Ugrás a tartalomhoz

A polimertechnika alapjai

Czvikovszky Tibor, Nagy Péter, Gaál János (2007)

Kempelen Farkas Hallgatói Információs Központ

A polimertechnika alapjai

A polimertechnika alapjai

Czvikovszky, Tibor

Egyetemi tanár, Polimertechnika Tanszék (BME)
Egyetemi tanár
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME), Polimertechnika Tanszék

Nagy, Péter

Egyetemi adjunktus, Polimertechnika Tanszék (BME)
Egyetemi adjunktus
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME), Polimertechnika Tanszék

Gaál, János

Egyetemi adjunktus, Polimertechnika Tanszék (BME)
Egyetemi adjunktus
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem (BME), Polimertechnika Tanszék

Copyright 2007, Educatio Kht., Hallgatói Információs Központ

A Támogató kötelezi a Kedvezményzettet, hogy az Educatio Kht. számára továbbadható felhasználási jogot adjon, amely felhasználási jog kiterjed a nyertes pályművek 8 azaz nyolc év időtartalmon át, korlátozástól mentes, nyomtatható és menthető verziókban interneten való nyilvánossághoz közvetítésére. A Kedvezményezett tudomásul veszi, hogy a Támogató a nyertes pályaművek Kedvezményezettől megszerzett felhasználási jogát átadja az Educatio Kht. részére.

A jelen digitális tartalom internetes közreadását a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal 2006-ban nyújtott támogatása tette lehetővé.

