec cu etilen-bisstearamidă, respectiv

/s[stearoil-palmitoil]etilendiamină ceară -C-Hoechst);

- carbonat de calciu cu suprafaţă tratată. In afară de acestea, se menţionează: UCI,

amestecuri de poliamida-mine şi amine cu moleculă mică funingine, poliuree fin divizată

din poliamine alifatice sau aromatice şi izocianaţi, precum şi derivaţi de izocianaţi obţinuţi .

Pe lângă aceştia, răşina reactivă pe bază de izocianat/poliol mai conţine şi alţi aditivi.

Dintre aceştia fac parte în primul rând substanţele de umplere. Ele 50 nu se folosesc numai la

mărirea volumului, ci şi la îmbunătăţirea proprietăţilor tehnice, mai ales a comportării

la curgere.

Poliolul mai poate conţine aditivi speciali, cum ar fi agenţi de dispersie, agenţi de

îngroşare sau agenţi tixotro-pici, în cazul în care agentul de suspendare prezintă proprietăţi

insuficiente în această privinţă.

Se mai pot adăuga şi alţi aditivi, cum ar fi pigmenţi, agenţi de protecţie la flacără,

stabilizatori, agenţi de aderare, etc.

Funcţie de modul de aplicare, poate fi adecvat să se stabilizeze poliuretanul împotriva

descompunerii. Ca anti-oxidanţi se folosesc Irganox 1010, 1076, 3114 şi 1425 ale firmei Ciba

Geigy, Topanol al firmei ICI (Imperial Chemical Industries) şi Goodrite 3114 al firmei

Goodrich în proporţie de până la 1,5 %în greutate.

Repartiţia granulometrică se determină în mod obişnuit prin analiză cu ajutorul sitelor.

Prin variaţia cotei părţi de nisip fin se poate regla permeabilitatea pentru apă. O piesă

fasonată dintr-un amestec de 2 fracţiuni de nisip cu un diametru de 0,20 până la 1,0 şi 1,0

până la 2,0 în raport de 1:1 conduc la o piesă fasonată practic impermeabilă la apă. Cota parte

de praf poate io fi încorporată şi ca substanţă de umplere în răşina reactivă pe bază de

izocianat/poliol.

Pentru întărire, se încălzesc la 80 până la 150 °C, această încălzire având loc, de

exemplu, într-un cuptor cu aer. Incălzirea poate dura până la 2 h, de preferinţă până la 1 h,

optim până la 10 min. In acest caz, timpul de încălzire începe cu umplerea masei de formare

în forme şi se termină cu scoaterea din formă.

In mod adecvat, nu se răceşte înainte de scoaterea din formă la 25°C, de preferinţă nu la

50°C, chiar deloc, adică se scoate din forma practic la temperatura de reacţie când nu mai

există izocianat volatil, iar piesele fasonate sunt întărite în aşa fel, încât ele se 5 pot manipula

33

Page 34: inginerie mecanica

fără dificultate. După scoaterea din formă, piesele fasonate se transportă, se depozitează şi

eventual se finisează după prelucrare ulterioară. Rezistenţa pieselor fasonate se măreşte

vizibil în cadrul încă unei alte zile. Acest timp de întărire ulterioară depinde de temperatura

de depozitare, de umiditate şi de dimensiunile piesei finisate.

Forma pieselor este de lungă durată. Instalaţia pentru obţinerea pieselor fasonate este,

de preferinţă, concepută pentru un procedeu continuu semiautomat de şarje.

Piesele astfel obţinute au proprietaţi excepţionale care se bazează mai ales pe liantul pe

bază de poliuretan şi de repartizarea acestuia în materialul grăunţos.

Liantul pe bază de poliuretan este 30 practic inert faţă de apă. Calitatea apei nu este

influenţată nici după un contact de 7 zile. Acest lucru este valabil nu numai pentru culoarea,

mirosul, limpezimea şi tensiunea suprafeţei apei, ci şi 3 5 pentru conţinutul ei în amine. De

aceea piesele formate se pretează să fie folosite în echipamentul de obţinere a apei potabile.

Liantul pe bază de poliuretan este astfel repartizat în materialul grăunţos, încât se

formează un sistem de pori. Volumul porilor este de până la 60 % în volum, de preferinţă de

la 30 la 50 % în volum, raportat la volumul acestor piese fasonate.

Sistemul de pori este deschis, adică piesele formate sunt permeabile. Ele lasă să treacă

prin ele gazele şi lichidele, de exemplu apă lichidă sau sub formă de vapori, aer sau lichide

polare. Permeabilitatea pentru apă este reglabilă. Ea poate să fie 0 sau mai mare, astfel încât

chiar la presiune redusă sau fără presiune, apa să se infiltreze.

Permeabilitatea pentru apă poate să fie variată prin alegerea granulaţiei şi a repartiţiei

granulometrice. Acest lucru este valabil atât în ceea ce priveşte volumul porilor în totalitate,

cât şi în ceea ce priveşte repartiţia granulometrică pe secţiune a piesei fasonate. Un astfel de

sistem asimetric de pori se poate construi, aplicând, de exemplu, pe un strat din material cu

grăunţi de mărime medie, un al doilea strat din material din grăunţi mai mari. Un strat cu

metarialul cu gra-nulaţie mică trebuie să fie foarte subţire pentru ca permeabilitatea să nu fie

redusă practic la 0.

Prin repartizarea uniformă a liantului de poliuretan în materialul grăunţos, se obţin

proprietăţi mecanice bune. Rezistenţa pieselor fasonate este surprinzător de bună pentru un

liant organic. Acest lucru este valabil atât pentru rezistenţa la compresie, cât şi pentru

rezistenţa la încovoiere. Rezistenţa este deosebit de ridicată. In cazul în care aceste valori nu

ar fi suficiente pentru anumite domenii speciale de folosire, ele se pot mări mai mult prin

utilizarea unor substanţe care intensifică aceste proprietăţi. Valorile ridicate ale rezistenţei se

pot menţine timp de mai mulţi ani prin alegerea unor materiale potrivite şi prin adaos de

stabilizatori, aceste valori menţinându-se constante în timp. Astfel stabilitatea la hidroliză se

34

Page 35: inginerie mecanica

poate îmbunătăţi în mod esenţial prin utilizarea unui polieter poliol în locul unui poliester

poliol.

Conditii necesare:

1. Compoziţie de răşină reactivă pe bază de izocianat/poliol având drept componente:

a) poliol;

b) poliizocianat;

c) catalizator;

d) agent de suspensie şi

e) alţi aditivi,

caracterizată prin aceea că este constituită din izocianat într-un exces de 10 până la 30 %, în

greutate raportat la poliol, catalizator într-un exces de 0,01 până la 0,5 % în greutate faţă de

poliol, agent de suspensie într-un exces de până la 10 %în greutate faţă de poliol, iar aditivii

într-un exces de până la 70 % în greutate faţă de poliol, astfel încât la 10 min după

amestecare, răşină curge i] cu cel puţin 15 cm în jos la 25°C şi până la 0,3 cm în jos la 130°C.

2. Compoziţie de răşină reactivă, conform revendicării 1- caracterizată prin aceea că,

drept catalizatori se folosesc compuşi organici cu staniu cu o io greutate moleculară de 250.

3. Compoziţie de răşină reactivă, conform revendicării 1- caracterizată prin aceea că.

drept agenţi ajutători de suspendare se folosesc compuşi care conţin siliciu, cum ar fi acid

silicic fin dispersat şi bentonite.

4. Compoziţie de răşină reactivă, conform revendicării 1 - caracterizată prin aceea că

se utilizează prin amestecare cu materialul grăunţos care amestec de nisip, de preferinţă cu o

cotă parte de praf, materialul grăunţos conţinând până la 10 % în greutate grăunţe cu un

diametru mai mic de 0,2 mm.

35

Page 36: inginerie mecanica

8.DESIGNUL, SCAUNULUI DE AUTOMOBIL, ELEMENTE

COMPONENTE, SPECIFICATII.

Designul scaunului de automobil: Un design ergonomic al unui scaun de automobil

are nevoie de date privind compatibilitatea scaunului cu dimensiunile umane.

Antropometria , stiinta care se ocupa cu studiul dimensiunilor omului, precum

lungimi, forma, masa, centrul de greutate, inertia corpului uman si capacitatea de a lucra,

este necesara pentru aplicatii ce tin de ergonomie. Pentru determinarea formei si

dimensiunilor unui produs, caracteristicile corpului uman formeaza baza in ceea ce priveste

determinarea valorilor dimensionale. Acest lucru este cunoscut sub denumirea de studiu al

factorilor umani si analizeaza interactiunea dintre oameni si produse.

