PROFILUL INGINERIE INDUSTRIALĂ ȘI MANAGEMENT [628454]
UNIVERSITATEA “PETRU MAIOR” DIN TÎRGU MUREȘ
FACULTATEA DE INGINERIE
PROFILUL INGINERIE INDUSTRIALĂ ȘI MANAGEMENT
SPECIALIZAREA TEHNOLOGIA CONSTRUCȚIILOR DE MAȘINI
ANUL IV
OPTIMIZAREA CURGERII MATERIALULUI
ÎNTR -O MATRIȚĂ D E INJECȚIE, PENTRU
REPERUL – SENZ OR ÎN CADRUL SOCIETĂȚII
BOSCH REXROTH -BLAJ
Coordonator științific, Absolvent: [anonimizat]. Gabriela STRNAD Viorica -Ana Boilă
2018
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
1
Cuprins
1. INTRODUCERE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 5
2. CONSIDERAȚII GENERALE PRIVIN D MATERIALELE
TERMOPLASTICE ………………………….. ………………………….. ………………………….. …….. 8
2.1. Definiția materialelor plastice ………………………….. ………………………….. ………………………….. . 8
2.2. Clasificarea materi alelor plastice ………………………….. ………………………….. ………………………. 9
2.3. Avantajele și dezavantajele materialelor plastice ………………………….. ………………………….. .. 10
2.4. Caracteristiciile structurale ale materialelor plastice ………………………….. ……………………….. 11
2.5. Proprietățiile materialelor polimerice ………………………….. ………………………….. ……………….. 16
2.5.1 Proprietăți fizice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………………. 16
2.5.2 Transmiterea presiunii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………. 17
2.5.3 Coeficientul de frecare externă ………………………….. ………………………….. ……………………….. 17
2.5.4 Comportarea reologică ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……… 17
2.6. Proprietăți mecanice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 17
2.7. Proprietăți tribologice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 18
2.8. Proprietăți termodinamice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ….. 19
2.9. Proprietăți reologice ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………….. 20
2.10. Comportarea reologică a soluțiilor de polimeri ………………………….. ………………………….. ….. 20
2.11. Comportarea reologică a topiturilor de materiale polimerice ………………………….. ……………. 20
2.12. Comportarea reologică a materialelor termoplastice solide ………………………….. ……………… 21
2.13. Procedee de fabricație a materialelor plastice ………………………….. ………………………….. ……. 22
3. Injectarea materialelor termoplastice ………………………….. ………………………….. ….. 25
3.1. Principiul injectării ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 25
3.2. Trepte de proces ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………….. 27
3.3. Condiții de formare ………………………….. ………………………….. ………………………….. …………… 29
3.4. Utilaje pentru injectarea materialelor plastice ………………………….. ………………………….. ……. 33
3.5. Matrițe pentru injectarea materialelor plastice ………………………….. ………………………….. …… 34
4. STADIUL ACTUAL PRIVIND CALITATEA PIESELOR OBȚINUTE ÎN
PROCESUL DE INJECȚIE A MATERIALELOR PLASTICE ………………………….. .. 38
4.1. Injectarea în matriță: mașina și procesul ………………………….. ………………………….. …………… 38
4.2. Relații între setările procesului și calitatea produsului ………………………….. …………………….. 38
4.2.1 Analize care utilizează metoda numerică ………………………….. ………………………….. …………. 38
4.2.2 Analiza metodei experimentale ………………………….. ………………………….. ………………………. 39
4.2.3 Controlul presiunii în interiorul matriței ………………………….. ………………………….. ………….. 41
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
2
4.2.4 Controlul vitezei de injecție ………………………….. ………………………….. ………………………….. .. 41
4.2.5 Controlul presiunii din duză în timpul umplerii cuibului ………………………….. ………………… 41
4.2.6 Cont rolul temperaturilor procesului de injecție ………………………….. ………………………….. …. 42
4.2.7 Opimizarea parametriilor procesului de injecție ………………………….. ………………………….. .. 42
5. Descrierea reperului ………………………….. ………………………….. …………………………. 43
5.1. Caracteristici ale materialului reperului ………………………….. ………………………….. ……………. 43
6. Proiectarea matriței de injecție ………………………….. ………………………….. …………… 47
6.1. Calculul de dimensionare și verificare ………………………….. ………………………….. ……………… 47
6.1.1 Alegerea mașinii de injectare ………………………….. ………………………….. …………………………. 47
6.1.2 Calculul duratei totale a ciclului de injectare ………………………….. ………………………….. ……. 48
6.1.3 Calculul numărului de cuiburi ………………………….. ………………………….. ………………………… 49
6.1.4 Calculul forței interioare ………………………….. ………………………….. ………………………….. …… 51
6.1.5 Determinarea suprafețelor de închidere a plăcilor de formare ………………………….. …………. 51
6.1.6 Sistemul de injectare ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 52
6.1.7 Dimensionarea cuiburilor în funcție de contracția materialului ………………………….. ……….. 53
6.1.8 Dimensionarea canalelor de distribuție ………………………….. ………………………….. ……………. 54
6.2. Alegerea sistemului de răcire ………………………….. ………………………….. ………………………….. 54
6.2.1 Transferul de căldură între materialul plastic și matriță ………………………….. ………………….. 54
6.2.2 Transferul de căldură între matriță și mediul de răcire ………………………….. ……………………. 55
6.2.3 Transferul de căldură în interiorul matriței ………………………….. ………………………….. ……….. 56
6.2.4 Determ inarea timpului de răcire prin calcul ………………………….. ………………………….. …….. 57
6.2.5 Alegerea sistemului de aruncare ………………………….. ………………………….. ……………………… 57
6.2.6 Alegerea sistemului de centrare și condu cere………………………….. ………………………….. ……. 58
7. Optimizarea procesului de injectare cu ajutorul calculatorului ……………………….. 62
7.1 Simularea injectării materialului plastic în ma trița de injecție ………………………….. ……………. 64
8. Concluzii ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………. 69
9. Bibliografie ………………………….. ………………………….. ………………………….. ………… 71
10. Anex e ………………………….. ………………………….. ………………………….. ……………… 73
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
3
REZUMAT
Această lucrare își propune optimizarea curgerii materialului într -o matriță de
injecție, pentru reperul -senzor. Încercând astfel să ofere o imagine de ansamblu a
oportunității utilizarii materialelor plastice prin tehnologia de injecție.
Se prezintă astfel studiul actual a celor mai cunoscute și folosite metode de
asigurare și control al calității. Se evidențiază modul cum se pot controla parametrii de
proces (presiunea, temperatura și durata) precum și optimi zarea lor.
Sunt descrise noțiunile generale despre materialele plastice, sunt enumerate
avantajele și dezavantajele acestora, proprietățiile și procedeele de fabricație. Regimul
de lucru a mașinii de injectat și părțiile active matriței sunt direct în leg atură cu
calitatea produsului realizat.
Este prezentată metoda de calcul al masei reperului, calculul de dimensionare și
verificare a cuiburilor,determinarea suprafețelor de închidere a plăcilor de formare,
dimensionarea cuiburilor în funcție de contracția materialului cât și dimensionarea
canalelor de distribuție.
Pentru reperul ales, este prezentată mașina de injectat. Aceasta având un rol
foarte important în procesul de injecție.
De asemenea este descris optimizarea procesului de injectare cu ajutorul
calculatorului în care s -a făcut simularea 3D.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
4
ABSTRACT
This study has the objective t o optimize the flow of material in an injection mold for
part-sensor. In this way, it attempts to provide an overview of the opportunity of using
plastics by injection t echnology.
This presents the current study of the best known and used methods of quality
assurance and control . It highlights how to control process parameters (pressure,
temperature and duration) and optimize them.
The general notions about plastics a re described, their advantages and
disadvantages, the properties and the manufacturing processes are listed . The operating
mode of the injection machine and the active parts of the mold are directly related to
the quality of the product being manufactured.
It is presented the method of calculating the mass of the landmark, calculating
the sizing and checking of the nests, determining the sealing surfaces of the forming
plates, sizing the nests according to the contraction of the material and dimensioning
of the distribution channels .
For the chosen benchmark, the injection machine is presented. This has a very
important role in the injection process.
Also described is the optimization of the injection process using the computer
where the 3D simulation was made.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
5
1. INTRODUCERE
Materialele plastice au apărut odată cu descoperirea vulcanizării cauciucului în
prima jumătate a secolului al XIX -lea, ca apoi în secolul al XX -lea au fost descoperite
materialele plastice din polimeri naturali.
În general, pro dusul de la care se pornește în fabricarea materialelor plastice
este naftul, un produs obținut în rafinăriil de petrol. Naftul este un amestec de diferite
molecule de hidrocarburi.
Primul material sintetic a apărut în anul 1908, acesta fiind rășina
fenol formaldehidică numită bachelită .
În ultimii ani, materialele plastice au început să ocupe un loc din ce în ce mai
important în domeniile industriei. În figura 1, observăm producția și cererea pe piață
pe tipuri de material polimerice la nivel global.
Figura 1. Producția și cererea pe piață pe tipuri de material polimerice la nivel global
Masele plastice se pot utiliza cu succes în: industria grea, industria
constructoare de mașini, aeronautică, industria alimentară (ambalaje, vafe, cutii,etc.),
industria ușoară, industria farmaceutică (seringi de unică folosință, capsule și
ambalaje,etc.) și multe altele. [1]
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
6
Acest proces conține următoarele avantaje:
aspect plăcut;
posibilități de prelucrare ușoară;
utilaje relativ simple și productive;
rezistență la uzură;
baze de materii prime accesibile;
prețuri relativ scăzute.
Dezavantaje:
stabilitate termică scăzută (unele pot fi utilizate până la 700C, altele până la
2000C , dar numai câteva pot fi folosite la temperaturi mai ridicate) ;
duritate mică în comparative cu sticla;
coductibilitate termică scăzută;
coeficient mare dilatație termică (dacă în timpul lor sunt expuse la variații
bruște de temperatură, apar tensiuni interne care pot produce fisuri);
“îmbătrănirea ” (care se manifest ă prin procese lente de oxidare, de absorbție a
umidității, de reducere a durității, de închidere a culorii, etc.).
Metodele de prelucrare ale maselor plastice sunt:
extrudare ( se obțin: sine, tuburi și forme profilate);
suflare (se obțin: mingi, flacoane , baloane, popice, etc.);
injectare ( se obțin jucării, capace pentru sticle, nasturi, etc.).
Dintre cele 3 metode enumerate mai sus, cea mai utilizată metodă este cea a injectării .
Figura 1.2. Utilizarea materialelor polimeri ce pe tipuri de procese
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
7
Lucrarea prezentă este structurată în 9 capitole încercând să ofere o imagine de
ansamblu a oportunității utilizării materialelor plastice prin tehnologia de injecție.
Capitolul 2 prezintă noțiuni generale despre materialele termop lastice. Sunt
evidențiate avantajele și dezavantajele materialelor plastice, proprietățile și procedeele
de fabricație acestora. Cunoașterea proprietăților fizice, mecanice, termodinamice,
tibologice, reologice sunt esențiale în tehnologia de injectare a m aselor plastice.
Regimul de lucru a mașinii de injectat și părțile active ale matriței sunt direct în
legătură cu calitatea produsului realizat .
În capitolul 3 se prezintă tehnologia de injectare a materialelor plastice,
principiile și treptele de proces a le acesteia. Principalii factori care determină procesul
de formare a materialelor termoplastice sunt evidențiați alături de utila jul și
dispozitivele care contribuie la elaborarea tehnologiei de injectare.
În capitolul 4 se prezintă studiul actual a celor mai cunoscute și folosite metode
de asigurare și control al calității, conform standardelor în vigoare privind tehnologia
de injecție de mase plastice. Se evidențiază modul cum se pot controla parametrii de
proces (presiunea, temperature,dura ta), precum ș i optimizarea acestora.
Descrierea reperului ales este prezentat î n capitolul 5, unde este prezentată
caracteristica materialului cu proprietățiile sale chimice și fizice, cât și comportarea
acestora la ardere.
În capitolul 6 , se prezintă proiectarea matr iței de injecție, metoda de calcul a
masei reperului, calculul de dimensionare și verificare a cuiburilor, determinarea
suprafețelor de închidere a plăcilor de formare, dimensionarea cuiburilor în funcție de
contracția materialului cât și deminsionarea can alelor de distribuție.
Capitolul 7 descrie optimizarea procesului de injectare cu ajutorul
calculatorului, în care s -a făcut simularea modelu luii 3D. Pentru aceasta am folosit
programul de simulare Autodesk Mold Flow. În primă fază am creat structura de plasă
pe suprafața piesei, după care s -a ales punctul de injecț ie. Prin introducerea
parametr ilor de injecție (a mașinii), cât și tipul materialului de injectat, am generat
simularea întregului proces.
Capitolul 8 este dedicat concluz iei finale a lucrării de diplomă , unde sunt
expuse rezultatele finale ale acestuia. Iar în finalul lucră rii este atașată bibliografia și
anexele .
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
8
2. CONSIDERAȚII GENERALE PRIVIND
MATERIALELE TERMOPLASTICE
Materialele plastice reprezin tă un domeniu dezvoltat relativ recent în rap ort cu
materialele metalice sau ceramic e.
2.1. Definiția materialelor plastice
Materialul plastic reprezintă un amestec de unul sau mai mulți polime ri cu unul
sau mai mulți aditivi, care conferă proprietăți particulare necesare fabricării și utilizării
lor. Ad itivii sunt substanțe adăugate în cantități mai mici unui polimer și acționează
asupra proprietățiilor fizice, chimice și electrice ale produsului. Aditivii generali
utilizați pot fi grupați în trei mari categorii: plastifianți, stabilizanți si aditivi dif eriți.
Materialele plastice nu există în natură. Ele sunt compuși creați artificial în
laborator. Numele care li s -a dat amintește de una dintre proprietățiile lor
fundamentale, si anume plasticitatea, capacitatea de a se deforma sub acțiunea unei
forțe e xterioare și de a -și conserva apoi forma care le -a fost dată.
Fiind materiale chimice organice, materialele plastice se obțin prin reacții
chimice din produse naturale vii, care pot fii:
Figura 2.1. Produsele naturale din care se pot obține ma terialele plastice [1] Materiale
plastice Origine
animală Lapte de
vacă Cazaină Galalit
Origine
vegetală Lemn,bumbac
Celuloză Celuloi d
Arbore de
cauciuc, păpădie Latex Cauciuc
Trestie de zahăr Alcool Policlorură de
vinil, polietilenă
Porumb Polipropilen
ă
Origine
naturală Petrol (55%)
Carbon (35%)
Gaze naturale
(10%) Diverse tipuri
de materiale
plastice
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
9
2.2. Clasificarea materialelor plastice
Din punct de vedere al modului de procesare și al modificărilor chimice aferente,
materialele plastice se pot definii în două mari categorii:
materiale termoplastice;
materiale termorigide (termore active).
Materialele termoplastice sunt polimeri care trec sub acțiunea căldurii și presiunii
în stare plastică fără a suferi modificări chimice radicale. Transformările lor sunt
reversibile. Deșeurile și rebuturile precum și produsele scoase din uz pot fi reciclate
prin retopire.
Materialele termorigide sunt materiale plastice care sub acțiunea căldurii și
presiunii suferă modificări chimice radicale și ireversibile. Deșeurile și rebuturile nu
pot fi reciclate prin retopire.
În figuri le 2.2 și 2 .3 se prezi ntă schematizat modul de procesare al celor două
categorii de materiale.
Figura 2.2. Schematizarea procesării termoplasticelor [1]
Figura 2.3. Schematizarea procesării termorigidelor [1] Răcire
Echipament Matriță
+
Energie Termică Plastifiere Obiect
Reciclabile
Răcire Obiect
Echipament Matriță
+
Inițiatori/Energie Termică Plastifiere
Nereciclabil
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
10
2.3. Avantajele și dezavantajele materialelor plastic e
Utilizarea remarcabilă a polimerilor în toate domeniile de activitate se datorează
avantajelor tehnico -economice ce le prezintă în vederea creșterii economicității,
calității și competitivității produselor industriale.
Acestea sunt:
materialele plastice care prezintă o mare varietate sortimentală și în consecință
o mare diversitate a caracteristicilor mecanice și a proprietățiilor fizico -chimice;
polimerii se caracterizează printr -o mare diversitate a procedeelor tehnologice
de prelucrare la cadențe de f abricare ridicate în raport cu materialele
tradiționale. Astfel pentru fabricarea unei butelii de apă minerală din policlorură
de vinil (PVC) sau polietilenă se obțin cadențe de 10.000 butelii/oră în raport cu
500 butelii/oră din sticlă;
materialele plasti ce sunt bune izolatoare termice și fonice;
unele prezintă transparență superioară sticlei, sunt neinflamabile sau pot fi
ignifugate;
în general au o bună stabilitate dimensională, au elasticitate care atenuează
șocurile;
finisarea suprafețelor exterioare s e obține direct din formarea pieselor, nu
necesită prelucrări suplimentare;
posibilități foarte largi de colorare, aspect plăcut, prezintă rezistență la
coroziune.
Materialele plastice se caracterizează prin cost redus al transformării în pro duse asa
cum r eiese din Figura 2 .4.
Figura 2.4. Costul transformării în produse ale materialelor plastice
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
11
Materialele plastice prezintă și unele dezavantaje precum:
majoritatea au rezistență mecanică scăzută ceea ce exclude utilizarea lor pentru
piese la care solicităriile mecanice sunt importante. În astfel de cazuri se
recomandă utilizarea materialelor plastice armate cu fibre de sticlă, carbon,
bor,etc.;
contrar celor tradiționale, nu sunt auto sau biodegradabile. Soluția acestei
problem e este oferită de realizarea plasticelor fotodegradabile sau
hidrodegradabile, dar pentru moment prețul acestora este încă ridicat;
intervalul de temperatură la care se pot utiliza este mult mai mic decât al
metalelor;
coeficientul de dilatare termică al m aterialelor plastice este ridicat, însă poate fi
diminuat prin ranforsarea cu fibre de sticla,carbon,kevlar,etc.;
coeficientul de transmitere a căldurii este mult mai mic decât al metalelor
(dezavantaj la lagăre,dar avantaj la ghidaje);
materialele plastic e pot degaja produse toxice în timpul arderii lor.
În mod special este periculoasă policlorura de vinil care degajă în timpul arderii,
gaze toxice cum sunt clorul și fosgenul. În condiții de umiditate se formează vapori de
acid clorhidric.
Aceste dezavanta je vor fi în scurt timp diminuate sau îndepărtate fie prin
îmbunătățirea calității materialelor actuale, fie prin realizarea unor materiale noi cu
calități i superioare. Cu toate aceste dezavantaje, utilizarea materialelor plastice este în
creștere continuă , aplicându -se peste tot unde condițiile tehnico -economice o permit.
2.4. Caracteristiciile structurale ale materialelor plastice
Din punct de vedere structural deosebim ur mătoarel e caracteristici:
1. Gradul de polimerizare (p) al unui compus macromolecular es te determinat de
numărul de unități structurale ce intră în compoziția macromoleculei.
În gradul de polimerizare (p) și masa moleculară medie (M) există relația :
mMp [2.1]
-unde: m este masa moleculară a unității structurale.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
12
S-a observat că energia de coeziune crește cu cât gradul de polimerizare este mai mare.
2. Microstructura determină în mare măsură proprietățiile p olimerului.
În funcție de așezarea unității structurale în catenă,copolimerii se clasifică astfel:
copolimeri statistici: cu succesiunea întâmplătoare a unitățiilor structurale în
catena principală;
copolimeri alternați regulat: în care unitățiile structur ale de tip diferit A și B
alternează în catena principală;
copolimeri secvenționali sau în blocuri: blocurile de unități structurale de tip
diferit alternează în catena principală;
copolimeri grefați: formați din catene principale alcătuite din unități
structurale de același tip, pe care se grefează catene formate din unități
structurale de tip diferit.
În concluzie, după forma geometrică a catenei, polimerii se împart în:
a) polimeri liniari;
b) polimeri ramificați;
c) polimeri spațiali: – cu rețea bidimensională
-cu rețea tridimensională.
3. Energia de coeziune
Energia de coeziune reprezintă totalitatea forțelor intermoleculare de tip Van Der
Waals și a legăturiilor de hidrogen care acționează de -a lungul catenelor. Mărimea
energiei de coeziune condiționea ză proprietățiilor polimerilor:
dacă forțele intermolculare sunt mici, de exemplu la polietilenă, energia
de coeziune este mică și polimerul este flexibil, deci ușor de deformat
sub acțiunea unei forțe;
dacă între catene se stabilesc legături de hidrogen ca de exemplu la
poliamide, atunci energia de coeziune a polimerului este mare,
flexibilitatea lui scade și concomitent crește rezistența mecanică,
stabilitatea termică și tendințele de cristalizare.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
13
4. Cristalinitatea
Cristalizarea polimerilor a fost demo nstrată prin spectrele de difracție ale razelor X.
Polimerii pot fi:
polimeri amorfi cu structură fibrilară (macromoleculele întinse) sau
globulară (macromoleculele răsucite ghem dispuse neregulat) se
caracterizează printr -o așezare neuniformă a macromole culelor și prin
compactitate redusă;
polimeri parțial cristalini ce se caracterizează prin coexistența unor
microdomenii amorfe cu microdomenii cristaline (cristalite).
Macromoleculele sunt așezate ord onat în spațiul tridimensional ș i au un
grad avansat de compactitate.
Sub efectul încălzirii materialelor plastice, macromoleculele acestora se separă
una de cealaltă, și apoi în timpul solidificării acestora apare fenomenul de fuziune a
macromoleculelor care poate avea loc în două feluri astfel:
rămân în star ea în care sunt fără a se aranja în nici o ordine particulară,
până la solidificarea completă a materialului plastic. În acest caz putem
spune că materialul plastic are o structură amo rfă precum reiese din
Figura 2.5 :
Figura 2.5. Structură amorfă
dacă o parte din macromolecule se aranjează într -o anumită ordine,
unele în raport cu altele până la solidificarea completă a materialului
plastic. În acest caz spunem că materialul plastic are o structură parțial
cristalină, acest lucru îl vedem în Figura 2 .6: A
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
14
Figura 2.6. Structură parțial cristalină
A- micromediu amorf
B- micromediu cristalin
Proporția dintre volumul zonelor cristaline și cel al zonelor amorfe, determină
gradul de cristalinitate al materialului.
Astfel procentul de cristalinitate P c se poat e exprima prin relația :
mpc
VVcP
, unde: V c – este volumul de material cristalizat;
Vmp – este volumul total de material.
Volumul de material cristalizat depinde de condițiile de injectare:
viteza de răcire al mat erialului;
orientarea macromoleculelor în piesa injectată;
parametrii tehnologici ai mașinii de injectat.
B
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
15
Tabelul 2 .1 arată procentul de cristalinitate a principalelor materiale
termoplastice: [6]
Materialul termoplastic Simbol Procent de
cristalinitate
Poliamidă PA 6 40%
Poliamidă 66 PA 66 70%
Poliacetal POM 90%
Polietilentereftalat PET 50%
Polibutilentereftalat PBT 50%
Politetrafluoretilenă PTFE 95%
Polifenilensulfură PPS 50%
Poliarilamidă PAA 30%
Polietilenă de joasă
densitate PEJD 65%
Polietilenă de înaltă
densitate PEID 80%
Polipropilenă PP 60%
Polietecetonă PEEK 35%
Polimer cu cristale
lichide LCP 99%
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
16
2.5. Proprietățiile materialelor polimerice
Materialele plastice au următoarele proprietăți fizico -mecanice cum ar fi:
prelucrabilitate bună, stabilitate chimică deosebită, neinflamabilitate, densitate redusă.
Datorită acestor proprietăți, mat erialele plastice au rolul de a înlocui în bună parte
metalele și aliajele lor, lemnul și materialele de construcție.
Alegerea ma terialelor pentru fabricarea reperelor are în vedere atât
proprietățiile lor, cât și metodele de evaluare a acestor proprietăți. Fiecare proprietate
este semnificativă și pertinentă în raport cu metoda prin care ea se definește. Având în
vedere că influen ța unor parametri de structură, mediu și de transformare este
relevantă pentru proprietățiile măsurate, metodele de evaluare au fost normalizate, dar
producătorii pot dezvolta norme interne sau norme impuse de clienți. În figura 2.7 sunt
enumerate propriet ățiile materialelor plastice.
Figura 2.7. Proprietățiile materialelor plastice
2.5.1 Proprietăți fizice
Cunoașterea proprietățiilor fizice ale materialelor plastice prelucrate prin
injectare este necesară deoarece regimul de lucru, forma și d imensiunile organelor
active ale mașinii depind de valorile caracteristicilor fizice.
