Современи производствени

технологии

-Прашања за II колоквиум -

Битола 2009/2010

2

1. Основни компоненти на НУ машини

- Нумерички управуваните машини (НУМА) ги содржат следните основни компоненти :1. програма за обработка2. управувачка единица3. машина

Програмата за обработка ги содржи наредбите со кои се реализира обработката на делот. Основната информација која е содржана во програмата е геометриска информација со која се опишува траекторијата на движењето на работните уреди на машината и заемната положба на алатот и работното парче во текот на обработката. Во програмата исто така има информации за брзината на режење, поместот, алатот со кој се врши обработка, средство за ладење и др.

Управувачката единица која кај современите НУМА е моќен микрокомпјутер, ја вчитува програмата за обработка, ја декодира и реализира управување на машината во согласност со програмата.

Машината ја реализира обработката предвидена со програмата за делот.

На слика 5.2 се гледа дека вртењето на регулираниот електромотор се пренесува реку пренос на навојно вретено, со што се реализира претварање на ротационо во праволиниско движење.

Мерењето на позицијата на работната маса (7) се реализира индиректно со мерење на вртењето на навојното вретено со помош на сензор за позиција (8). Управувачката единица врз основа на измереното завртување на вретеното и неговиот чекор ја пресметува положбата на масата (7) и ја споредува со онаа која е зададена со програмата за обработка. Оваа споредба се реализира во споредувачот (1). При споредувањето доколку не е постигната саканата позиција, ќе се јави разлика која преку дигитално-аналогниот претворувач (2) се претвара во

3

сигнал со кој се управува моторот. Кога ќе се постигне саканата позиција, разликата ќе биде еднаква на нула, со што моторот ќе го запре движењето.

На слика 5.3 е прикажан сензорот за позиција. Тој е составен од извор на светлина (2), фотодетектор (3) и диск (1). Дискот има голем број отвори преку кои светлото се пропушта кон фотодетекторот. Со ротирање на дискот отворите предизвикуваат светлината да се прекинува и пропушта, што предизвикува фотодетекторот да емитува елекричен сигнал во форма на импулси. Со боењето на овие импулси и со познат број на импулси на еден круг може да се одреди завртувањето на вретеното.

4

2. Видови нумеричко управување

Постојат три основни вида на управувањето на движењето на работните уреди кај НУМА:

- управување точка по точка (сл.5.9а)- управување по права линија (сл.5.9б)- контурно управување (сл.5.9в)

Машините кои користат управување точка по точка ја извршуваат технолошката операција откако ќе се постигне соодветната позиција. Траекторијата на подвижувањето од точка до точка нема никакво значење за обработка и се реализира со максимално дозволени брзини. Со ваквии системи снабдени се разните видови на нумерички управувани дупчалки.

Управувањето по права линија обезбедува движење од точка до точка по права линија во текот на кое се реализира технолошката операција. Движењата се изведуваат само по траектории кои се паралелни со водилките на машината. Тие можат да се сретнат кај нумерички управуваните глодалки и стругови, но поради нивната ограничена можност за изведување на посложени движења, нивната застапеност е мала.

Најзастапени се машините со контурно управување. Со нив можат да се реализираат обработки со сложени контури. Со овие системи се снабдени современите машини со нумеричко управување од типот на: стругови, глодалки, глододупчалки и други машини кои изработуваат рамнински и просторни сложени профили. За да се обезбеди соодветниот облик на површината, системот на управување треба прецизно да ги усогласи движењата на работните органи по неколку координатни оски.

5

Движењето по траекторијата во текот на кое се усогласува движењето по повеќе оски се реализира со некој од двата методи на интерполација:

- линеарна- циркуларна

Со линеарната интерполација (сл.5.10а) алатот се движи по права линија помеѓу две зададени точки, кои можат да бидат дефинирани во дводимензионален или тродимензионален простор. Теоретски сите профили би можеле да ги претставиме со голем број на отсетчки (сл.5.10б), меѓутоа во голем број случаеви тоа би предизвикало голем обем на работа на програмерот, а би требало и огромна меморија на управувачката единица за да се соберат сите точки во неа.

Кај циркуларната интерполација (сл.5.10в) управувачката единица автоматски ја реализира апроксимацијата на кружниот профил. Програмерот ги задава координатите на крајната точка и координатите на центарот на кругот. Со познатите координати на точката А и величините | и К, единицата за нумеричко управување го пресметува радиусот r, а понатану врши разбивање на кружниот дел на обработката на голем број отсечки кои го оформуваат кружниот лак.

6

3. G и М функции

а) G – функции

Начинот на изведување на одделни движења се опишува со G-функциите. Покрај буквата G се наоѓаат уште два броја, што кажува дека вкупно постојат 99 G-функции. Некои од почесто употребуваните G-функции се:

G00 позиционирањеG01 линеарна интерполацијаG02 кружна интерполација во насока на движењето на стрелките на часовникотG03 кружна интерполација обратна од насока на движењето на стрелките на часовникот G09 задржување со определено времеG33 режење навојG96 константна брзина на режење

б) М – функции

Има вкупно 99 М-функции. Со нив на машината и се задаваат некои активности кои не се опфатени со G-функциите. Некои од почесто употребуваните М-функции се:

М00 програмиран стопМ01 стоп по изборМ03 вртење на главното вретено во насока на движењето на стрелките на часовникотМ04 вртење на главното вретено обратно од насоката на движењето на стрелките на часовникотМ05 застанување на главното вретеноМ08 вклучување на средството за ладењеМ09 исклучување на средството за ладење

7

4. Обработка со абразивен млаз

При обработка со абразивен млаз се користи абразив со многу ситни зрнца во вид на прашок. Принципот на работа се состои во тоа што прашокот под притисок на гас поминува низ млазникот, при што формираниот млаз со голема брзина удира на површината од обработуваното парче кое се наоѓа на одредно растојание од млазникот.

Најбитни елементи од процесот на обработка со абразивен млаз се:- млазникот- абразивното средство- гасниот флуид

Исто така постојат и филтри за отстранување на влагата и разни нечистотии од гасниот флуид и уреди за шмукање на прашината од работниот простор, но овие не се задолжителни.

Млазниците кои се со релативно мали димензии се поставуваат на посебни помагала за водење по обработуваната површина. Најчесто се изработуваат од тврд метал или од санитетски сафир, а можат да бидат со тркалезен или правоаголен отвор, во зависност од технолошкиот процес.

Како абразивен материјал најчесто се применува прашок од корунд и силициум, а за специјална намена и сода бикарбона, доломит, дијамант, стакло и друго.

Каков гасен флуид ќе се примени во процесот најмногу зависи од видот на абразивниот материјал. За одредени прашоци може да се користи и воздух. Некои прашоци го користат воздухот без никакви филтри т.е. со поголема влажност (пр. доломит), а додека пак некои го користат како чист и сув (пр. сода бикарбона).

Главни технолошки карактеристики на процесот на обработка со абразивен млаз се: - производноста- точноста- квалитетот на обработената површина

Производноста главно зависи од видот на абразивното средство, обработуваниот материјал, составот и притисокот на млазот и работниот сјај.

Точноста на обработката со овој процес главно зависи од геометриската форма на млазникот, работниот сјај и абразивното средство.

Во однос на квалитетот на обработената површина, важна карактеристика при овој процес е што на обработената порвшина нема никакви структурни промени. Процесот е ладен, па нема заостанати напони од термичко дејство. Може да се постигне релативно мала рапавост која е еднаква во сите правци.

Во поново време се повеќе се користат инсталации кои како средство за разнесување на абразивот користат вода.

Обработката со воден млаз или смеса на абразив и вода нашла пирока примена т.е. не постои материјал кој не може да се обработува со оваа постапка – почнувајќи со материјали со многу ниски механички карактеристики до многу тешко обработливите материјали. Исто така овој метод се применува и за обработка на кревки материјали.

8

5. Обработка со ултразвук

Ултразвукот претставува еластични бранови кои се распространуваат во гас, течност и цврсто тело со хармонично брановидно движење со одредена амплитуда и бранова должина. Поради малата бранова должина ултразвукот се простира праволиниски. За разлика од течностите и гасовите каде ултразвукот се распространува само надолжно, кај цврстите тела се појавуваат и попречни бранови кои се простираат со значително помала брзина, па за процесот на обработка се битни само надолжните бранови.

Инсталацијата за ултразвучна обработка се состои од неколку основни елементи и тоа:- генератор на ултразвучни осцилации (кој е составен од извор на електрична енергија,

засилувач на осцилациите и претворувач)- систем за помест- алат- систем за циркулација на абразивната суспензија- основата (самата машина) која овозможува поставување на предметот во кадата

Претворањето на електрична енергија со ултразвучна фрекфенција во потребна енергија на ултразвучни механички осцилации се врши со помош на специјални магнетострикциски или пиезоелектрични претворувачи-трансформатори.

Еден претворувач се состои од јадро со намотка за електрична струја и намотка за формирање на магнетно поле, кои се сместени во куќиште наполнето со течност за ладање. Тие се поврзуваат со основата на машината преку системот за поврзување кој овозможува и врска со концентраторот на кој е поставен и алатот.

Во осцилаторниот систем главна улога има концентраторот кој го поврзува магнетострикискиот претворувач со алатот. Концентраторот исто така има важна улога во претварањето на осцилации со релативно мали амплитуди на осцилирање создадени од претворувачот во осцилации со поголеми амплитуди на алатот. Најважна карактеристика на концентраторот е коефициентот на засилување на амплитудите. Според обликот концентраторите може да бидат: степенести, експоненцијали и конусни.

