Polimer kompozitok technológiái



Hasonló dokumentumok
3. modul 2. lecke: Műanyag kompozitok gyártási és feldolgozási technológiái, kompozitmechanikai alapok

1 ábra a) Kompaundálás kétcsigás extruderben, előtermék: granulátum, b) extrudált lemez vákuumformázásának technológiai lépései, c) fröccsöntés

Anyagok az energetikában

T-M 5. Kompozitok BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK HŐRE NEM LÁGYULÓ POLIMER MÁTRIXÚ KOMPOZITOK

Kompozitok BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK HŐRE KEMÉNYEDŐ POLIMER MÁTRIXÚ KOMPOZITOK

Kompozitok BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK HŐRE KEMÉNYEDŐ POLIMER MÁTRIXÚ KOMPOZITOK

Anyagismeret. Polimer habok. Hab:

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Polimertechnika Tanszék. Polimerfeldolgozás. Melegalakítás

Szálerősített anyagok fröccsöntése Dr. KOVÁCS József Gábor

Anyagok az energetikában

Polimer kompozitok alapanyagai, tulajdonságai, kompozitmechanikai alapok

Kompozitok BUDAPESTI MŰSZAKI ÉS GAZDASÁGTUDOMÁNYI EGYETEM GÉPÉSZMÉRNÖKI KAR POLIMERTECHNIKA TANSZÉK TÉRHÁLÓS POLIMER MÁTRIXÚ KOMPOZITOK

3. modul 1 lecke: Kompozit definíció, jellemző mátrix anyagok és tipikus erősítőszálak

Társított és összetett rendszerek

Magnum Venus Products MVP

Exrúzió alatt műanyag por vagy granulátumból kiindulva folyamatos, végtelen hosszúságú adott profilú műanyag rúd előállítását értjük.

11. Hegesztés; egyéb műveletek

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Polimertechnika Tanszék. Polimerek. Kalanderezés és extrúzió

A műanyagok szerves anyagok és aránylag kis hőmérsékleten felbomlanak. Hővel szembeni viselkedésük alapján két csoportba oszthatók:

3D bútorfrontok (előlapok) gyártása

27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (12/2013 (III.28) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Hosszú szénszállal ersített manyagkompozitok mechanikai tulajdonságainak vizsgálata

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Polimertechnika Tanszék. Polimerek. Üreges testek gyártása

4. Hőtani kérdések; extrúzió

Tudományos Diákköri Konferencia POLIMERTECHNIKA SZEKCIÓ

POLIMERTECHNIKA SZEKCIÓ

Anyagválasztás Dr. Tábi Tamás

A feladatsor első részében található 1-20-ig számozott vizsgakérdéseket ki kell nyomtatni, majd pontosan kettévágni. Ezek lesznek a húzótételek.

Polimer kompozitok alapanyagai, tulajdonságai, kompozitmechanikai alapok

A tételhez segédeszköz nem használható.

Burkolati jelek Elvárások és lehetőségek

ANYAGOK, KOMPOZITOK, TERMÉKEK

Üvegszál megerősítésű kompozit anyagok az építőiparban

MÉRNÖKI ANYAGISMERET AJ002_1 Közlekedésmérnöki BSc szak Csizmazia Ferencné dr. főiskolai docens B 403. Dr. Dogossy Gábor Egyetemi adjunktus B 408

Nem fémes szerkezeti anyagok. Kompozitok

Corvus Aircraft Kft Tervezési, gyártási technológiák. Győr, április 16.

MŰANYAGOK ALKALMAZÁSA, UTÓMŰVELETEK

ANNOTÁCIÓ Műanyagalakítás (GEMTT080M) Dr. Kiss Antal Dr. Kovács Péter Kötelező irodalom: Ajánlott irodalom:

Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem. Polimertechnika Tanszék. Polimerek. Fröccsöntés

HEGESZTÉSI SZAKISMERET

Útburkolati jelek. Elvárások és lehetőségek. Hajas Ákos

T-M 2. Extrúzió és fröccsöntés

MŰSZAKI ISMERTETŐ INDUR CAST 200 SYSTEM

Műanyag-feldolgozó Műanyag-feldolgozó

Hőre lágyuló műanyagok feldolgozása

Anyagok az energetikában

HEGESZTÉSI SZAKISMERET

POLIMER KOMPOZIT HAJÓK TERVEZÉSE ÉS ÉPÍTÉSE

Polimerek vizsgálatai 1.

Korszerő alkatrészgyártás és szerelés II. BAG-KA-26-NNB

Házi feladat témák: Polimerek alkalmazástechnikája tárgyból, I félév

Műanyaghulladék menedzsment

Változtatható Keménységű Epoxigyanta, Víztiszta, UV álló

POLIMER KOMPOZIT HAJÓK TERVEZÉSE ÉS ÉPÍTÉSE

Polimer nanokompozit blendek mechanikai és termikus tulajdonságai

A forgácsolás alapjai

Műanyag hegesztő, hőformázó Műanyag-feldolgozó

Kerámiák. Csoportosítás

Kerámiák. Technológia. Csoportosítás. Tulajdonságok. Kerámia típusok. A kerámiák szerkezete

Műanyaghulladék menedzsment

7. Fröccsöntés általános szempontok, folyamatok

Extrudálás alapjai. 1. Műanyagipar helyzete. 2. Műanyag termékgyártás. 3. Alapanyag. 4. A feldolgozást befolyásoló anyagjellemzők. 5.

Tárgyszavak: szálerősítés; erősítőszálak; felületkezelés; tulajdonságok; wollastonit; poliamid; polipropilén.

Szálerõsített mûanyag kompozitok tulajdonságainak javítása

9. Gyakorlat HŐRE LÁGYULÓ MŰANYAGOK FRÖCCSÖNTÉSE

Felkészülést segítő kérdések Polimertechnika (BMEGEPTAMT0) 2015 ősz

MŰANYAGFAJTÁK ÉS KOMPOZITOK

MŰANYAGOK FELDOLGOZÁSA

Mobilitás és Környezet Konferencia

MŰANYAGOK FELDOLGOZÁSA

Gépjármû kerék-terhelésmérõ mérleg gyártása szálerõsítésû polimerbõl

Műanyagfeldolgozó gépek és szerszámok

Egyéb feldolgozási módszerek

Műanyagfeldolgozó gépek és szerszámok

Nyílt szakmai nap az Alvin-Plastnál (2008. január 14-16)

MŰANYAGOK TULAJDONSÁGAI

Abroncsgyártó Gumiipari technológus

A MÛANYAGOK ALKALMAZÁSA

MŰANYAGOK FELDOLGOZÁSA

Epoxi. Fazékidő [perc] SD / C Magas hőállóságú C 100 / 39

Hőre lágyuló műanyagok feldolgozása

Műanyagok tulajdonságai. Horák György

Polimermátrixú hibrid nanokompozitok alkalmazása fröccsöntött termék előállítására (esettanulmány)

Beugró kérdések. a b c

MŰANYAGOK FELDOLGOZÁSA

Bélelés üvegszálerősítésű poliészter (ÜPE) csövekkel

Tárgyszavak: polipropilén; erősítő szál; lenrost; cellulóz; üvegszál; mechanikai tulajdonságok.

Gyanta közvetítő öntés Fejlesztések és költséghatékonyság Balaton konferencia Andreas Doll, WOLFANGEL GmbH

Két- és háromkomponensű poliamidkompozitok

Szigetelőanyagok. Műanyagok; fajták és megmunkálás

VÁLASSZA AZ ADESO ÖNTAPADÓ TECHNOLÓGIÁT ÖNTAPADÓ TECHNOLÓGIA

kompozit profilok FORGALMAZÓ: Personal Visitor Kereskedelmi és Szolgáltató Bt Szeged, Délceg utca 32/B Magyarország

KOMPOZITLEMEZ ORTOTRÓP

A LÉGPÁRNÁSHAJÓTEST TERVEZÉSE

Tartószerkezet-rekonstrukciós Szakmérnöki Képzés

MŰANYAGFAJTÁK ÉS KOMPOZITOK

Ragasztott kötések méretezése. Szokoli Ákos április 15. Debrecen

Betonburkolatok alkalmazása az útfenntartásban, -felújításban

Üreges testek gyártása

Kompozitok szerkezeti alkalmazásai és tartóssága

Átírás:

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM ANYAGISMERETI ÉS JÁRMŰGYÁRTÁSI TANSZÉK POLIMERTECHNIKA NGB_AJ050_1 Polimer kompozitok technológiái DR Hargitai Hajnalka 2011.11.30.