NKTH és KPI logo

2007


Tartalom

Előszó
1. A POLIMERTECHNIKA MINT MŰSZAKI ANYAGTUDOMÁNY
1.1 Mi a polimer?
1.2 A polimertechnika alapfogalmai
1.3 A polimertechnika korai fejlődése
1.4 A szerkezeti anyagok együttes fejlődése
1.5 Szakirodalom
2. A POLIMEREK GYÁRTÁSI TECHNOLÓGIÁJÁNAK ALAPJAI
2.1 A polimerlánc kötési energiája a fémekkel összehasonlításban
2.2 A polimerlánc kialakítása polimerizációs láncreakcióban
2.2.1 A polimerizációs láncreakció főbb jellemzői
2.2.2 A polimerizációs láncreakció exoterm jellege
2.2.3 A polimerizáció kinetikája, folyamatszabályozása
2.2.4 A polimerizáció műveleti megvalósítási módjai
2.2.5 A polimerizáció technológiájának gépészeti berendezései
2.3 A polikondenzáció technikája
2.3.1 A polikondenzáció folyamatszabályozása
2.3.2 A polikondenzáció gépészeti berendezései
2.4 A poliaddició, mint polimerlánc gyártási technológia
2.5 Szakirodalom
3. A MŰSZAKI CÉLÚ POLIMEREK TECHNOLÓGIAI CSOPORTOSÍTÁSA
3.1 Hőre lágyuló és térhálós polimerek
3.2 Kristályos és amorf hőre lágyuló polimerek, elasztomer és duromer polimerek dinamikus mechanikai analízise és feldolgozástechnikája közti kapcsolat
3.3 Szakirodalom
4. A POLIMERTECHNIKA LEGFONTOSABB ALAPANYAGAI
4.1 A tömeggyártás polimerjei
4.1.1 Kristályos, hőre lágyuló polimerek
4.1.2 Amorf, hőre lágyuló polimerek
4.1.3 Ritka térhálós polimerek (elasztomerek)
4.1.4 Sűrű térhálós polimerek (duromerek)
4.2 Különleges műszaki polimerek
4.2.1 A fluorpolimerek családja
4.2.2 Polisziloxánok
4.2.3 A polikarbonátok
4.2.4 Aromás poliamidok (aramidok)
4.2.5 A poliimidek
4.2.6 Poliszulfonok
4.2.7 Poliéterek, éterketonok (PEEK)
4.2.8 A folyadékkristályos polimerek (LCP)
4.3 Szakirodalom
5. A POLIMEREK FELDOLGOZÁSTECHNIKÁJÁNAK REOLÓGIAI ALAPJAI
5.1 Képlékeny alakítás és reaktív feldolgozástechnika
5.2 Az ömledékreológia alapjai
5.2.1 Az ömledékreológia alapmodelljei
5.2.2 A viszkozitást befolyásoló tényezők
5.3 Polimer ömledékek áramlása
5.3.1 Newton féle ömledék áramlása
5.3.2 Hatványtörvényt követő közeg áramlása
5.3.3 Bingham féle közeg áramlása kapillárisban
5.4 Reális polimer ömledékek viselkedése
5.4.1. A folyásgörbe felvétele
5.4.2 A rugalmas tulajdonságok hatása
5.5 Szakirodalom
6. A POLIMER FELDOLGOZÁSTECHNIKA ELŐKÉSZÍTŐ LÉPÉSEI ÉS GÉPEI
6.1 A száraz keverékek keverőgépei
6.2 Keverés ömledék állapotban
6.3 Granulálás, szárítás
6.4 Szakirodalom
7. KALANDEREZÉS
7.1 A kalanderek szerkezete
7.2 A kalander működése
7.3 A kalanderek működésének reológiai alapjai
7.4 A kalander alkalmazása összetett gyártósorokban
7.5 Szakirodalom
8. EXTRÚZIÓ
8.1 Az extrudálás technikájának alapfogalmai
8.2 Az ömledékáramlás főbb összetevői az egycsigás extruderben
8.3 Az extrudercsiga karakterisztikája, az extruder munkadiagramja
8.4 Az extruder termikus viszonyai
8.5 Különleges extrudercsigák, különleges extruderek
8.5.1 Gáztalanító extrudercsiga
8.5.2 Különleges kiszállító szakaszú csigák
8.5.3 Ömledék szétválasztó csiga
8.5.4 Moduláris csiga
8.5.5 Többcsigás extruderek
8.6 Extruderszerszámok
8.6.1 A csőgyártás szerszáma
8.6.2 A lemezgyártás szerszáma
8.6.3 A kábelgyártás extruderszerszáma
8.6.4 Fóliatömlő extruzió és szerszáma
8.6.5 Többüreges profilok extruziója
8.7 Az extruder követőberendezései
8.7.1 Kalibrálás vákuummal, túlnyomással
8.7.2 Különleges lehúzók: gégecső-gyártás
8.7.3 Extruziós gyártósor
8.8 Összetett extruziós technikák
8.8.1 Extruziós szinterezés
8.8.2 Koextruzió
8.9 Szakirodalom
9. FRÖCCSÖNTÉS
9.1 A fröccsöntés alapelve
9.2 A fröccsöntő gép részei
9.3. A fröccsöntési ciklus a mechanikai mozgáselemek tükrében
9.4. A fröccsöntés folyamata az állapothatározók függvényében
9.5 A fröccsöntő gépek főbb műszaki jellemzői
9.5.1. Záróerő
9.5.2. Fröccsöntési kapacitás, fröccsmunka
9.5.3. Ömlesztő teljesítmény, egyéb kapacitás adatok
9.6 A fröccsöntő szerszámok alaptípusai
9.7 Különleges fröccsöntési technikák
9.7.1 Kétkomponensű fröccsöntés
9.7.2 Gázzal hajtott fröccsöntés
9.7.3 Fröccsöntés olvadóbetétes szerszámba
9.8 A fröccs-sajtolás