În mașina de injectat materialul trece din starea solidă (granulară sau
pulverulentă), în starea de topitură. Valorile parametrilor de lucru ai unei mașini de
injectat ( temperaturi, presiuni, viteze, etc.) depind de materialul prelucrat car acterizat
de proprietățile sale fizice. Din aceste motive este necesară cunoașterea proprietățiilor
fizice ale materialelor plastice în stare solidă, granulară sau pulverule ntă, în star e de
topitură, precum și în stare tranzitorie dintre granule sau pulbere și starea de topitură.
Proprietățiile materialelor
plastice
Fizice Chimice Termodinamice Mecanice
Instantanee Mecanice pe termen
lung Tribologice
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
17
2.5.2 Transmiterea presiunii
În medii discontinue, granulare sau pulverulente (f g ≠ 0), presiunea se transmite
astfel decât în fluide (f g = 0). Mediile granu lare sunt anizotrope, presiunea
netranmițându -se cu aceeași valoare în toate direcțiile în jurul unui punct .
2.5.3 Coeficientul de frecare externă
Frecarea între granulele sau pulberea de material plastic și suprafețele metalice
are importanță în practic ă, deoarece valoarea coeficientului de frecare influențează
debitul mașinii de injectare și determină valoarea energiei disipate prin frecare externă.
Valoarea coeficientului de frecare depinde de: presiune, viteza relativă, temperatură,
rugozitatea supraf ețelor în contact, prezența sau absența lubrifiantului pe suprafețele
de contact. Coeficientul de frecare externă, atât pentru pulberi,cât și pentru granule, se
micșorează cu presiunea și este practic independent de viteza relativă în raport cu
suprafața m etalică. Coeficientul de frecare crește cu creșterea adâncimii asperităților
suprafeței metalice și cu numărul microcanalelor de pe suprafața granulelor.
Temperatura are efect diferit asupra coeficientului de frecare externă care este
dependent de natura materialului. Frecarea externă a materialelor plastice determină
acumularea de sarcină electrostatică. De acest fenomen trebuie să se țină seama la
transportul prin conducte al granulelor sau a pulberii de material plastic.
2.5.4 Comportarea reologică
Este important ca materialele pulverulente sau garnulare care alimetează
mașinile de injectat să aibă proprietăți de curgere corespunzătoare, mai ales în cazul
alimentării automate a mașinilor. Din punct de vedere practic, interesează curgerea din
buncăre (p âlniile de alimentare). Au fost determinate și verificate experimantal, relații
pentru profilul vitezelor la curgerea granulelor, precum și debitul curgerii particulelor
prin orificii circulare sau dreptunghiulare.
2.6. Proprietăți mecanice
Pentru a caracteri za din punct de vedere al rezistenței mecanice, un material
plastic trebuie să se țină seama de efectul concentrației diferitelor materiale din
compoziția sa, de efectul unor factori de mediu (umiditate, temperatură, presiune
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
18
atmosferică, raze ultaviolete, etc.), precum și de efectul trecerii timpului asupra
valorilor caracteristicilor mecanice. Valorile caracteristicilor mecanice ale unui
material termoplastic depinde și de masa moleculară, gradul de orientare al
polimerului, natura și concentrația materia lelor auxiliare.
Rezistența mecanică a materialului este diminuată de existența concentratorilor
de eforturi unitare pe suprafața unei piese (găuri, crestături, gâtuiri).
Materiale plastice supuse solicitărilor ciclice, se încălzesc astfel încât ruperea
poate avea loc în două moduri diferite:
temperatura crește în timp, după care se stabilizează; ruperea are loc prin
propagarea fisurii;
temperatura crește continuu, materialul se înmoaie și în final cedează.
2.7. Proprietăți tribologice
Proprietățiile tribo logice ale materialelor termoplastice depind de natura
polimerului, de natura și cantitatea componentelor topiturii, de natura suprafeței de
contact, de rugozitatea pieselor în contact, de presiune, de temperatura și de viteza
relativă a pieselor. Atât fre carea interioară a polimerului, cât și frecarea pe suprafețele
metalice este micșorată prin adaosul unor lubrifianți.
Temperatura suprafeței metalice cu care materialul plastic se află în contact
influențează coeficientul de frecare, constatăndu -se astfel creșterea coeficientului de
frecare cu scăderea temperaturii. La temperaturi mari sau la viteze mari, coefici entul
de frecare crește(Figura 2.8 ).
Un rol important pentru cuplul material plastic -oțel, îl joacă rugozitatea
suprafeței, constatându -se un min im pentru PA 6.6 și o variație mai puțin pronunțată
pentru celela lte materiale plastice (Figura 2.9 ).
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
19
Figura 2.8. Efectul temperaturii asupra coeficientului de frecare µ cu oțelul pentu diferite
materiale plastice: 1 -poliamidă 6.6; 2 -poliformaldehidă; 3 – polietilenă de înaltă tensiune;
4-poliamidă cu 10% polietilenă
Figura 2.9. Efectul rugozității asupra coeficientului de frecare µ cu oțelul pentru
diferite materiale plastice: 1 -poliamidă; 2 -poliformaldehidă; 3 -polietilenă de înaltă
densitate; 4 -poliamidă 6.6
2.8. Proprietăți termodinamice
Proprietățiile termodinamice ale materialelor termoplastice depind de
temperatură și de presiune. Coeficientul de dilatare liniară α 1, crește odată cu
temperatura. Materialele termoplastice au o conductivitate red usă, ceea ce permit
utilizarea lor ca izolatori termici. Conductivitatea termică redusă a termoplastelor se
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
20
îmbunătățește prin compoundarea acestora cu materiale bune conducătoare de
căaldură: oxizi metalici, pulberi metalici.
2.9. Proprietăți reologice
Reol ogia se ocupă cu studiul curgerii corpurilor sub acțiunea unor forțe și cu
răspunsul corpurilor ca urmare a aplicării acelor forțe.
Materialele polimerice se în tâlnesc sub diverse forme, dintre care cele mai des
întâlnite sunt: soluții, topituri, stare so lidă.
2.10. Comportarea reologică a soluțiilor de polimeri
Soluțiile de polimeri au vâscozitate mare față de soluțiile micromoleculare.
Umflarea și dizolvarea polimerilor depind de: natura polimerului și solventului,
flexibilitatea catenelor macromoleculare, m asa moleculară și compoziție chimică a
polimerului, cristalinitate, reticulare, temperatură.
Vâscozitatea soluțiilor diluate de polimeri depinde de tensiunea de forfe care,
deci prezintă o comportare nenewtoniană.
Sub acțiunea unei tensiuni de forfecare, macromoleculele se întind și se
orientează cu axa mare în direcția de curgere. Gradul de orientare depinde de raportul
depinde de raportul dintre intensitatea mișcării browniene și mărimea reopantei. Cu cât
reopanta este mai mare, cu atât este mai mic efe ctul mișcării browniene, deci crește
efectul de orientare, ceea ce conduce la micșorarea vâscozității. Ridicarea temperaturii
nu conduce întotdeauna la scăderea vâscozității soluțiilor de polimeri.
2.11. Comportarea reologică a topiturilor de materiale
polimer ice
S-a considerat că vâscozitatea de forfecare depinde de: masa moleculară,
distribuția masei moleculare, temperatura, presiune, reopantă, tensiune de forfecare,
natura și concentrația componentelor recepturii, istoria solicitărilor termomecanice,
natura catalizatorilor, temperatura de polimerizare, dependențe care vor fi analizate în
cele ce urmează.
Presiunea influențează semnificativ vâscozitatea de forfecare a polimerilor. Cu
creșterea presiunii se micșorează distanțele intermoleculare, se măresc for țele de
atracție moleculară și ca urmare, crește vâscozitatea. Efectul presiunii asupra
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
21
vâscozității este cu atât mai mare cu cât molecula este mai mare. Acest fenomen
trebuie luat în calcul la starea parametriilor tehnologici la mașina de injectat.
Efect ul presiunii asupra comportării topiturii este mai important în procesul de
injecție. Condițiile unui polimer precum și solicitările termomecanice la care este
supus la prelucrare influențează caracteristiciile fizice ale acestuia. Cu mărimea
numărului de prelucrări succesive vâscozitatea aparentă crește.
2.12. Comportarea reologică a materialelor termoplastice solide
Piesele injectate sunt corpuri reale care se comportă elastovâscos, adică se
deformează sub acțiunea unor forțe exterioare, datorită proprietăț iilor de elasticitate.
Dacă solicitările sunt suficient de mari și se extind pe o durată mare de timp,
deformațiile devin cel puțin parțial reversibile. Rezistența pe care o opune piesa
injectată revenirii eslatice a deformației, se datorește vâscozității . Energia mecanică de
deformare (reversibilă sau ireversibilă) se transformă în căldură care se d isipează în
corpul materialului . [12]
La solicitări de scurtă durată și valori scăzute, în general, se respectă legile de
dependență între tensiune și deforma ție. La tensiuni mici, materialele plastice se
deformează elastic și revin aproape instantaneu la starea inițială, cu recuperarea
aproape completă a energiei de deformare. La creșterea tensiunii peste deformația
elastică se suprapune un fluaj sau o deforma ție care crește cu durata de acțiune a
tensiunii. La îndepărtarea sarcinii, materialul plastic revine la starea inițială, pe care o
atinge după un anumit timp, deși nu toată energia de deformare este recuperată.
În figura 2.10 , se prezintă diferite curbe c aracteristice cu comportare diferită pentru
mai multe materiale plastice:
curba efort -deformație (a) este caracteristică unui polimer fragil, de exemplu
polistirenul la temperatura camerei, care se particularizează printr -o alungire
foarte limitată și o c reștere rapidă și proporțional a eforturilor cu deformația;
curba efort -deformație (b) este caracteristică pentru materialele plastice tenace;
curba efort -deformație (c) este caracteristică pentru materialele cu comportare
plastică;
curba efort -deformație (d) este caracteristică pentru materialele cu relaxare
slabă. La un nivel de laungire ridicat, cristalizarea provoacă o creștere a
modulului de elasticitate.
Curba efort -deformație (e) este caracteristică materialelor termoplastice
semicristaline (polietil enă, polipropilenă, poliamidă).
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
22
Figura 2.10. Curbe caracteristice σ -ε cu comportare diferită la deformație : a-
materiale plastice casante materiale plastice tenace; c – materiale plastice cu
deformare plastic ă importantă ; d- materiale plastice cu relaxare slabă; e –
materia le plastice semicristaline . [11]
2.13. Procedee de fabricație a materialelor plastice
Vâscoelasticitatea este proprietatea unui corp care vâscos fiind are capacitatea
de a prezenta simultan câteva proprietăți elastice, cum sunt cele asocia te capacității de
înmagazinare a energiei de deformare conform căreia aplicarea unei tensiuni va
provoca o deformație ca va tinde spre o valoare de echilibru în timp. Vâscoelasticitatea
este o parte a reologiei. Reologia studiază deformarea solidelor în ti mp și curgerea
vâscoasă a fluidelor. În figura 2 .9, este schematizată schema bloc a prelucrării
materialelor termoplastice .
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
23
Figura 2.11. Schema bloc a prelucrării materialelor plastice
Principalele grupe de procedee de prelu crare a materialelor plastice sunt:
a) Matrițarea : are în vedere formarea pieselor masive sau cave cu pereți subțiri
printr -un proces ce presupune introducerea sub presiune a unui polimer topit
într-o cavitate închisă și solidificarea acestuia în urma răcirii . Se pot prelucra
atât materiale termoplastice cât și materiale termorigide. Matrițele utilizate sunt
scule foarte complexe și costisitoare. Se pretează la serii mari de fabricație a
unor piese obținute de regulă prin operația de injecție.
b) Extrudarea: este un proces tehnologic continuu de prelucrare a materialelor
plastice prin care se pot obține profile de lungime infinită cum ar fi: tuburi, țevi,
folii, izolații pentru cabluri electrice,etc. Extrudarea constă în aducerea
materialului printr -un tratament t ermomecanic la starea de curgere după care
acesta este obligat să treacă printr -o filieră cu profil corespunzător produselor
de realizat. Prin acest procedeu se obțin într -un ritm rapid profile continue a
căror lungime este condiționată numai de posibilită țiilr de depozitare și
transport. Instalațiile utilizate sunt complexe și au ca element central mașina de
extrudat numită extruder.
Granule sau pudră Obiect
Placă
Folie
Procedeul de
fabricație
Plastifiere
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
24
c) Calandrarea: este procedeul de laminare a unor materiale termoplastice pentru
obținerea unor foi sau folii în stare fini tă cu ajutorul unor mașini de prelucrare,
numite calandre. Procedeul care stă la baza calandrării este curgerea laminară a
unui fluid vâscos prin interstițiul dintre doi cilindrii care se află în mișcare de
rotație. Avantajeșe acestui procedeu se bazează p e posibilitățiile largi de
utilizare și de reglare ale calandrului, care produce foi continue, omogene, cu
grosime uniformă chiar și sub 0.1 mm.
Figura 2.12. Instalația de calandrare :1-extruder ; 2-separato r
magnetic; 3-calandru 4 -cilindri de angajare; 5-cilindri i de finisare; 6 -role de
transp ort; 7 -dispozitiv de imprimare;8 -conveior de stabilizare; 9-tunelul de
răcire;10 -calibru de grosime; 11-dispozitiv de tăiere a marginilor; 12-sistem
de rulare [18]
Instalațiile de calandrare sunt echip amente complexe .
d) Termoformarea: reprezintă un procedeu cu precădere asociat
deformării materialelor termoplastice (uneori termorigide) subțiri
(pelicule sau plăci) în matrițe cu elemente active nerigide. Piesele
tridimensionale de tip pahar sau diferite am balaje se obțin din
semifabricate plane.
Asamblarea grupează o serie de operații ce utilizează încălzirea,
presarea și lipirea pentru a realiza îmbinări demontabile și mai des
nedemontabil.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
25
3. Injec tarea materialelor termoplastice
3.1. Principiul injectării
Prelucrarea prin injecție este cel mai larg procedeu industrial de obținere a
articolelor din materialele plastice.
Aplicații: produsele variază de la piese mari, cum sunt cele folosite în industria
automobilelor (spoilere, borduri de interior), la obiect e mult mai mici, ca de exemplu
componente electromecanice (comutatoare electrice sau întrerupătoare).
Avantaje:
capacitatea de a obține forme complexe cu o productivitate ridicată;
preț de cost scăzut.
Definiție: prelucarea prin injecție reprezintă proces ul tehnologic prin care materialul
plastic, adus în stare de curgere prin acțiunea căldurii, este introdus sub presiune , în
cavitatea unei matrițe (cuib), unde are loc răcirea și solidificarea lui. Odată cu
încetarea forței de presare, materialul răcit pă strează forma cavității interioare a
matriței în care a fost injectat și din care, după un anumit timp poate fi îndepărtat.
În condițiile industriale, procesul se repetă în cadrul unui ciclu de injectare, care
conține următoarele faze mai importante:
alimentarea cu material (dozarea);
încălzirea și toprea materialului în cilindrul mașinii;
închiderea matriței;
introducerea sub presiune a materialului topit în matriță;
compactizarea materialului în matriță;
răcirea și solidificarea materialului în matriță;
deschiderea matriței și eliminarea piesei injectate.
Principalii parametrii tehnologivi care influențeaă calitatea unui produs finit
obținut prin injecție sunt:
presiunea pistonului în cilindru;
temperatura materialului injectat, temperatura matriței;
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
26
durata unui ciclu de injecție.
Realizarea prin injectare a unei pie se poate fi urmărită în figura 3 .1.
Figura 3.1. Schema de principiu a injectării [17]
1-platou mobil; 2 -matrița; 3 -platou fix; 4 -duza; 5 -cilindru; 6 -corp de încăl zire; 7 -melc;
8-pâlnie de alimentare; 9 -sistem de antrenare a mișcării de rotație; 10 -sistem de
acționare a mișcării de translație
Materialul, sub formă de granule se introduce în pâlnia de alimentare 8, de
unde cade în cilindrul de injectare 5. Materialul plastic ajuns în cilindrul de injectare
este transportat de melcul 7 în timpul mișcării de rotație spre capul cilindrului, unde se
gasește duza de injectare 4. Mișcarea de rotație a melcului se realizează cu ajutorul
sistemului de angrenaje 9 . În timpul transportului, granulele ajung în stare de topitură,
ca urmare a frecărilor precum și a încălzirii de către elementele de încălzire 6.
Materialul plastic plastifiat este împins sub presiune în matrița de injectat 2, de către
melcul 7, ca urmare a presiunii exercitate de sistemul de acționare 10 (motor hidraulic
liniar).
După răcirea și solidificarea materialului în matriță, platoul mobil al mașinii de
injectat se îndepărtează de platoul fix 3. Astfel matrița se deschide și ca urmare a
acționării sistemului de extragere, piesa injectată A este eliminată din matriță.
a- injectarea materialului
în matriță
b- răcirea și solidificarea
topiturii
c- deschiderea matriței și
aruncarea reperului din matriță
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
27
3.2. Trepte de proces
Procedeul de injectare al materialelor plastice este un proces ciclic care
cuprinde operații care nu sunt perfect delimitate. Dacă se reprezintă grafic mișcarea
melcului și a matriței în cursul procesului de injectare se obține diagrama din figura
3.2.
Figura 3.2. Deplasarea melcului și a matriței în procesul de injectare [17]
tu – timp de umplere a matriței;
tul – timp de presiune ulterioară(compactizare);
tr – timp de răcire;
td – timp de demulare.
Întregul proces de injectare poate di cuprins în următoarele trepte de
proces (Figura 3.3):
plastifierea;
umplerea matriței;
compactizarea;
răcirea și demularea.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
28
Umplerea matriței
Compactizarea Plastifierea
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
29
Răcirea și demularea
Figura 3.3. Trepte de proces
3.3. Condiții de formare
Principalii factori care determină procesul de formare a materialelor
termoplastice sunt:
propri etățiile chimice, fizice și de curgere ale materi alului termoplastic în
condițiile specifice procesului de injectare;
regimul temperaturiilor;
regimul presiunilor;
durata necesară formării.
Proprietățiile chimice, fizice și termodinamice, sunt dterminate pentru
desfășurarea procesului de injectare. Propr itățiile polimerilor amorfi sau cristalini sunt
diferite.
Regimul temperaturilor: topitura materialului termoplastic se face prin
transmiterea căldurii de la peretele cilindrului la material și prin transormarea prin
fricțiune a energiei mecanice în energ ie termică. Cu cât temperatura materialului
termoplastic este mai ridicată, cu atât acesta este mai fluid, matrița se umple mai ușor,
iat timpii de injectare se reduc.
Temperatura matriței este hotărâtoare în faza de răcire -solidificare a reperului.
Măsur ând temperaturile locale în mai multe puncte din interiorul cilindrului de
injectare și a matriței în timpl ciclului,se poate reda sub forma unui grafic,dinamica
materialului termoplastic de -a lungul cilindrului și al matriței pe care îl putem vedea în
figura 3 .4.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
30
Figura 3.4. Dinamica temperaturii materialului termoplastic de -a lungul cilindrului și a
matriței [16]
t0-temperatura polimerului la intrarea în cilindru;
t1-temperatura de topire a polimerului;
t2-temperatura de injecție;
t3-temperatura în ma triță;
l1-l5-coordonate pe lungimea mașinii.
Regimul presiunilor:
În timpul procesului de injectare se dezvoltă o serie de forțe care exercită
presiuni importante asupra materialului termoplastic.
Presiunea exercitată de melc transportă materialul plast ic topit din camera
cilindrului mașinii, prin duză și canalele matriței, pentru umplerea cavității acesteia:
presiunea exterioară p e reprezintă presiunea exercitată de piston asupra
cilindrului mașinii de injectat. Prin intermediul materialului, presiunea
exterioară se transmite în interiorul matriței;
presiunea interioară p i reprezintă presiunea din interiorul matriței;
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
31
Presiunea interioară este mai mică decât presiunea exterioară datorită faptului că o
parte se pierde la trecerea materialului prin duza mașinii,duza matriței, canalele de
alimentare.
presiunea ulterioară p u sau presiunea de compactizare, reprezintă
presiunea exercitată de melc asupra materialului din cavitatea matriței,
după umplerea matriței cu material. Această presiune compensează
contracția rezultată în urma răcirii materialului topit;
presiunea în punctul de sigilare p s este corespunzătoare momentului
solidificării materialului în digul de la intrarea în cuibul matriței,
sigilându -se astfel materialul în matriță;
presiunea interioară remanentă p r reprezintă presiunea din piesa
injectată în momenul deschiderii matriței.
Figura 3.5. Schema simplificată a injectării pentru punerea în evidență a presiunilor
[18]
1-matriță; 3-melc;
2-cilindru; 4 -cilindru hidraulic;
pi-presiune interioară;
pe-presiune exterioară;
ph-presiune hidraulică.
Stadiul de umplere a matriței are loc de la t 0 la t 2. În prima parte (0 -1),
presiunea rămâne constantă, iar apoi în momentul unplerii crește brusc la valoarea p i
(porțiunea de curbă 0 -2).
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
32
În stadiul de compactizare, polimerul se răcește și volumul scade. Se aplică
presiunea ulterioară care determină introducerea unor noi cantități de topitură. Se
ajunge pân ă la o valoare maximă a presiunii interioare p i max, după care presiunea va
scădea până la valoarea presiunii de sigilare p s (2-4).
Stadiul de răcire se caracterizează printr -o scădere mai lentă a presiunii, ca
urmare a solidificării (4 -5). La sfârșitul s tadiului, matrița se deschide și reperul este
evacuat din matriță. Presiunea remanentă în punctul 5 trebuie să fie mai mare decăt
presiunea mediului, pentru a asigura deminesiunile obiectului.
Figura 3.6. Ciclul de injectare
pi-presiunea interioră;
pr-presiunea remanentă;
pimax-presiunea interoară maximă;
ps-presiunea de sigilare.
Timpul de formare este influențat de caracteristicile polimerului,de
dimensiunile reperului de injectat și de sistemul de răcire al matriței. Durata de fomare
determină product ivitatea mașinii și calitatea pieselor injectate. Un element impoertant
în determinarea duratei de formare, îl constituie raportul dintre greutatea piesei
injectate și capacitatea de plastifiere a mașinii de injectat .
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
33
3.4. Utilaje pentru injectarea material elor plastice
Mașinile de injectat sunt principalele utilaje pe care se execută piese injectate
din materiale termoplastice. Din punct de vedere constructiv cât și din punct de vedere
funcțional, utilajele de injectare se compun din două unități:
unitatea de injectare;
unitate de închidere.
Unitatea de injectare asigură alimentarea cu material, plastifierea acestuia,
injectarea în matriță și mișcările de apropriere și retragere a modului în timpul unui
ciclu.
Unitatea de injectare este formată din următoa rele elemente de intrare:
d-diamtrul melcului;
Si-cursa de injectare.
Volumul de injecție teoretic minim se calculează astfel:
4SdVi2
it
(cm3).
Vie=f*V it (cm3);
-unde f reprezintă factorul de corecție ce depinde de forma și dimensiunile pieselo r și
mărimea culeei (f=0,6…0,9).
Unitatea de închidere asigură închiderea matriței și menținerea ei închisă pe
perioada solicitărilor din timpul lucrului. În timpul injecției, materialul plastic ajunge
în interiorul cuibului, la presiuni de 600 -800 bar i sau superioare, dând naștere unei
forțe F2 (Figura 3 .7) ce tinde să deschidă matrița. [18]
Figura 3.7. Distribuția forțelor în procesul de
injecție
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
34
Forța de închidere reziduală F r este cea care realizează compresia matriței în
timpul procesului, respectându -se condiția: F r=F1-F2>0.
În calculul forței de închidere intervin următoarele elemente:
z-numărul de cuiburi ale matriței;
Ap-aria proiecției suprafeței cuibului pe planul de separație (cm2);
L-drumul de curgere (mm);
s-grosimea medie de perete a piesei (mm).
Forța de închidere se determină cu ajutorul formulei astfel:
F1=z*A p*pw [kN];
-unde p w este presiunea din cavitatea matriței.
Pentru alegerea mașinilor de injectat cu materiale plastice, se va ține cont de
caracteristicile tehnice ale aces tora,precum sunt:
volumul maxim de injectare [cm3];
capacitatea de plastifiere [kg/h];
presiunea de injectare [daN/cm2];
forța de închidere [kN];
dimensiunile de gabarit ale platourilor de prindere [mm];
distanța dintre platouri max/min [mm];
dimensiunile maxime de montaj ale matriței orizontal/vertical [mm];
puterea instalată [kw].
3.5. Matrițe pentru injectarea materialelor plastice
Matrița este un ansamblu mecani c complex care are rolul de a f orma un produs
cu o anumită configurație geome trică, cu dimensiuni prestabilite și cu suprafețe de
înaltă calitate. În tabelul 3 .1 sunt enumerate tipurile de matrițe după un anumit criteriu .
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
35
Tabelul 3 .1 Tipuri de matrițe
Nr. crt Criteriu Tipuri de matrițe
1 După numărul de
cuiburi – matrițe cu un singur cuib
– matrițe cu două sau mai multe cuiburi
2 După sistemul
de injectare – cu injectare directă
– cu injectare punctiformă
– cu injectare cu canale de
distribuție
– cu injectare peliculară sau cu film
– cu injec tare cu canale încălzite
– cu injectare cu canal tunel
– cu injectare cu canale izolate
– cu injectare tip umbrelă
– cu injectare inelară
3 După modalitatea
de acționare a
sistemului de
aruncare – cu aruncare mecanică
– cu aruncare pneumati că
– cu aruncare hidraulică
4 După numărul
planelor de separație – cu un singur plan de separație
– cu două plane de separație
– cu mai multe plane de separație
5 După modul de
scoatere a piesei din
matriță -cu tije aruncătoare
-cu placă arun cătoare
-cu bacuri
-cu deșurubare (miezuri rotitoare)
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
36
Matrițele pentru injectat materiale termoplastice sunt constituite din două părți
principale:
subansamblul fix al matriței din spre unitatea de închidere, montat pe platoul
mobil al mașinii de injectat;
subansamblul mobil al matriței din spre unitatea de închidere, montta pe platoul
mobil al mașinii de injectat.
Cele două subansamble de mai sus sunt fixate pe platourile de închidere ale mașinii
de injectat, fie direct prin șuruburi de fixare, f ie prin intermediul unor bride de fixare.
Din punct de vedere a poziției de injectare, se deosebesc două tipuri de matrițe de
injectat cum ar fi:
matrițe de injectat cu duză de umplere perpendiculară pe planul de separație;
matrițe de injectat cu duză de umplere în planul de separație.
În figura 3 .8 este prezentată o matriță de injectat cu două cuiburi cu duza
perpendiculară pe planul de separație în care se pot destinge atât elementele specifice,
cât și elementele tipizate.
Figura 3.8. Elementele matriț ei de injectat
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
37
1-tija de aruncare; 2 -bucșa de conducere; 3 -șurub; 4 -placă de prindere; 5 -placă
aruncătoare; 6 -placă postaruncătoare; 7 -șurub; 8 -placă distanțier; 9 -placă suport;
10,11 -placă de formare; 12 -bucșă de ghidare; 13 -placă de prindere; 14 -coloan ă de
ghidare; 15 -,16-pastilă; 17 -poanson; 18 -duza de injectare; 19 -inel de centrare; 20 –
bucșă centrală; 21 -știft; 22 -știft tampon ;23 -șurub; 24 -știft readucător; 25 -aruncător
central; 26 -aruncător; 27 -șurub; 28 -inel de centrare. [17]
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
38
4. STADIUL ACTUAL PRIVIND CALITATEA
PIESELOR OBȚINUTE ÎN PROCESUL DE
INJECȚIE A MATERIALELOR PLASTICE
4.1. Injectarea în matriță: mașina și procesul
Prin tehnologia de injectare în matriță, granulele din material plastic sunt
transformate în produse variate a c ăror calitate este influențată de o multitudine de
factori specifici procesului de producție. În momentul de față, aproximativ 32% din
volumul total de materiale plastice este procesat prin injecție în matrițe și aproape
toate ramurile industriale utilize ază componente obținute prin acest procedeu. Deși în
aparență pare simplu, injectarea în matrițe este mai degrabă un proces complex,
dinamic și neliniar, în timpul căruia parametrii mașinii, proprietățiile materialului și
variabilele de proces ineracționea ză unele cu altele influențând calitatea pieselor .
4.2. Relații între setările procesului și calitatea produsului
4.2.1 Analize care utilizează metoda numerică
Pentru a investiga relația între setările procesului de injecție în matrițe și
caracteristicile cal itative ale produsului injectat, este esențial să înțelegem comportarea
curgerii materialului în interiorul cavității matriței, deoarece calitățile produsului sunt
determinate de -a lungul celor trei stagii ale procesului: umplerea, compatizarea –
menținerea și răcirea. Studiile recente în analiza curgerii materialului pentru piesele
injectate în matrițe, au încercat să stabilească modele matematice cuprinzătoare având
la bază conservarea masei, momentului si energiei, cuplate cu ecuații ale proprietățiilor
reologice și termice ale polimerului folosit.
Aceste simulări de curgere au constituit o bază de plecare pentru analiza
calității, în ciuda limitării lor ca precizie. În ultimul timp, cercetătorii au extins
procesul de simulare pentru predicția calității pr odusului.
Calitatea pieselor obținute prin injecție poate fi împărțită în general în trei
categorii:
a) proprietăți dimensionale ca: lungime, grosime, greutate;
b) proprietăți de suprafață reprezentate de apariția defectelor de suprafață
cum sunt goluri de supr afață, exfolieri,crestături și adâncituri.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
39
c) proprietăți mecanice cum sunt: rezistența la tracțiune, compresiune,
lovire;
d) proprietăți optice.
4.2.2 Analiza metodei experimentale
Metoda experimentală evaluează corect relația dintre setările procesului și
măsurătorile calitative. În această situație, relațiile intrări -ieșiri ale procesului de
injecție sunt tratate ca o cutie neagră prin selectarea atributelor calitative cum sunt
proprietățiile mecanice, proprietățiile suprafeței și proprietățiile dimesionale ca ieșiri și
setările de proces ca intrări.
Proprietățiile mecanice importante ale unei piese din plastic sunt rezistența la
tracțiune și modul de elasticitate, care pot fi obținute din curba de tensiune -deformare
și din rezistența la șoc. Cercetătorii în știința materialelor au aflat că mulți polimeri au
proprități mecanice îmbunătățite sau alte proprități mai puțin cunoscute.
Proprietățiile mecanice ale amestecurilor materialelor termoplaste, în special ale
celor bazate pe polipropilenă (PP), au fost st udiate în mod extensiv. Amestecurile
materialelor termoplaste cu polimeri lichizi cristalini (LPC) pot efectiv să
îmbunătățească proprietățiile mecanice ale produsului. Amestecul polimeri
cristalini/polimeri lichizi cristalini (PC/LPC) este unul dintre cel e mai des utilizate
materiale. Temperatura de injecție și viteza de injecție au efecte profunde asupra
întăririi LCP în matricea PC. O temperatură de injecție mai joasă, apropiată de punctul
de topire al LCP duce la obținerea unor mai bune proprietăți meca nice. Adăugând fibre
în matricea polimerului se pot de asemenea îmbunătății substanțial caracteristiciile și
proprietățiile mecanice.
Patru variabile de proces: temperatura amestecului topit, timpul de umplere,
temperatura matriței și presiunea de compact izare a materialului au fost evaluate prin
experimente și s -a descoperit că sunt importante. Aceste rezultat a fost în concordanță
cu concluziile obținute anterior.
Fenomenul de contracție al materialului este un alt fenomen important care are
efecte dire cte auspra stabilității deminesionale a produsului incluzând greutatea,
lungimea si grosimea,etc. Defectele de suprafață, de exemplu, adânciturile sunt de
asemenea cauzate de distribuția inegală a contracției materialului. Polimerii amorfi
prezintă proprie tăți izotropice largi având contracții uniforme la prelucrarea prin
injectare. Polimerii semicristalini prezintă contracții mărite față de materialele
termoplastice amorfe.
Există trei tipuri de contracții pentru materialele de injecție în matrițe:
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
40
contrac ția în matriță: este contracția materialului ce se produce în timpul când
acesta se află în interiorul matriței și are loc în timpul procesului;
contracția as -mold este contracția ulterioară care se manifestă după o periodă
relativ lungă de depozitare a pr odusului;
contracția post -mold (finală) este relativ infimă, având o variație aproape liniară
cu timpul logaritmic între 0,02% și 0,08% pentru o periodă de 10 ani în cazul
materialelor amorfe.
O piesă de dimensiuni mari injectată este supusă la doua tipuri de contracții:
contracție pe direcția liniilor de curgere, numită contracție logitudinală;
contracție perpendiculară pe direcția liniilor de curgere, numită contracție
transversală.
Dezechilibrul dintre cele două contracții creează o tensiune internă în p iesă, care
determină deformarea ei. Contracțiile au valori diferite și depind în principal de:
natura materialului plastic care se prelucrează și tendința macromoleculelor
sale de orientare (care poate fi micșorată prin utilizarea unor materiale de
umplutu ră, ca de exemplu: fibră de sticlă, azbest, bioxid de siliciu, sulfat de
calciu, etc.);
condițiile de răcire în matriță (diferențe de temperatură de la un punct la
altul);
caracteristiciile constructive ale piesei injectate (forma piesei, grosimea
perețiil or, existența unor nervuri,etc.);
condițiile de injectare în matriță (sistemul de injectare, locul de injectare,
momentul trecerii la presiunea ulterioară, viteza de umplere, presiunea,etc.);
pentru a limita deformațiile care apar la o piesă injectă, locul injectării se
alege astfel încât fronturile de curgere să ajungă pe cât posibil simultan la
extremitățiile cuibului;
în cazul unor puncte de injectare multiple, limitele de întâlnire ale
fronturilor de curgere favorizează deformația;
viteza cu care materi alul plastic topit pătrunde în cuib are influență asupra
fronturilor de curgere. Acestea pt suferi stagnări datorită unor obstacule sau
schimbări de direcție, stagnări care depind de viteza de curgere;
pentru o umplere optimă este important momentul începe rii acțiunii
presiunii ulterioare. Trecerea prea devreme la presiunea ulterioară, poate să
ducă la stagnări ale fronturilor de curgere, în timp ce trecerea cu întârziere la
presiunea ulterioară, poate conduce la crearea unor tensiuni în zona
punctului de i njectare.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
41
4.2.3 Controlul presiunii în interiorul matriței
Presiunea de um plere (presiunea interioară) reprezintă un factor important la
realizarea umplerii cuibului matriței. Calitatea pieselor injectate este influențată și de
modificarea în timp a pre siunii din interiorul matriței.
Variația presiunii interioare în decursul ciclului de injectare poate fi studiată cu
ajutorul diagramei presiune -timp. Conform diagramei, ciclul de injectare cuprinde
următoarele etape mai importante:
începerea injectării pr in înaintarea pistonului și compactizarea materialului,
cavitatea matriței fiind încă neumplută;
creșterea presiunii și umplerea cavității matriței;
creșterea ân continuare a presiunii până la atingerea valorii maxime a acesteia;
exercitarea presiunii ulte rioare care face ca materialul plastifiat din cavitatea
matriței să rămână sub presiune continuă în timpul procesului de solidificare;
începerea solidificării materialului și scăderea presiunii odată cu sigilarea
canalelor de umplere a matriței;
răcirea pi esei injectate;
deschiderea matriței și eliminarea din matriță a piesei injectate.
Deși presiunea din cuib poate reprezenta mai bine starea materialului din matriță,
necesită montarea unui traductor de presiune pentru fiecare cuib al matriței, acest
lucru neputând fi realizabil în anumite cazuri. Instalarea senzorului de presiune în
cuiburi mărește de asemenea costurile matrițelor.
4.2.4 Controlul vitezei de injecție
Cunoașterea vitezei de deplasare a frontului de topitură este un parametru foarte
importa nt pentru dirijarea procesului. În practică se folosește măsurarea vitezei de
înaintare a melcului. Diferite traductoare sunt folosite în componența aparatelor de
măsurare a vitezei melcului: „Se consideră că viteza de injecție este liniară și
invariabilă în timp”.
4.2.5 Controlul presiunii din duză în timpul umplerii cuibului
Presiunea din cuibul matriței poate fi o caracteristică folositoare pentru
monitorizarea și controlul procesului de injecție. Cu toate acestea, instalarea unui
astfel de traductor poate fi nedorită în multe situații, deoarece poate produce probleme
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
42
cu matrițele. Costul ridicat al instalării acestor traductoare de presiune în cuibul
matriței este de asemenea o problemă, ceea ce face dificilă implementarea ei în
industrie largă. Cont rolul presiunii în duză prezintă o bună alternativă la controlul
presiunii în cuibul matriței.
4.2.6 Controlul temperaturilor procesului de injecție
Temperaturile, incluzând temperatura de injecție, temperaturile din cilindru și
temperatura amestecului s unt variabile importante în procesul de injecție. Ele
afectează curgerea materialului și proprietățiile termice. Variabilele cheie ale
procesului cum sunt: viteza de injecție, presiunea de compactizare, plastifierea datorate
vitezei melcului și timpul de răcire, sunt în strânsă legătură cu temperaturile. Multe
caracteristici ale calității produsului sunt astfel puternic influențate de controlul și
setarea temperaturilor.
4.2.7 Opimizarea parametriilor procesului de injecție
Comparând controlul individual al variabilelor de proces, o atenție relativ mai
mică a fost acordată controlului direct al calității finale a pieselor injectate, datorită
lipsei unei descrieri corecte cantitative a relației complexe între caracteristiciile
calitative și condițiile proc esului.
Un sistem de control on -line al calității produsului obținut prin injecție, după
cum este arătat în Figura 4 .1, este dificil de implementat.
Figura 4.1. Schema bloc a controlului on -line a parametriilor de injecție [16]
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
43
5. Descrierea reperului
Piesa de mai jos care se regasește în fi gura 5.1, este carcasa unui senz or folosit
în industria automotiv .
Figura 5.1. Carcasa unui senz or
5.1. Caracteristici ale materialului reperului
Material: compozit ( poliester 70% + 30% fibră de sticlă ).
Polibutile ntere ftalatul (PBT) este deseori abreviat cu PBT sau PBTP și este
obținut prin polimerizare de condensare a dimetiltereftalatului și butan -diolului 1,4 în
prezența titanatului de tetrabutil.
Datorită secvenței mai lungi de grupări de metilenă în unitatea d e PBT (Figura
5.2), lanțurile lui moleculare sunt mai flexibile și mai puțin polare decât la
polietilentereftalat (PET), ceea ce determină valori mai mici ale punctului de topire (~
2240C) și ale temperaturii de tranziție vitroasă (22…430C). temperatura de tranziție
vitroasă mai mică permite cristalizarea rapidă, când materialul este în matriță, cicluri
mai scurte de injectare și viteze mari de injectare.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
44
Figura 5.2. Formula chimică a PBT -ului
În inginerie,PBT -ul este utilazat pentru stabilitatea lui d imensională, mai ales în
apă (dar nu ajunsă la punctul de fierbere) și rezistenței la uleiuri pe bază de
hidrocarburi. Fără a genera fisuri. Are proprietăți mecanice bune (tabelul 5.1) și
excelente proprietăți electrice, dar o temperatură joasă de deform are (540C) la o
sarcină de 1,8 Mpa. Absorbția redusă de apă, mai puțin de 0,1% în 24 ore de
imersare, este printre cele mai reduse pentru polimeri.
Atât stabilitatea dimensională, cât și proprietățile electrice sunt menținute la
umidate ridicată.
Tabel ul 5.1 Proprietățile mecanice ale PBT -ului
Polimerul Alungire
la
rupere,% Alungire
la
curgere,% E
(încovoire)
MPa Duritate
RM Duritate
Shore D σr
MPa σt
MPa Iiod
RT LT
PBT 5-300 3,5-9 2000 -4000 70-90 90-95 40-50 27-199 27-120
RT-temperatura camerei, LT -temperatura joasă -200
PBT-ul este un izolator electric mai bun decât PET.
Astăzi, ca și în cazul PET -ului, există un interes major pentru compozitele pe
bază de PBT. Adaosurile de fibră de sticlă au efect benefic asupra modulului de
elasticita te la încovoiere.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
45
Prin injecție se prelucrează aproape 90% din cantitatea produsă de PBT. Ca și
PET,PBT este predispus la hidroliză și,deci, granulele trebuie bine uscate înainte de a
fi injectate. La temperaturi peste 2700C, PBT -ul se descompune rapid , astfel că
temperaturile de topire (înmuiere) la care se prelucrează sunt în intervalul 240 -2700C.
Se recomandă viteze mari de injecție, mai ales pentru compozitele cu fibre de sticlă,
pentru a obține o bună calitate a suprafețelor pieselor injectate.
PBT-ul tinde să înlocuiască poliamidele pentru piese de precizie, datorită
stabilității dimensionale mai bune, mai ales în apă și în uleiuri minerale, fără fisurare
de sarcină. Amestecurile de PBT cu policarbonați sunt utilizate pentru piese de
protecție la șoc la autovehicule. Figura 5.3 prezintă ponderea aplicațiilor pe baza de
PBT pe piața europeană.
Aplicațiile tipice ale PBT -ului includ: carcase de pompe, elice, cuzineți de
lagăre, elemente de caroserie și de interior pentru autovehicule, piese pentru
elect ronică și electrotehnică, cum ar fi întrerupătoare și carcase de siguranțe, angrenaje
în aparate de măsură și birotică. În electrotehnică și electronică, din PBT se fac suporți
de bobine, întrerupătoare miniaturale, cadre de display, cutii de distribuție î n telefonie,
etc.
PBT-ul are aplicații în produse e gospodărie nu numai datorită temperaturii
ridicate de deformare, a rigidității, a proprietățiilor dielectrice și a stabilității
dimensionale, ci și pentru rezistența lui la lichide și chimicale tipic folo site în casă
(detergenți, uleiuri și grăsimi, sucuri de fructe și legume, băuturi, alimente și
mirodenii). Piese confecționate din materiale pe bază de PBT sunt: mânere de aragaz,
pise pentru cafetiere, carcase, perii la uscătoare de păr, etc. Alte aplicaț ii ar fi: bobine,
pistoale pentru adezivi la cald, carcase de pompe.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
46
Figura 5.3. Domenii de aplicații ale materialelor pe baza de PBT
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
47
6. Proiectarea matriței de injecție
O dată cu dezvoltarea și diversificarea co ntinuă a producției bunurilor de
consum din materialele plastice, industria producătoare de materiale plastice a fost
confruntată cu probleme noi în ceea ce privește creșterea productivității muncii și
ridicarea nivelului calitativ al producției. O parte i mportantă a acestei probleme o
constituie proiectarea și construcția corectă a materialelor de injectat, factor
hotărâtor în obținerea unor piese din materiale plastice de calitate corespunzatoare.
[21]
Matrița de injectat este piesa principală a p rocesului de injecție. Realizarea
acesteia trebuie să fie foarte precisă, astfel încât piesele rezultate prin injecție să
îndeplinească cerințele impuse .
6.1. Calculul de dimensionare și verificare
Pentru determinarea numărului de cuiburi și pentru a putea alege sistemul de
injectare, este necesar să se determine masa reperului, unde:
m=V* ρ (22.1)
ρ-este densitatea materialului PBT în [g/cm3] = 1.10 – 1.58 [g/cm3];
ρ = 1.2 0 [g/cm3];
V- volumul reperului, în [cm3];
V=33.4 [cm3].
Pentru determinarea numărului de cuiburi și alegerea sistemului de injectare,
este necesară determinarea masei reperului:
m=ρ*V=1.20*33.4= 40,08 g.
6.1.1 Alegerea mașinii de inje ctare
La alegerea mașinii de injectat se va ține cont de volumul maxim de injectare,
acesta trebuie sa fie cel puțin 10†15 mai mare decât
reperv .
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
48
3
min 2.4344,3313 13 cm v v (22.2)
Am a les mașina de injectat MI 630/220 cu următoarele caracteristici tehnice:
Diametrul melc -piston standard – 50 mm
Volumul maxim de injectare – 430 cm3
Presiunea de injectare maximă – 176 Mpa
Forța de închidere – 3350 kN
Viteza de injectare – 60 mm/s
Capacita tea de plastifiere – 100 kg/h
Dimensiunile de gabarit ale platourilor de prindere – 720/720 mm
Distanța dintre platourile de prindere , max/min – 550/240 mm
Diamentrul inelului centrare al platoului fix/mobil – 125/125 mm
Cursa platoului de prindere mobil – 450 mm
Dimensiunile maxime ale matriței (orizontal/vertical) – 430/430 mm
Puterea instalată – 45 kw .
6.1.2 Calculul duratei totale a ciclului de injectare
p r u T tttt
(22.3)
Unde:
ut
– timp umplere;
Pt – timp pauză;
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
49
rt – timp răcire;
Tt – timp total;
sqvti 247.01354,33
1 (22.4)
Unde:
1q
-viteza de deplasare a materialului
s tP6
Pt -ciclul in gol, cursa minima a platoului;
s tT 247,315 206 247,0
6.1.3 Calculul numărului de cuiburi
În funcție de capacit atea de injectare a mașinii pe care se proiectează procesul
tehnologic de realizare a piesei, numărul total de cuiburi se stabilește astfel:
n=
, unde:
G-este capacitatea reală de plastifiere a mașinii;
sgsghKg G /77,2736001000100/ 100 (22.5)
Unde:
G-capacitatea de plastifiere;
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
50
Masa unei piese injectate este masa netă înmulțită cu factorul de corecție care in
cazul nostru este 1,05
g m 08,42 08,4005,1 (22.6 )
Numărul de cuiburi:
.6 72,508,426,3247,3177,27
6,3bucmtGnT (22.7)
Am ales n=2 cuiburi
În funcție de productivitatea care trebuie realizată și de complexitatea
produsului obținut , se alege numărul de cuiburi în așa fel încât calitatea produsului
obținut să nu fie periclitată calitativ, ținându -se cont și de faptul că este vorba despre
un produs automotiv, unde este implicat și factorul uman, va trebui să acordăm o
atenție deosebit ă a acestor tipuri de piese pentru a nu periclita viața omului. Din aceste
motive întemiate, vom alege matrița cu două cuiburi (Figura 6.1).
Figura 6.1. Matrița cu două cuiburi
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
51
Printr -un calcul economic se urmărește stabilirea numărului de cuiburi pentr u
care creșterea cheltuielilor de execuție se justifică prin sporul de producție obținut pe
seama măririi numărului de cuiburi.
6.1.4 Calculul forței interioare
Conform datelor experimentele, valoarea presiunii interioare din cuibul matriței
poate fi d edusă din valoarea presiunii exterioare cu relația:
pi=(0.4~0.6)*p e=0.6*1100=660 [daN/cm2];
unde p e =(800~1400) [daN/cm2]. (22.8)
Forța inferioară de injectare va fi:
Fi=0.6*p e*s=660*2.57=1696 [daN/cm2];
unde: – Fi-este forța interioară de injectare, în daN;
– pe-este presiunea exterioară a mașinii de injectare, în daN/cm2;
– s-este suprafața totală a cuibului, în cm2.
6.1.5 Determinarea suprafețelor de închi dere a plăcilor de formare
Se recomandă efectuarea acestei verificări în cazul în care suprafața frontal a
cuiburilor este mare în raport cu suprafața totală a plăcii de formare.
Suprafața totală a plăcii de formare S t se calculează cu relația:
St=Sc+Si=2.57+2.01=4.58 cm2; (22.9)
În care:
-Sc este suprafața frontal a cuibului (2,57 cm2);
-Si este suprafața de închidere.
Verificarea se face cu relația:
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
52
Si=
=1696/840=2.01 cm2
Unde:
-Si este suprafața de închidere necesară, în cm2;
-σr este rezistența la rupere a materialului plăcii, în daN/cm2.
În urma calculelor, se va alege OLC 45, unde avem:
σr = 700 – 840 [N/mm2];
σa = 120 – 160 [N/mm2].
La proiectarea matriței se va alege suprafața de închidere efectivă mai mare
decât suprafața de închidere calculată.
6.1.6 Sistemul de injectare
Modul de injectare al materialului este injectarea prin canale de ditribuție, care
se folosesc în cazul injectării în matrițe cu mai mul te cuiburi, atunci când este necesar
ca materialul plastic să fie distribuit de la cilindrul mașinii la cuiburile matriței.
Masa piesei este de 1.65 g care trebuie înmulțită cu un coeficient de corecție, în
cazul nostru cu 0.15.
mp=0.15*1.65=0.247 g; (22.10)
– diametrul orificiului duzei, d=4mm;
– lungimea culeei din duza de injectare, L=(5…9)*d;
L=7*4=28 mm;
– diametrul d igului de injectare, d dig=0.3…0.5 mm;
– lungimea digului, l dig=1.5 mm.
Valorile prezentate au fost luate din literaturile de specialitate, în funcție de
greutatea piesei.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
53
6.1.7 Dimensionarea cuiburilor în funcție de contracția materialului
Dimensionare a cuiburilor se face cu ajutorul relațiilor:
H=
(22.11)
Δ = δ – H
(22.12)
Cmed =
(22.13)
Unde: H – dimensiune nominală a cotei c uibului (corespunzătoare cotei h);
±Δ – abaterea superioară și inferioară a dimensiunii cuibului;
h – dimensiunea exterioară sau interioară a piesei injectate
±δ – abaterea superioară și inferioară a dimensiuni piesei
Cmin, Cmax – contracția minimă și maximă a materialului piesei.
Contracția se exprimă în procente și reprezintă o caracteristică tehnologică
a materialului plastic.
Contracția pentru polipropilenă este 1,2…2,5%.
Cmin=1,2%;
Cmax=2,5%;
Cmed=
=1,85 %
Cmed=1,85%.
Abaterea limită pentru domeniul de dimensiuni nominale, în cazul
cotelor specifice piesei noastre este de ±δ = 0,3 mm pentru o clasă d e
toleranță mijlocie, la cotele peste 30 mm până la 120 mm, și ±δ = 0,2 mm
pentru cotele de peste 6 mm până la 30 mm.
Pentru cota 24.5±0.2 se calculează dimensiunea cuibului în felul
următor:
H + Δ = (h + δ) * (1+C min) = 24.5*
= 24.86 mm; (22.14)
H – Δ = (h – δ) * (1+C max) = 10.05 *
= 10.09 mm. (22.15)
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
54
Se obține pentru cuib Ø24.5±0.02 Tcuib = 0.27.
6.1.8 Dimensionarea canalelor de distribuție
Se optează pentru canale de ditribuție cu secțiune în U dator ită
pastilei de injecție.
După ce s -a reprezentat la scară traseul canalelor de distribuție se
poate determina lungimea canalului de distribuție:
Δ l = n * L p = 1 * 16.6 = 16.6mm. (22.14)
Debitul topiturii de mate rial plastic injectat prin canalul de distribuție
se calculează cu relația:
Q = S * v [cm3/s], S=2.57mm2; (22.15)
Unde:
S=aria secțiunii de curgere în [cm2], esprimată în funcție de
diametrul canalului de curge re;
v=viteza de injectare în [cm/s] (din cartea mașinii de injectat);
Q=S*v=2.57*6= 112 [cm3/s].
6.2. Alegerea sistemului de răcire
6.2.1 Transferul de căldură între materialul plastic și matriță
462Dm mL p
(22.16)
m
– masa pieselor injectate;
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
55
Kg g m 261,0 2,2618.6 12.4052,1415,114,37 08,4262
Q=m
(H2-H1)=0.261
(65-18)=12.26 kcal (22.17)
6.2.2 Transferul de căldură între matriță și mediul de răcire
Tc T
edWR
(22.18)
eR
– numărul lui Reynolds
TW
– viteza medie de răcire;
TW >2300 m/h
hm WT / 2600
cd
– diametru canal de răcire;
T
– vâscozitatea cinematică a apei;
21019,1T
45, 36411019,16,03600102600
22
eR
– regim de curgere turbulent;
75,0)( 04,0e
cT
T pd
(22.19)
T
– conductibilitatea termică a apei;
mkWT / 58,0
eP
– criteriul lui Pedet;
T
– coeficien t de transfer de căldură;
r e e PR P
(22.20)
26, 56151 42,1545,3641 eP
58,01019,12,752
TT p
rKcP
=56151 .26 (22.21)
rP
– numărul lui Prandl;
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
56
pc- căldura specifcă a apei;
KmolJ cp /2,75
TK
– conductibilitatea termică a apei;
ksmJ KT /58,0
) (T pi T T T TTS Q
(22.22)
kmWT 2 3 75,0
3/ 10 104,14 )26, 56151(10658,004,0
mm Lc 1124 1083 2004
2 2021,0 16, 21176614,3 1124) ( m mm d L Sc c T
(22.23)
TS
– suprafata activă a canalelor de răcire;
0TpT
– canal de răcire la perete;
K C TTp0 0303 30
0TT
mediul de răcire;
K C TT0 0333 60
6.2.3 Transferul de căldură în interiorul matriței
Cantitatea de căldură Q E, transferată de la matriță la mediul înconjurător (platourile mașinii
și aer) se determină cu relația :
QE = -QR = kcal
unde:
– suprafața liberă a matriței în contact cu aerul înconjurăt or, S M, se det ermină având în
vedere că cele trei dimensiuni de gabarit ale matriței sunt L = 310mm, l =280 mm H = 230mm.
SM = 2(L∙l ) + 2(L ∙ H) + 2(l∙ H) =445000 mm2 =0.445 m2, (22.24)
– coeficentul de emisie, e =(6÷7)* 10-3 m2 e =6.5* 10-3m2;
– const anta Stefan -Boltzman, C 0 =5.6697 W/(m2 K);
– temperatura la suprafața matriței, T Ms = 30 C, T Ms = 303 K .
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
57
Înlocuind valorile lui Q, Q E, și Q T obținem:
Q + Q E + Q T = 8.39 -7.05 -1.31=0.03 >0
6.2.4 Determinarea timpului de răcire prin calcul
Grosimea peretelui reperului injectat este s = 18mm, astfel încât timpul de răcire se poate
determina prin calcul folosind relaț ia:
sasAtr 29,10
108.4418.061.0
442 2
(22.25)
unde :
– coeficintul A, a fost ales , A = 0.61 ,în funcț ie de raportul :
25.040 2003070
TA ToTM Tp
(22.26 )
în care :
T0 – temperatura inițială de prelucrare a materialului plastic (figura 4.19), T 0 = 200° C;
TM – temperatura medie a matriței (figura 4.19), T M =30°C;
Tp – temperatura maximă în mijlocul piesei injectate la aruncare, T p =70°C;
TA – temperatura medie la aruncarea din matriță a piesei injectat, T A =40°C;
s – grosimea peretelui piesei injectate [cm], s = 0.18 cm;
a – coeficintul de difuzivit ate termică (tabelul 10.50),
4108.4a cm2/s.
6.2.5 Alegerea sistemului de aruncare
Pentru a putea alege sistemul de aruncare se calculează forța de demulare.
FD =
daN aCE 43,138,1 18.01003.010221.021100(%)23 1
(22.27 )
unde :
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
58
– contracția liniară, C 1 =0.3%
– coeficintul de frecare dintre material și miez, μ =0.1[14]
– modulul de elasticitate al materialului plastic la temperatura de demulare, E = 2200
daN/cm 2
– grosimea peretelui, a = 0,18cm;
– lungimea piesei, l = 18cm;
6.2.6 Alegerea sistemului de centrare și conducere
Pentru centrarea părții fixe și a celei mobile a matriței în raport cu p latoul fix și
mobil al mașinii de injectat se aleg soluțiile constructive în figura de mai jos.
Figura 6.2 Centrarea matriței în partea fixă
1-platoul fix al matritei; 2 -inel de centrare; 3 -placa de prindere a matritei.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
59
Figura 6.3 . Centrarea matritei i n partea mobile
1-platoul mobil al matritei; 2 -bucsa de ghidare; 3 -tija aruncatoare; 4 -surub.
Pentru centrarea și ghidarea plăcilor matriței de injectat se folosesc știfturi
cilindrice și coloane de ghidare.
Dupa terminarea calculelor necesare, analizând p iesa și privind tipurile de
matrițe am decis ca matrița să aibă următoarele caracteristici.
– Matriță cu 2 cuiburi
– Injectare cu canale de distribuție
– Un singur plan de separație
– Folosirea tijelor aruncătoare
În figura următoare este reprezentată matrița real izată de mine pentru obținerea
carcasei superioare:
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
60
Figura 6.4 Matriță de injectare
Așa cum am precizat anterior , matrița de injecție se compune din 2 părți:
– Partea fixă
– Partea mobilă
1. Partea fixă
Figura 6.5 Partea fixă a matriței de injecție 1
2 3
4
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
61
1-Placă mobilă
2-Placă distanțiere
3-Ghidaje
7-Placă port poanson
2. Partea mobilă
Figura 6.6 Partea mobil ă a matriței de injecție
1-Placă mobilă
2-Știft de ghidare (4 buc)
3-Ejector
4-Sensor
5-Placă distanțiere 1
2
3
4 5
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
62
7. Optimizarea procesului de injectare cu ajuto rul
calculatorului
Simularea procesului de injectare în matriță se poate realiza folosind programe
complexe realizate de diferite firme specializate. În acest caz folosim unul dintre cele
mai performante programe de simulare a injectării în matriță, pro gramul
MOLDFLOW.
Programul de analiză MOLDFLOW folosește un model geometric “ mesh ”
(planșa) care este creat în mod automat de program pe baza geometriei piesei de
analizat.
Figura 7.1. Creare “ mesh ”
Modelul piesei de analizat poate fi creat în orice program de simulare
tridimensională pe calculator, model care este important sub forma de suprafață IGES
sau STL în programul de analiză MOLDFLOW.
“Mesh -ul” conține elemente tetraedice care au 11 noduri, iar simularea curgerii
se bazează pe calculul în fie care nod. Numărul total de elemente ale nodului determină
acurățarea rezultatelor și durata analizei, mai multe elemente însemnând o precizie mai
mare, dar și un timp de calcul mai lung. Fiecare nod al elementului finit, “ mesh -ul”
are asociat un volum de control, iar suma acestor volume dă volumul modelului.
Pasul următor este alegerea punctului de injectare. Programul indică zonele
optime pentru amplasarea punctului de injectare în situația în care este folosită
opțiunea “ best injection gate location ”. Dacă nu, simularea se va face pentru o poziție
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
63
oarecare aleasă de no i, după criteria de constructive și funcționare a matriței, de aspect
al piesei injectate, în funcție de amplasarea cuibului în situația matriței de injectat cu
un singur cuib.
Figura 7.2 Punct de injecție
Urmează alegerea materialului plastic din Banca de materiale a programului în
funcție de cerințele calitative impuse piesei de injectat. Banca de materiale este
actualizată în mod regulat, și furnizează toate datele necesare efec tuării calculului cum
ar fi date referitoare la cristalinitatea materialului, familia de materiale din care face
parte, ranforsări, indice de curgere,date ce privesc condițiile de procesare cum ar fi:
temperatura matriței,tensiunile maxime de forfecare pr ecum și viteza maximă de
forfecare. De asemenea este dată conductivitatea materialului, căldura specifică,
temperatura la care poate fi extrasă piesa din matriță și temperatura la care înghe ață
frontul de material.
Parametrii de injectare care urmează să fie introduși pot rezulta dintr -un calcul
de optimizare a v alorilor acestora sau pot f ii introduse valori stabilite de utilizator. Se
stabilește numărul de straturi din grosimea de perete a piesei în care să se facă analiza,
după care poate începe calculul în situația în care se simulează doar umplerea sau
umplerea și menținerea..
Cu acest program se poate face și simulări de răcire și calcul de tensiuni
remanente.
MOLDFLOW folosește niște principii care stau la baza pro iectării umplerii.
Punct de injectie
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
64
7.1 Simularea injectării materialului plastic în matrița de injecție
Componentele panoului de comandă a instalației de climatizare sunt realizate
prin injectarea acestora în matrițe de injecție mase plastice. Pe baza acestei simulări se
va determina:
– Timpul necesar um plerii matriței
– Presiunea de injectare
– Curgerea materi alului în matriță
– Contracția materialului
– Variația timpului de răcire
– Temperatura frontului de curgere
– Stratul înghețat la sfârșitul umplerii materialului în matriță.
Ca regulă, la injectarea maselor pl astice se preeră și se urmărește realizarea pereților
cu o grosime cât mai constantă. Acest lucru se preeră datorită apariției tensiunilor
interne, apariței abaterilor geometrice și datorită răcirii neuniforme a materialului.
Simularea injectării materia lului a fost realizată pentru o singură piesă, iar pe baza
acestei simulări se va determina:
1. Timpul necesar umplerii matriței
Figura 7.3 Timpul necesar umplerii matriței
După cum se poate observa și în figură, pentru o injectare completă este nevoie
de un timp de doar 0,3892 secunde.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
65
1. Presiunea de injectare
Figura 7.4 Presiunea de injectare
Presiunea de injectare in matriță este de 1,627 MPa precum se poate observa și
în figura de mai sus.
2. Contracția materialului
Figura 7.5 Contracția mater ialului
Poziționarea digului să fie cât mai mai departe de locul unde frontul de
curgere se bifurcă în canale de curgere groase și subțiri. Frontul întârzie în
zonele mai înguste și pierde căldură, în timp ce zonele mai groase se umplu
necesitând doar pre siunea curentă.Frontul de material în zonele subțiri poate
înghiți fără să se mai facă umplerea.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
66
3. Variația timpului de răcire
Figura 7.6 Variația timpului de răcire
Variația timpului de răcire pentru piesa respectivă este de 16,36 secunde.
4. Temper atura frontului de curgere
Figura 7.7 Temperatura Frontului de curgere
Temperatura frontului de curgere: se acceptă o variație de tempertură cuprinsă
între 0 și 20C față de temperatura de injectare. Ideal este că temperatura frontului de
curgere să fie constantă sau cu o variație de max.20C în plus datorită încălzirii prin
forfecare sau în minus datorită răcirii în contact cu pereții cuibului matriței;
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
67
5. Stratul înghețat la sfârșitul umplerii materilaului în matriță
Nivelul presiunii de menținere în tim p ce polimerul se răcește, determină
valoarea contracției volumetrice. O valoare joasă duce la creșterea contracției
volumice și poate determina retașuri, în timp ce o presiune de menținere prea mare
mimizează contracțiile, dar cresc posibilitățiile de apa riție a bavurilor. Presiunea de
menținere acționează doar până când topitura de material plastic îngheață.
Figura 7.8 Stratul înghețat la sfârșitul umplerii materialului în matriță
Pentru simularea curgerii în matriță se folosește programul MOLDFLOW.
MPI/FLOW este un modul al softului Mold Flow Insight(MPI) cu ajutorul
căruia se poate simula fazele de umplere și compactizare a procesului de injecție în
matriță a materialelor termoplastice în vederea studierii comportării acestora în timpul
curgerii.
MPI/ Flow permite:
determinarea și vizualizarea cursului frontului de curgere în timpul umplerii
matriței;
determinarea presiunii de injecție și a forței de închidere necesare;
optimizarea grosimii pereților piesei pentru a asigura o umplere uniformă,
minimizar ea timpului de ciclu și reducerea costului piesei;
determinarea pozițiilor liniilor de sudură (fuziune) și deplasare, reducerea sau
eliminarea acestora;
identificarea eventualelor capcane (bule) de aer și determinarea pozițiilor
acestora pentru o aerisire optimă a matriței;
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
68
optimizarea parametrilor de proces ca: timpul de injecție, viteza de injecție,
temperatura topirii, presiunea de compactizare, timpul de compactizare și
timpul de ciclu;
determinarea domeniilor din piesă cu cele mai mari viteze de forfec are, unde ar
putea apărea deformații ale piesei;
determinarea timpului de solidificare.
Tipuri de analize oferite de MoldFlow:
1. Flow: Analiza curegerii materialului în matriță;
2. Optimum profile analysis: Optimizarea procesului de injecție din punct
de vede re a vitezei de curgere a topiturii și a presiunii de compactizare;
3. Cool: Analiza influenței răcirii asupra piesei injectate;
4. Warp: Analiza eventualelor probleme de deformare;
5. Stress: Analiza influenței diferitelor încărcări asupra piesei.
Pentru determina rea pozițiilor optime ale digurilor pe suprafețele modelului,
programul ia în calcul următoarele aspecte:
a) procesabilitatea sau posibilitatea de a obține cât mai ușor piesa injectată;
b) realizarea injectării cu o presiune de injectare cât mai mică, posibil
pentru a se produce minimum de viteze de forfecare și minimum de
tensiuni de forfecare;
c) grosimile de pereți;
d) lungimiile drumurilor de curgere și rezistența acestora la curgere.
Pentru determinarea domeniului celor mai bune condiții de injectare pentru
model ul dat, programul utilizează ca și date inițiale geometria piesei, a sistemului de
injectare și datele specifice materialului ales din baza de date a programului.
Determinarea domeniului optim se face pentru principalii 3 parametrii ai
procesului de injec tare care sunt:
temperatuta topiturii;
temperatura matriței;
timpul de injectare.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
69
8. Concluzii
Ameliorarea continuă a produselor și creșterea performațelor acestora simultan
cu reducerea ciclului și costurilor de fabricație, au impus în ultimii ani pr intre aletle ți
tehnica RE.
În mod special în procesele de fabricație prin injecție a produselor din materiale
plastice și a sculelor aferente (matrița), se impune tot mai mult optimizarea concepției
astfel ca timpul necesar fabricației să fie cât mai scu rt prin asimilarea conceptului
dezvoltării rapide a aunui produs. În acest domeniu , tot mai des produsele devin
organice ca formă (free form), iar proiectarea CAD -CAM devine dificilă.
Utilizarea tehnicii RE permite ca un produs 3D sau un model să poată f ii rapid
transformate într -o formă diitală, apoi remodelate și pregătite pentru prototipare rapidă
sau chiar fabricare rapidă.
Un deziderat major este acela ca aceasta tehnică a RE să ofere suficiență
satisfacție din punct de vedere al performanției tehni ce, dar și suficient de accesibilă
din punct de vedere al costurilor.
RE este de obicei eficientă din punct de vedere al costului doar dacă produsele
destinate RE necesită ă investiție ridicată,sau vor fi reproduse în cantități mari (cazul
injectării în m atriță), RE.
În urma celor 3 simulări se pot trage următoarele concluzii:
1. Pentru obținerea unor piese de calitate, abordarea procesului injecției cu
calculatorul ne oferă mai multe avantaje:
– la piese complexe,cum este și cazul nostru, la serie de fabricaț ie mare
sau în cazul unor piese de precizie, analiza cu calculatorul se justifică din
punct de vedere al costului cu proiectarea;
– prin simularea procesului de curgere în matriță și prin analiza
parametrilor și sistemului, calculatorul oferă tehnologului și
proiectantului de piesă și matriță, informațiile inițiale prețioase care fac
ca esperiența tehnologică să fie complectată astfel încât să fie eleiminate
erorile de proiectare și execuție în matriță;
– injectarea pe mașini de injectat performante,dotate cu C NC, permit
optimizarea parametriilor mașinii astfel încât să se obțină piese de
calitate superioară.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
70
Rezultatele simulării a demonstrat că analiza FMA a dus la propunerea unor
îmbunătățiri realiste ce conduc la creșterea calității pieselor injectate în con dițiile
scăderii costurilor de fabricație.
2. Injectarea materialului termoplastic în matriță este un fenomen complex care
trebuie să ia în considerare parametrii care depind de materialul termoplastic,
mașina de injectat și matrița.
3. Metoda de simulare a curg erii topiturii cu calculatorul prezintă următoarele
caracteristici:
– există programe diverse de analiză atât în 2 dimensiuni, cât și în 3
dimensiuni;
– programele de analiză bidimensionale sunt răspândite,dar sunt depășite
în ultimul timp de programele de ana liză tridimensionale;
– programele tridimensionale permit optimizarea procesului analizând
variante diverse de soluții. Se alege astfel în mod optim materialul
termoplastic, punctul de injectare, parametrii de injectare,etc.;
– cu aceste programe se pot face s imulări de răcire și calcul de tensiuni
remanente putând astfel să sesizăm defectele pieselor injectate;
– prin aceste programe se pot vizualiza fronturile de curgere, temperaturile
în timpul procesului de curgere etc.;
– deși sunt scumpe programele, se justif ică la analiza pieselor complexe cu
pretenții calitative și serii mari de fabricație.
4. În urma simulării procesului de injectare, constanta are următoarele aspecte:
– datele de simulare obținute pe calculator pot fi date utile pentru
tehnologul de la injecta re;
– apar o serie de elemente tehnologice noi care trebuie să le regleze
tehnologulla mașina de injectat astfel încât procesul de injectare să fie
optim;
– prin experiment se pot evita greșelile de proiectare și execuția matriței
care pot influența negativ ca litatea piesei injectate;
– prin folosirea unui amestec de materiale, cu culori diferite se pot
vizualiza fronturile de curgere și se pot pune în evidență liniile de
întâlnire;
– simularea poate fi asimilată în practică cu “punerea la punct ” a matriței
după ex ecuție în vederea optimizării procesului de injectare.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
71
9. Bibli ografie
1. Constantinescu D., Lungu M., Materiale Plastice, 37 nr. 3/2000, p. 154 –
161.
2. Drăgulănescu N, Drăgulănescu M. Managementul calității serviciilor, Ed.
AGIR, 2003
3. Fetecău, C., (2008). Prel ucrarea maselor plastice.
4. Grozav S,Onetiu,Gh.,Oprea O.,Automatisation instalation for the calculus
of contact area for circular pieces in the case of deformation by orbital
forging,International Scientific Conference ,24 -24 november 2010 ,Poznan
,Poland.
5. Sorin-Dumitru GROZAV, Gheorghe ONEȚIU, Mircea BEJAN, Mihaela
SUCIU, Ovidiu -Vasile OPREA: A MODEL TO OBTAIN THE
RELATIVE SPIRAL FEED DURING COLD ORBITAL
DEFORMATION, Metalurgia International vol XVI.
6. Hancu L., Iancău H. – „‟ Tehnologia materialelor nemetalice . Tehnologia
fabricarii pieselor din materiale plastice‟‟ Ed. Alma Mater,Cluj –
Napoca,2003
7. Hinescu Arcadie, Malina Cordoș, Gheorghe Onețiu,Un concept modern –
Casa Europeana a calității,transpunerea în Romania a sistemelor de
management al calității din Uniun ea Europeana,SESIUNEA DE
COMUNICĂRI ȘTIINȚIFICE 7 -9 mai 2004 Alba Iulia.
8. Hinescu,A.,Fleser N.,Dragolea L.,Onetiu,Gh.Management ,Editura
Risoprint Cluj -Napoca 2006.
9. Iancău, H., Tero, M., Onețiu, G., Hancu, L., Contribution Concerning the
Resin Transfer in the RTM Procedure of Producing Composed Material
Device, Buletinul Institutului Politehnic Iași, p.l 13.
10. Iclănzan T. Plasturigie: tehnologia prelucrării materialelor plastice.
Editura Politehnica, 2003 Timișoara.
11. Iclăzan T. Tehnologia prelucrării materia lelor plastice și compozite.
Editura politehnica, 2006 Timișoara.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
72
12. Ion Jinescu V., Măsurarea temperaturii la mașini pentru prelucrarea
materialelor termoplastice, a cauciucului și a arnestecurilor din cauciuc.
Materiale Plastice nr. 4, 1971.ică A. Managemen tul calității, Ed. Focus,
2006.
13. Jinescu V., V. Proprietățile fizice și termodinamice materialelor plastice.
Editura Tehnică, 1979.
14. Nicolae Bârsan PIPU, Al. Isac MANIU, Viorel Gh. VODĂ. Defectarea.
Modele statistice cu aplicații, Editura Economică, 1999.
15. Oprea C., Vasiliu, Bulacovshi V., Constantinescu Al. Polimeri. Structură
și proprietăți.Editura Tehnică București,1986.
16. Sereș I. Modelarea și optimizarea procesului de injectare a materialului
termoplastic cu influență asupra calității pieselor injectate, Te ză de
doctorat, Oradea 2003.
17. Șereș I. Injectarea materialelor termoplastice. Editura Imprimeriei de Vest,
Oradea, 1996.
18. Șereș, I. Materiale termoplaste pentru injectare. Tehnologie. Încercări.
Editura Imprimeriei de Vest, Oradea, 2001.
19. Teodorescu Nicoleta, Renert M., Materiale Plastice, 31, nr. 1, 1994, p.53 –
60.
20. Tudose R.Z., Volintiru T., Asandei N., Lungu M., Merica E., Ivan Gh.
Reologia compușilor macromoleculari, Vol 1, Editura Tehnică București,
1982.
21. Grama Lucian, Tehnologia Construcției de mașini – Tehnologii de
fabricare -Curs – UPM 1998
22. Fetecău Cătălin, Prelucrarea maselor plastice, Universitatea ”Dunărea de
jos”, Galați 2008
23. Simion, C., M., Tolerante dimensionale si geometrice. Editura Universitatii
“Lucian Blaga” din Sibiu, Sibiu, 2001.
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
73
10. Anexe
Universitatea Petru Maior din Tg.Mureș Ana Boil ă
74
Copyright Notice
© Licențiada.org respectă drepturile de proprietate intelectuală și așteaptă ca toți utilizatorii să facă același lucru. Dacă consideri că un conținut de pe site încalcă drepturile tale de autor, te rugăm să trimiți o notificare DMCA.
Acest articol: PROFILUL INGINERIE INDUSTRIALĂ ȘI MANAGEMENT [628454] (ID: 628454)
Dacă considerați că acest conținut vă încalcă drepturile de autor, vă rugăm să depuneți o cerere pe pagina noastră Copyright Takedown.