Polimer kompozit A kompozitok két vagy több összetevőből álló társított anyagok, ahol az alkotók között jó az együttműködés (erős határfelületi tapadás / jó adhézió), és ez az igénybevétel magas szintjén is tartósan fennmarad. 2011.11.30. 2

Mátrix 2011.11.30. 3

Erősítő szál/-struktúra 2011.11.30. 4

Az erősítőanyag kiszerelési formák mechanikai tulajdonságai Húzószilárdság és rug. modulusz jellege a terhelési szög függvényében POLÁRDIAGRAM Kiszerelés: 1D, 2D, 3D 2011.11.30. 5

Kompozit előállítás, feldolgozás Hőre nem lágyuló mátrixú Kézi laminálás Prepreg gyártás (impregnált rétegek folyamatos eljárással) Vákuum injektálás stb. Hőre lágyuló mátrixú Ömledékkeverés extruderben GMT, Hibrid flísz technológia Fröccsöntés stb. 2011.11.30. 6

Hőre nem lágyuló kompozitok Mátrix anyagok: általában epoxi, vinilészter és poliészter gyanták Erősítőanyagaik elsősorban az üvegszál, szénszál és aramidszál. Alkalmazás: autóipar, repülőgépgyártás, hajógyártás Építészet, Stb. 2011.11.30. 7

Hőre keményedő kompozit termékek gyártási technológiái Fő műszaki előny: Réteges felépítés Termék mechanikai tulajdonságainak optimalizálása minimális önsúly mellett az igénybevétel erővonalai mentén 2011.11.30. 8

A konstrukciós feladat lépései A fő terhelési irányok meghatározása A rétegek méretezése A rétegrend kialakítása Egyéb gyárthatósági paraméterek: költségek, szériaszám, technológia Gyártástechnológia kiválasztása 2011.11.30. 9

A hőre nem lágyuló kompozitok legfontosabb gyártási technológiái Kézi laminálás Szórás Vákuum-injektálás Sajtolás (BMC, SCM, GMT) SMC BMC Pultrúzió 2011.11.30. 10

1. Kézi laminálás Prototípus, kis sorozatgyártás Formaleválasztó alkalmazása, akár több 10 réteg erősítőanyag Légzárvány kigörgőzése Beépíthetők bordák, fémbetétek, megvastagítások, stb. Szendvicsszerkezet is készíthető Utólagos emelt hőfokú térhálósítás ajánlott Környezeti hatásoknak (időjárás, mechanikai behatás) 2011.11.30. 11

1. Kézi laminálás berendezés, és szerszám, alapanyag: olcsó Mukaerő: drága Kis, közepes széria Hosszú ciklusidő Egészségkárosító hatás: magas Tetszőleges geometria, szép felület, közepes pórustartalom Gyenge, közepes mechanikai tulajdonságok 2011.11.30. 12

Szórás A laminálási technológia némileg gépesített változata, Közepes széria szórópisztolyból egyidejűleg szórunk fel akár függőleges felületre is vágott üvegszál-rovingot, iniciátorral és gyorsítóval kevert gyantát. Hajótestek, lemezszerű panelek fontos a mátrix gyanta és az erősítőszál közé szorult levegő eltávolítása. 2011.11.30. 13

Szórás 2011.11.30. 14

Vákuum-injektálás Az erősítőrétegeket előre a szerszámba helyezzük. Folyékony gyantával való feltöltés vákuummal, majd a szerszám felőli oldalon a laminátumot megszívjuk vákuummal video: http://wn.com/fibreglass_vacuum_moulding 2011.11.30. 15

Sajtolás (BMC, SCM) Kétrészes fűtött szerszámban végzett nyomásos eljárás, amelyet sorozatgyártásnál alkalmaznak (pl. a korszerű kamion vezetőfülkék, autóbusz és személyautó karosszériaelemek). Az előgyártmány lehet: BMC: Bulk Molding Compound: alaktalan kompozit előimpregnátum ( premix ) szálerősítésből és mátrix oligomerből, SMC: Sheet Molding Compound: lemezformájú kompozit előgyártmány ( prepreg ) tekercs alakban tárolva. 2011.11.30. 16

SMC, BMC sajtolás 2011.11.30. 17

SMC folytonos üzemű lemezgyártás képlékeny (még nem térhálósított!) tekercselhető előtermék két elválasztó fólia között (PE-film) 30 40 % vágott üvegszál: (~ 50 mm hosszú) roving (>1000 elemiszál-köteg, pászma) telítetlen poliésztergyanta-keverék adalékok passzív adalékok: olcsó töltőanyagok, zsugorodás csökk. (CaCo 3, talkum, PE-por). aktív adalékok: fémoxidok (MgO, ZnO) növelik a viszkozitást, a gyanta nem folyik ki az üvegszál mellől. Egyéb adalékok: csúsztatók, formaleválasztók, iniciátorok és gyorsítók - hónapokig eltartható a térhálósítás előtt. 2011.11.30. 18

SMC sajtolás ~ 20 40 bar nyomás 130 150 C hőmérséklet 1 2 min/mm ciklusidő teljes térhálósodás. Az SMC (prepreg) először ömledékállapotba kerül: megfolyik, kitölti a szerszámüreget, majd hamarosan a kémiai iniciátor hatására a viszkozitás újra növekedni kezd és kialakul a térhálós, szálerősített rendszer. Az SMC alapú teherautó- és személygépkocsi karosszériaelemek rendkívül nagy szilárdságúak, és nagyon jó ütésállóságú, szívós alkatrészek. 2011.11.30. 19

