Detail předmětu

Technologie zpracování polymerů

FCH-MCO_TZPAk. rok: 2011/2012

Základní pojmy a rozdělení, gumárenské a plastikářské technologie, jednotlivé zpracovatelské procesy, materiály, stroje a zařízení, energetické nároky na procesy, úpravy polymerních materiálů pro zpracování, válcování, vytlačování, obrábění, spojování, povrchové dekorace, galvanické úpravy, aj.

Jazyk výuky

čeština

Počet kreditů

4

Výsledky učení předmětu

Schopnost vytvářet technologické komplety svázáním jednotkových operací, vytvořit si názorové představy o uspořádání technologických linek,získat konkrétní vědomosti o technologiích zpracování polymerů

Prerekvizity

Fyzikální chemie, fyzika polymerů
Makromolekulární chemie
Stabilizace a aditivace polymerů

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Ústní zkouška
- otázky podle tématiky přednášek
- úvaha na téma možného postupu výroby konkrétního plastového dílu

Osnovy výuky

Základní pojmy a rozdělení plastů - deformační chování, názvosloví polymerů, termomechanická křivka, chování tavenin polymerů, přísady a vliv na zpracovatelnost.
Reologie tavenin plastů - základy mechaniky kontinua, reologie při zpracování, smyková viskozita - závislost na teplotě, na tlaku, na MW, vliv přísad na viskozitu, reometrie polymerů - vytlačovací, planparalelní a rotační plastometry, normálové a smykové napětí při toku, normálová viskozita a její projevy.
Energie při zpracování polymerů - ohřev a chlazení, typy topen, principy chlazení, stlačený vzduch, energie pro modifikaci polymerů - mechanická, tepelná a radiační, energetická bilance zpracovatelských procesů.
Úpravy a přípravné zpracování polymerních materiálů - základy sušení, rozmělňování, rozpouštění a dispergace, doprava a skladování surovin,vybarvování, příprava směsí - míchání a hnětení, míchací a hnětací stroje, mechanismus tvorby směsi, tabletování, granulace, linky přípravného zpracování, mletí a zpracování odpadu plastů.
Válcování - tuhý a viskózní materiál mezi válci, rychlostní a tlakový profil, dissipovaný výkon, teplotní pole, míchání na dvouválci, typy kalandrů a jejich použití (konstrukce kalandrů), kalandrovací linky.
Vytlačování - funce šneku, vstupní pásmo - třecí výkon, přechodové pásmo, výstupní pásmo, doba setrvání, hnětací výkon, typy šneků, funkce dvoušneku, vytlačovací hlavy, dynamika vytlačovacího procesu, podobnost, technologie využívající vytlačovací stroje.
Cyklické tvářecí postupy.
Lisování a přetlačování - konstrukce lisů, způsob vyvození lis.síly - mechanické a hydraulické lisy, přetlačování reaktoplastů, lisy pro lisování skelných laminátů, etážové lisy pro lisování plochých výlisků, rotační lisy.
Lisovací formy - hlavní části lisovací formy, rozdělení podle počtu tvarových dutin, podle konstrukce, podle přetoku, přetlačovací formy, společné části lisovacích a přetlačovacích forem, vyhazování výlisků, vytápění forem, technologie lisování.
Vstřikování - stroje, plastifikační a vstřikovací jednotka, uzavírací jednotka (vzájemná poloha vstřik. a uzavírací jednotky), pohonná, ovládací a regulační technika, řízení a regulace vstřikovacích strojů.
Vstřikovací formy - určení násobnosti, vtoková soustava, odvzdušnění forem, základní způsoby vyhazování výstřiků z formy, temperování vstřik. forem, zásady navrhování výlisků.
Technologie vstřikování - vstřikovací cyklus, poměry ve formě, vliv technologických podmínek, vstřikování plněných termoplastů, strukturních pěn, reaktoplastů, vícesložkové vstřikování, vstřikování sendvičů, možné závady při vstřikování.
Vyfukování dutých těles - vytlačovácí a vstřikovací postup, vyfukování s dloužením.
Lehčení - faktory a procesy - povrchové napětí, rozpouštění, nukleace.
Tvarování - tvarovatelnost polotovarů, stroje, technologie, porovnání technologie tvarování a vstřikování.
Rotační spékání - materiály, cyklus, poměry ve formě.
Zpracování kapalných systémů - disperzní systémy - máčení, natírání, odlévání a lití.
Reakční vstřikování - nízkotlaký a vysokotlaký proces, strukturní pěny.
Výroba skelných laminátů - diskontinuální a kontinuální postupy.
Zvlákňování - postupy, úpravy vláken.
Spojování - mechanické spoje, lepení a lepidla - teorie adheze, příprava lepeného materiálu, nanášení lepidel, tvorba spoje, lepidla, kašírování.
Svařování - kontaktní, přídavným materiálem, vysokofrekvenční, ultrazvukem, třením, zářením.
Povrchové úpravy - lakování, potiskování, dezénování, leštění a po

Učební cíle

Obsahem předmětu je seznámení s jednotlivými technologiemi zpracování polymerů ve vztahu k základním materiálovým vlastnostem. Úkolem předmětu je pochopení vztahu zpracovatelnost - struktura polymeru pro jednotlivé typy zpracovatelských postupů a schopnost inženýrsky definovat materiálové požadavky pro danou technologii.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Účast na přednáškách je doporučená. Student v průběhu semestru vypracuje dílčí prezentaci zaměřenou na zadanou technologii, k tomu využije doporučenou literaturu a pravidelné konzultace.

Základní literatura

Kuta A.: Technologie a zařízení pro zpracování kaučuků a plastů, VŠCHT Praha, Praha 1999. (CS)
Štěpek J., Zelinger J.,Kuta A.: Technologie zpracování a vlastnosti plastů. SNTL Praha, Praha 1989. (CS)

Doporučená literatura

Ducháček V.: Polymery - výroba, vlastnosti, zpracování, použití. VŠCHT v Praze, Praha 2006. (CS)
Charrier J. - M.: Polymeric Materials and Processing. Hanser Publishers, New York 1990. (CS)
Tomis F.: Gumárenská a plastikářská technologie. Zpracovatelské procesy. VUT v Brně, Brno 1987. (CS)

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program NPCP_CHM magisterský navazující

    obor NPCO_CHM , 1 ročník, zimní semestr, povinný

  • Program CKCP_CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor CKCO_CZV , 1 ročník, zimní semestr, povinně volitelný

  • Program NKCP_CHM magisterský navazující

    obor NKCO_CHM , 1 ročník, zimní semestr, povinný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Konzultace v kombinovaném studiu

13 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor