Лабораторные работы

 

 

Главная

Лабораторная работа

Тема: Структура материала в изделии,

полученном методом литья под давлением

 

 

Задание № 1. Определение однородности гранулята

 

Цель работы: ознакомиться с методами гранулирования полимерных наполненных материалов и методами оценки качества гранулята.

 

I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАДАНИЯ №1

Литье под давлением – метод формирования изделий из пластмасс в литьевых машинах, заключающийся в нагревании материала до вязкотекучего состояния и последующем перемещении его в литьевую форму, где материал затвердевает при охлаждении, приобретая конфигурацию внутренней полости формы.

При литье под давлением исходный материал применяется в виде гранул (гранулят). Гранулят – это сыпучий материал, состоящий из однородных по размеру и форме частиц. Гранулы могут иметь форму цилиндра, шара, куба, прямоугольной пластины. Оптимальный размер гранул зависит от вида материала и метода его переработки.

В промышленности применяют различные способы гранулирования: непосредственно на фильере; сухое гранулирование на фильере; горячее гранулирование в увлажненной среде; мокрое гранулирование с горячей резкой; подводное гранулирование; холодное гранулирование.

Для получения длинноволокнистого литьевого материала используют холодное гранулирование. Стренги, полученные методом пултрузии, предварительно охлаждают воздухом, а затем режут специальным режущим инструментом на гранулы длиной 8–10 мм.

Однородность длинноволокнистого литьевого материала характеризуют параметры распределения длины и размеров сечения гранул. Числовые характеристики распределения – среднее значение, среднее квадратическое отклонение и коэффициент вариации – определяют по значениям в выборке.

 

II. ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

Оборудование и материалы: гранулы наполненного литьевого материала, штангенциркуль или микрометр.

Ход работы. Из партии гранулята отбирают пробу случайным образом, после перемешивания.

При помощи штангенциркуля измеряют длину не менее 250 гранул с точностью до 0,1 мм. Определяют среднюю длину гранул Lср. По результатам замеров строят гистограмму и подбирают закон распределения. Делают вывод об однородности полученного материала.

Аналогичным образом определяют средние размеры поперечного сечения гранул (наибольший h1ср и наименьший h2ср) и для их соотношения (показателя эллиптичности h1ср/h2ср) подбирают закон распределения.

Полученные экспериментальные данные заносят в табл. 1

Таблица 1

Материал

Длина гранул

Поперечное сечение

Закон

распределения

Lср, мм

Закон

распределения

h1ср, мм

h2ср, мм

h1ср/h2ср

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Задание № 2. Определение длины волокон наполнителя в образцах

 

Цель работы: ознакомиться с методами определения длины волокон наполнителя в изделиях, полученных литьем под давлением.

 

I. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ЗАДАНИЯ №2

В результате литья под давлением происходит некоторое разрушение волокнистого наполнителя. Коротковолокнистый наполнитель разрушается меньше, чем длинноволокнистый.

Среднее значение длины волокон в длинноволокнистых литьевых материалах, например, на основе ПА-6 со степенью наполнения 30% в пять раз больше, чем в коротковолокнистом материале с таким же содержанием наполнителя. С увеличением массовой доли наполнителя среднее значение длины волокна уменьшается, а коэффициент вариации длины возрастает.

 

II. ВЫПОЛНЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ

 

1. Определение длины волокон наполнителя в образцах различной формы

Оборудование и материалы: микроскоп, образцы материала.

Ход работы. Из Образцов различной формы (бруски, лопатки, диски) выжигают связующее в муфельной печи при температуре 650±5°С. После выжигания каркас из волокон наполнителя осторожно переносят в эксикатор и охлаждают до комнатной температуры.

Делают пробы из разных слоев волокнистого каркаса, перенеся (осторожно!) наполнитель на клейкую прозрачную ленту. Закрепляют ленту с наполнителем на рамку и устанавливают на предметный столик микроскопа. Изображение рассматривают в проходящем свете.

Предварительно проводят калибровку шкалы на окуляре микроскопа. Затем замеряют длину волокон наполнителя в различных областях образца (поверхностный и срединный слои). Строят гистограмму и подбирают закон распределения длины волокон в зависимости от расположения в образце. Определяют среднюю длину волокна Lср в поверхностном и в срединном слоях, а также среднюю длину волокна в образце.

Делают заключение о влиянии расположения слоев на длину наполнителя в них.

Полученные результаты заносят в табл. 2.

Таблица 2

Материал

 

Форма образца

Слои

Поверхностный

Срединный

 

Lср, мм

 

 

V, %

 

 

Закон распределения

 

 

 

2. Определение длины волокон наполнителя в образцах с различной степенью наполнения

Оборудование и материалы: микроскоп, образцы материала.

Ход работы. Из образцов одного материала с различной степенью наполнения изготавливают пробы волокнистого наполнителя (см. описание в п. 1 данной лабораторной работы).

Измеряют длину волокон L в образцах и определяют наиболее часто встречающийся размер (Lср). Строят гистограмму и подбирают закон распределения.

Сравнивают полученные значения с длиной волокон в исходных гранулах и между собой. Устанавливают влияние степени наполнения на изменение средней длины волокна в материале.

Полученные результаты заносят в табл. 3.

Таблица 3

Материал

Степень наполнения

Lср, мм

V, %

Закон распределения

 

 

 

 

 

 

Литература

1. Кордикова, Е. И. Пропитка волокнистых материалов расплавами термопластичных полимеров: дис. … канд. техн. наук. / Е. И. Кордикова. – Минск: БГТУ, 2000. – С. 79–80.

2. Техника переработки пластмасс / под ред. Н. И. Басова, В. Броя. – М.: Химия, 1985. – 527 с.

 

Вопросы для подготовки к защите работы

- Что такое «гранулят»? Какими параметрами характеризуют однородность гранулята?

- Каким образом определяют длину волокон в изделиях, полученных методом литья под давлением?

- Какие параметры влияют на длину волокон наполнителя в изделии?

- Назовите и охарактеризуйте метод получения изделий из литьевых наполненных материалов.


email: KarimovI@rambler.ru

Адрес: Россия, 450071, г.Уфа, почтовый ящик 21

 

 

 

 

Рейтинг@Mail.ru Каталог-Молдова - Ranker, Statistics

Directrix.ru - рейтинг, каталог сайтов