BMC 2011.11.30. 20

Pultrúzió Az extrúzióhoz hasonlít, folytonos technológia, amely hosszirányú, folytonos szállal történő erősítést tesz lehetővé. A térhálósítás befejeztéig jelentős húzásnak van kitéve a termék. 2011.11.30. 21

http://fibrolux.com/hu 2011.11.30. 22

Technológiai alkalmasság 2011.11.30. 23

Hőre lágyuló technológiák Kompozit alapanyag gyártás Ömledékkeverés extruderben Flísz gyártás Kompozit termék gyártás Extrudálás Fröccsöntés Hőformázás (vákuumformázás) 2011.11.30. 24

Rövidszálas kompozitok: Extrudálás etető vagy behúzó zóna a polimer granulátum betáplálása, az ömlesztés kezdete sűrítő (kompressziós) zóna Amorf anyagoknál hosszabb az ömlesztés folytatása, befejezése, sűrítés (komprimálás), homogenizálás A teljes csigahosszat a L/D = 20...30 arány jellemzi Polimertípusonként más csiga moduláris csiga Keverési hatásfok, szállítóteljesítmény fokozható kétcsigás extruderben homogenizáló, kiszállító zóna (5...7 D) a homogenizálás befejezése, kisajtolás megemelt nyomáson 2011.11.30. 25

Hőre lágyuló kompozitok előállítása és feldolgozása Ömledékkeverés Kétcsigás extruderben A polimer ömledék állapotban A szálak homogén elkeveredését az ömledék polimerben az extrudercsigákkal kifejtett nagy nyíró- /keverőhatás biztosítja. A kompozit előtermék granulátum. 2011.11.30. 26

Hosszúszálas granulátum 2011.11.30. A hosszúszálas kompozitok előállítása 27

Hosszúszálas kompozitok, GMT Ütésállóság-javulás a rövidszálashoz képest, kiváló fizikai tul. GMT (Glass Mat Thermoplast) üvegszálból +hőre lágyuló polimer nem szőtt kelméje (paplanból) sajtolással alakítható autóipari alkalmazás, stb. SMC (UP GF) szűk piac GMT (PP LGF)- nagyobb volumenű gyártás. 2011.11.30. 28

Flísz gyártás Előgyártmány erősítő és polimer szálból kiindulva, valamilyen textiltechnológiai eljárással (szövés, kötés, tűzés, stb.) kialakított 2D szerkezetet, növényi szálas kompozitoknál elterjedt alkalmazás. viszonylag jó impregnálódás széles tartományban változtatható az erősítőszál-tartalom Soklépcsős technológia, magas ár Sajtolással továbbfeldolgozható kompozitlemezzé, vákuumformázható 2011.11.30. 29

Extrúzió: Lemez Profiltermék. Fröccsöntés Hőformázás a lemez félkésztermék hőformázása (vákuumformázás). A kompozit granulátumot tovább feldolgozása, késztermék gyártása 2011.11.30. 30

Példák S 2011.11.30. 31

Vákuumformázás 2011.11.30. 32

Fröccsöntés 2011.11.30. 33

További kompozit példák PP-GF Mazda: motor előtt-alatt lévő tartók, illetve az ajtók belsejében található tartóelemek PP-GF Üvegszálas poliészter tartályok Öntisztító vezetékszűrő PP-GF ventilátor 2011.11.30. 34

Hogyan készül az ütő? (1) Az erősítőszálakat (szén és/üveg) beágyazzák epoxigyantába. (2) A keletkező kompozitlapokat csíkokra vágják, és a csíkokat egy felfújható csőre tekerik úgy, hogy a szálak a megfelelő irányban álljanak. A csövet eltávolítható "mag" tölti ki. (3) A magot kiveszik, és a csövet ütő alakú öntőformába helyezik. Levegőt fújnak a csőbe, hogy az anyag felvegye a forma alakját, és közben a formát felmelegítik, hogy a gyanta megkeményedjen. (4) A kész ütőkeretet kiveszik a formából: csak a húrozás és a végső simítások vannak már hátra. Szénszálas burkolat 2011.11.30. 35

Kompozit példák 2011.11.30. 36

SZÉCHENYI ISTVÁN EGYETEM ANYAGISMERETI ÉS JÁRMŰGYÁRTÁSI TANSZÉK POLIMERTECHNIKA NGB_AJ050_1 Köszönöm a figyelmet! hargitai@sze.hu DR Hargitai Hajnalka 2011.10.19.