9.9 A fröccsöntés modellezése számítástechnikai úton
9.9.1 A számítógépes fröccsöntési programok jellemzői
9.9.2 A fröccsöntés-szimulációs programok felépítése
9.9.3 Anyagi tulajdonságok szerepe a szimulációban
9.10 Szakirodalom
10. ÜREGES ALKATRÉSZGYÁRTÁSI TECHNIKÁK POLIMEREKBŐL
10.1 Extrúziós fúvás
10.1.1 Terméktervezés
10.1.2 Az extrúziós fúvás berendezései
10.1.3 Különleges extrúziós fúvási technológiák
10.2 Fröccsfúvás
10.2.1 A fröccsfúvás berendezései
10.2.2 Terméktervezés
10.3 Előnyújtásos fröccsfúvás
10.4 Fúvásos technológiák polimerjeinek reológiai tulajdonságai
10.4.1 Viszkozitás
10.4.2 Duzzadás, viszkoelasztikus tulajdonságok
10.5 Rotációs öntés
10.5.1 A rotációs öntés alapvonásai
10.5.2 Rotációs öntőberendezések
10.6 Szakirodalom
11. MELEGALAKÍTÁS
11.1 A vákuumformázás kapcsolata a termomechanikai tulajdonságokkal
11.2 A vákuumformázás technológiája
11.3 Egyéb melegalakítási eljárások
Túlnyomásos hőformázás
Mélyhúzás
11.4 Szakirodalom
12. POLIMER ILLESZTÉS-, HEGESZTÉS- ÉS RAGASZTÁSTECHNIKÁK
12.1 Polimerkötések mechanikai kötőelemekkel
12.1.1 Menetmetsző csavaros kötések
12.1.2 Bepattanó kötések
12.2 Polimer alkatrészek hegesztése
12.2.1 A hegedés folyamata
12.2.2 A hegeszthetőség feltételei
12.2.3 Hegesztő eljárások
12.3 A ragasztástechnika alapjai
12.3.1 A ragasztás elméleti alapjai
12.3.2 Nedvesítés és adhézió
12.3.3 Ragasztók csoportosítása
12.3.3 A ragasztás technológiája
12.4 Szakirodalom
13. TÉRHÁLÓS POLIMERTERMÉKEK GYÁRTÁSTECHNOLÓGIÁJA
13.1 Bevezetés
13.2 A gumitechnológiák alapjai
13.2.1 Keverékgyártás
13.2.2 Kalanderezés
13.2.3 Gumitermékek extrudálása
13.2.4 Oldás, itatás, kenés
13.2.5 Vulkanizálás
13.3 Gépjárműabroncs gyártás
13.3.1 A gumiabroncsok osztályozása
13.3.2 A gumiabroncs szerkezete
13.3.3 Gumiabroncsok gyártása
13.4 Polimer habok és habosítási technológiák
13.4.1 A habosítási technológiák alapjai
13.4.2 Poliuretán habok előállítása
13.4.3 RIM (Reaction Injection Molding, reaktív fröccsöntés) habgyártás
13.4.4 Habosítható polisztirol (EPS, Expandable Polystyrene)
13.4.5 Hőre lágyuló struktúrhabok fröccsöntése
13.5 Szakirodalom
14. POLIMER KOMPOZITOK
14.1 A polimer kompozitok alapfogalmai
14.2 A polimer kompozitok erősítő szálai
14.2.1 Az üvegszál
14.2.2 A karbonszál
14.2.3 Az aramid szál
14.2.4 A polietilén szál
14.2.5 Egyéb erősítőszálak
14.3 A kompozitmechanika alapjai
14.3.1 A terhelés irányában, hosszú szállal erősített kompozit szilárdsága
14.3.2. A polimer kompozit szilárdsága a szálerősítés irányára merőlegesen
14.3.3 A kompozit szilárdsága az erősítés irányától eltérő szög alatt
14.3.4 Vágott, rövid szállal erősített polimer kompozitok
14.4 Polimer kompozit termékek gyártástechnológiái
14.4.1 Laminálás, szórás
14.4.2 Sajtolás (BMC, SMC, GMT)
14.4.3 Tekercselés
14.4.4 Pultruzió
14.4.5 Összetett kompozit technológiák
14.5 Szakirodalom
15. POLIMER ALKATRÉSZ PROTOTIPUS GYÁRTÁSI TECHNOLÓGIÁK
15.1 Bevezetés
15.2 Prototípus gyártási technológiák
15.2.1 Számítógéppel vezérelt forgácsolás
15.2.2 Lézer sztereolitográfia (SLA)
15.2.3 Szelektív lézer-szinterezés (SLS)
15.2.4 Térbeli nyomtatás (3D printing)
15.2.5 Ömledékrétegezés (Fused Deposition Modelling, FDM)
15.2.6 Réteges fotopolimerizáció (Instant Slice Curing, ISC)
15.2.7 Réteges kivágás és felépítés (Laminated Object Manufacturing, LOM)
15.2 Prototípusból kiinduló szerszámgyártás és kissorozatú gyártás
15.3.1 Vákuum alatti öntés
15.3.2 Plazma-szórás
15.3.3 Szerszámcélú öntőgyanták
15.4 Szakirodalom
16. POLIMER ÚJRAHASZNOSÍTÁSI TECHNIKÁK (RECYCLING)
16.1 Bevezetés
16.2 Műanyag a hulladékban
16.3 A polimerek újrahasznosításának szintjei
16.3.1 Hőre lágyuló polimerek újrahasznosítása másodnyersanyagként
16.3.2 A polimerek kémiai újrahasznosítása
16.3.3 A polimerhulladék energetikai hasznosítása
16.4 A vegyes polimerhulladékok újrahasznosításának termodinamikai korlátai. Kompatibilizáció
16.5 Reaktív kompatibilizáció az újrahasznosításban
16.6 A polimer újrafeldolgozás társadalmi-gazdaságossági összefüggései
16.7 Szakirodalom
17. FÜGGELÉK
18. UTÓSZÓ

A táblázatok listája

2.1. Kötési energiák a fémekben [2.5]
2.2. Kötési energiák a polimerekben [2.5]
2.3. Polimerlánc - építési módok
2.4. Folyadékállapotú monomerek polimerizációs hője és a polimerizáció adiabatikus hőemelkedése
2.5. A polimerizáció műveleti megvalósítási módjai
2.6. Polimerizációs fok (DP) a Carothers egyenletből különböző ξ értékeknél
3.1. A leggyakoribb kristályos hőre lágyulók Tg és Tm határhőmérsékletei
3.2. A leggyakoribb amorf hőre lágyulók Tg és Tm határhőmérsékletei
4.1. A PVC gyártási hőmérsékletének és móltömegének összefüggése
4.2. A PTFE súrlódási együtthatója
5.1. Különböző feldogozási eljárásokra ajánlott MFI értékek (v.ö.: 9.1 tábl.)
7.1. A (7.9) és (7.10)egyenletben szereplő paraméterek értéke a hatványkitevő függvényében [7.9]
8.1. Extrudercsigák zónái és funkciói
9.1. A főbb polimerfeldolgozási technológiák összehasonlító adatai
9.2. Hőre lágyuló polimerek feldolgozásának főbb (T,p) paraméterei
9.3. CD lemez fröccsöntésének időszükséglete
9.4. Néhány fontos hőre lágyuló polimer fröccsöntési és szerszámtemperálási hőmérséklete
9.5. A főbb polimerfeldolgozási technológiák összehasonlító adatai
11.1. Amorf polimerek melegalakítási hőmérséklettartományai
11.2. Kristályos polimerek melegalakítási hőmérséklettartományai
13.1. Folyamatos vulkanizálási eljárások [13.1]
13.2. Habosított polimerek felhasználási területei
14.1. Kompozit erősítőszálak szilárdsága
14.2. A kritikus szálhosszúság változása a határfelületi nyírófeszültség függvényében (*D= 7 μm tipikus szálátmérő esetén)
14.3. Kompozit szendvics maganyagok tulajdonságai [14.27]
15.1. Szilikonkaucsukból készült negatív öntőminta költsége a fém öntőmintákhoz képest
16.1. A kommunális hulladék kb. 5 %-ában megjelenő műanyaghulladékok összetétele [16.1]
16.2. A szemétégető füstgáz-emissziójának maximuma [16.4]
16.3. Hőre lágyuló polimerek kétalkotós rendszereinek összeférhetősége [16.4]
16.4. Farost PP társított anyagok tulajdonságai [16.13]
17.1. A legfontosabb polimerek jelölése
17.2. Egyéb szakkifejezések