Cea mai buna pozitie pentru confortul conducatorului auto este cu genunchii coborati

la acelasi nivel cu coapsele. In ceea ce priveste manevrarea pedalei, calcaiele trebuie

folosite in loc sa rasucim in mod constant glezna si sa provocam astfel o solicitare excesiva

a oaselor.

Statul pe o perna de sezut tare poate avea ca efect advers afectarea pelvisului. Statul

pe o banca de lemn plata poate cauza varfuri de presiuni pe fese in comparatie cu o perna de

sezut moale. Trebuie mentionat ca asemenea presiuni ridicate sunt tolerabile pentru scurte

perioade de timp.

Distributia fortelor si localizarea acestora pe cadrul suport si perna sezut.

8.1.Elementele componente ale ansamblului scaunul conducatorului

auto.

Produsul acestui proiect este constituit din 4 sisteme de baza, executate şi livrate

beneficicarului la termenele stabilite de producatori diferiti.

Pentru fiecare reper în parte se elaborează o tehnologie de prelucrare, compatibilă cu

resursele existente si cu cerintele beneficiarului.

36

Page 37: inginerie mecanica

Lansarea în fabricaţie a reperelor se face simultan , pe resursele existente, pentru a

obţine un grad de utilizare a acestora cât mai mare şi o durată a ciclului de producţie cât

mai mică.

1. Cadrul suport al pernei de suzut.

2. Cadrul suport al spatarului vertical.

3. Spuma flexibila, tapiteria si elementele de fixare pe cadrele metalice.

4. Suport de fixare si reglare pozitie fata-spate a scaunului

5. Tetiera.

1. Cadrul suport al pernei de suzut.

37

Page 38: inginerie mecanica

Elementele componente ale subansablului sunt:

Nr . Denumire Cantitate Observatii

1 Schelet metalic 1Otel Nealiat Recopt

AISI 1025

2 Intrerupator ajustare pozitie 1 Plastic

3 Intrerupator ajustare poz. orizontala 1 Plastic

4 Intrerupator ajustare poz. verticala 1 Plastic

5 Capac acoperire 2 Plastic

6 Capac acoperire exterior stanga 1 Plastic

7 Capac acoperire interior dreapta 1 Plastic

8 Capac mecanism glisare stanga 1 Plastic

9 Capac mecanism glisare dreapta 1 Plastic

10 Clips fixare capac 2 Plastic

11 Surub 2 Otel OL45

12 Mecanism roti dintate glisare spatar 2

13 Motor electric 1

14 Cablu electric 2

15 Set de fixare componente 2 Otel OL45

16 Platou fixare suport electric 1 Otel OL45

17 Pana culisanta 1

18 Clips fixare 1 Otel OL45

19 Buton ajustare spatarului vertical 1 plastic

38

Page 39: inginerie mecanica

2. Cadrul suport al spatarului vertical.

Prin lansarea simultană în fabricatie , a reperelor , se crează un front de lucru larg , cu

operaţii executate în paralel . În felul acesta , se respectă două dintre principiile

fundamentale de organizare a proceselor de producţie: - principiul proporţionalităţii şi

principiul paralelismului. Respectarea celor două principii asigură utilizarea raţională a

capacităţilor de producţie, reducerea ciclurilor de fabricaţie si respectarea termenelor de

livrare.

În esenţă, structura de dezagregare a produsului, se bazează pe proprietatea generală a

sistemelor potrivit căreia orice structură poate fi dezagregată în elemente de ordin

interior. Dezagreagarea se poate efectua pana la nivelul entitaţilor elementare din sistem

denumite convenţional , piese.

39

Page 40: inginerie mecanica

Elementele componente ale subansamblului sunt:

Nr . Denumire Cantitate Observatii

1 Cadrul spatarului 1Otel Nealiat Recopt

AISI 1025

2 Suport electric al tetierei 1

3 Capac spate protectie cadru 1 Plastic

4 Husa protectie 1 Vinil, stofa, piele

5 Clips fixare 4 Plastic

6 Clips fixare suport 4 Plastic

7 Piulita 22 Otel Nealiat Recopt

8 Arc de rapel 4 Otel Nealiat Recopt

9 Saiba 4 Otel Nealiat Recopt

10 Clips fixare capac protectie sus 4 Otel OL45

11 Clips fixare capac protectie jos 4 Otel OL45

12 Clips interior fixare centrala capac 4 Otel OL45

13 Clips exterior fixare capac protectie 4 Otel OL45

14 Clips central fixare capac protectie 2 Otel OL45

40

Page 41: inginerie mecanica

3. Spuma flexibila, tapiteria si elementele de fixare pe cadrele metalice.

Elementele componente sunt:

Nr . Denumire Cantitate Observatii

1 Tapiterie sezut 1 Vinil, stofa, piele

2 Tapiterie spatar 1 Vinil, stofa, piele

41

Page 42: inginerie mecanica

3 Capac ghidaj 2 Plastic

4 Saiba 2

5 Spuma flexibila sezut 1 Poliuretan

6 Spuma flexibila spatar 1 Poliuretan

7 Sensor identificare pasager 1

8 Curea metalica intinzator 2 Otel nealiat

9 Clema intinzator 2 Otel nealiat

4. Suport de fixare si reglare pozitie fata-spate a scaunului

Elemente componente:

Nr . Denumire Cantitate Observatii

1 Sina de rulare (glisiera) 2Otel Nealiat Recopt

AISI 1025

2 Opritor 2 Otel Nealiat Recopt

3 Motor angrenare longitudinala 1

4 Capac protectie 1 Plastic

5 Arc de revenire 4 Otel Nealiat Recopt

6 Suruburi de efixare in podea 4 Otel Nealiat

42

Page 43: inginerie mecanica

7 Set bucse ghidaje 2 teflon

8 Set siguranta sistem electric 1

5. Tetiera.

Elemente componente:

Nr . Denumire Cantitate Observatii

1 Tetiera 1 Vinil, stofa, piele

2 Bucsa de ghidaj 2 Teflon

43

Page 44: inginerie mecanica

În lume exista multi furnizori de materie prima pentru rrealizarea scaunelor auto, printre

care Charmed Leather, Spugnificio Meridionale, Ipel, Volpi Concerie, Tsangaris C.N.

“SPONGA” si multi altii.

Scaunul automobilului , atat al conducatorului auto cat si al pasagerului, are un rol foarte

important in confortul condusului, caci un condus comfortabil poate salva vieti.Deaceea este

foarte important sa se acorde o atentie mare in realizarea scaunelor, si sa se inventeze

intotdeauna inovatii care sa faca un comfort cat mai mare in condus.

CUPRINS

1.Introducere....................................................................................................................pg.3

2.Caracteristici generale ale materialele plastice..............................................................pg.3

2.1.Clasificarea după natura chimică....................................................................pg.4

2.2.Procedee de obţinere.......................................................................................pg.4

2.3.Proprietăţile generale ale polimerilor şi domeniile de utilizare......................pg.5

2.4.Caracteristicile fizice ale materialelor plastice...............................................pg.13

2.5.Proprietăţi generale.........................................................................................pg.14

2.6.Caracteristici statice........................................................................................pg.15

3.TEHNOLOGIA PRELUCRĂRII MATERIALELOR PLASTICE ......................PG.16

3.1.Tehnologia prelucrării materialelor plastice prin injectie...............................pg.16

3.2.Tehnologia prelucrării materialelor plastice prin extrudare........................pg.20

3.3.Tehnologia prelucrării materialelor plastice prin calandare.............................pg.21

3.4.Tehnologia prelucrării materialelor plastice prin presare...............................pg.21

3.5.Tehnologia de formare prin injecţia termorigidelor.........................................pg.22

4.Tehnologii de prelucrare a amestecurilor fluide de polimeri.........................................pg.23

5.Tehnologia de execuţie a matriţelor pentru piesele din materiale plastice.......................pg.23

6.Tehnologii speciale de prelucrarea

termoplastelor...........................................................pg.24

7.Analiza caracteristicilor fizico-chimice ale materialelor utilizate pentru reperul reprezentativ

- Spuma poliuretaniaca flexibila.........................................................................................pg.25

44

Page 45: inginerie mecanica

7.1 Spume poliuretanice flexibile. .........................................................................pg.27

8.Designul, scaunului de automobil, elemente componente, specificatiI………………pg.35

8.1.Elementele componente ale ansamblului scaunul conducatorului auto.............pg.35

BIBLIOGRAFIE

1. Anghel Chiru, Sebastian Tarulescu, Liviu Dumitrascu; Materiale in industria

autovehiculelor

2. Anghel Chiru şi Marincaş Dumitru Tehnologii speciale de fabricare şi reparare a

autovehiculelor, Reprografia Universităţii TRANSILVANIA, 1991;

3.Internet, http://www.oltchim.ro/index.php?name=polioli

4. www.wikipedia.com

5.Discovery chanel, How it’s made

45