Алатите кои се користат за ултразвучна обработка може да бидат за проодни или за слепи отвори, а во зависност од конфигурацијата на отворите алатите за проодни отвори може да бидат шупливи или полни. Главна карактеристика на алатот е неговото трошење кое се одвива и по бочната и по челната страна. Абењето по бочната страна е релативно мало, но затоа влијае врз точноста на обработката. Алатите за ултразвучна обработка се изработуваат од материјали кои имаат висока отпорност на абење и удари, голема жилавост и слично.

Во зависност од кинематските можности на машината за ултразвучна обработка можат да се изведуваат различни операции:

- ултразвучно глодање- ултразвучно дупчење- гравирање- изработка на криволиниски отвори- и слино.

9

6. Обработка со електроерозија

Обработката со електроерозија претставува постапка со која одвојувањето на материјалот се врши со серија електрични празнења помеѓу електродите: алат (1) и обработуваниот предмет (2). При електричното празнење електричната струја преминува во концентрирана топлинска енергија локализирна на мала површина, поради што на тие места настапува моментално покачување на температурата на висока вредност, при што едно мало количество на метал од елекродите се загрева на температура над точката на топење, а дури и над точката на испарување на металот. Истопениот метал се исфрла од површините на електродите, оставајќи на нив мали кратери. Просторот во кој се одвива оваа постапка е исполнет со диелектриум поради што исфрлениот метал од кратерите моментално зацврстува во вид на ситни зрнца. Со создавањето на кратерите на тоа место се зголемува работниот зјај помеѓу електродите, па следното електрично празнење ќе се изврши на место со помал работен зјај т.е. каде што има помал елетричен отпор. На тој начин електричните празнења се вршат по целата обработувана површина. Електродите не смеат да се допрат бидејќи ќе дојде до нивно заварување.

Има три вида на елекроерозија:- елекртлачна ерозија- елекроискровна ерозија- елекртоимпулсна ерозија

При електролачната ерозија воспоставувањето и гасењето на електричниот лак се изведува со механичко осцлирање (приближување и одалечување на алатот). При овој процес се формира јонизиран столб кој значително ја намалува точноста на обработка, па затоа овој тип на електроерозија нема некое посебно значење во индустријата.

При електроискровната ерозија под дејство на електричните искри доаѓа до топење и испарување на материјалот, кој при прекините на празнењата нагло се лади. Овој тип на електроерозија се карактеризира со многу мало време на траење на импулсите и релативно голем однос на периодот и времето на траење на импулсот.

Електроимпулсната обработка се разликува од електроискровната обработка по карактерот на електричното празнење, времето на траење и односот на периодот и времетраењето на импулсот. Оваа постапка се карактеризира со поголема брзина на

10

однесување на материјалот, поголем век на траење на алатот и нешто помала производност при завршената работа.Основни елементи на инсталацијата за електроерозивна обработка се:

- машина- генератор на електрчни импулси- систем за циркулација на диелектрикумот- систем за контрола и управување

Машините за електроерозивна обработка се поделени на мапини со полна електрода и машини со жичана електрода.

Изборот на алатот е многу важен за точноста и квалитетот на обработуваната површина, како и за ефикасноста и економичноста на овој процес. Материјалот од кој се изработува алатот треба да има висока отпорност на ерозија, доволни механички карактеристики, ниска цена и слично.

Електроерозијата се користи за изработка на калапи за леење под притисок на обоени метали и пластични маси, при изработка на алати за просекување и пробивање, изработка на тесни жлебови, изработка на матрици за извлекување на жица и профили и др.

11

7. Обработка со ласер

Обработката со ласер се базира на примена на висококонцентрирана светлосна енергија во фотонскиот сноп кој во судир со обработуваниот материјал предизвикува негово локално растопување или испарување.

На сликата ни е прикажана шема на ласерска обработка каде како активна средина е искористено тврдо тело-рубин. Полиран вештачки кристал од рубин (1) е поставен на спирална импулсна лампа или паралелно со права лампа (2). Горниот крај од кристалот е посребрен (3), а долниот полупосребрен (4), или на краевите од кристалот се поставуваат горе потполно рефлективно огледало, а долу делумно рефлективно огледало, строго паралелни и нормални на оската на кристалот, што се нарекува оптички резонатор. Импулсната лампа е слична како кај фотоапаратите но е од 10 до 100 пати појака. Околу рубинското тело и ламбата постои обвивка со рефлективна површина (5). Импулсната ламба е поврзана со имплсниот генератор (6). Со помош на оптички систем (7) ласерскиот сноп (8) се фокусира на обработуваното парче (9) поставено на работната маса (10).

12

На погорната слика е прикажан принципот на силување на светлината кај рубинскиот ласер. До вклучување на импулсната ламба јоните на хром се наоѓаат во основна состојба (1). Кога кристалот на рубин ќе се осветли со импулсната ламба јоните на хром со апсорпција на навлезените фотони се побудуваат на едно од повисоките енергетски нивоа (2, 3). Од повисоките енергетски нивоа јоните на хром поминуваат на метастабилно ниво без зрачење на светлина. Од метастабилното ниво поминуваат во основната состојба при што се емитуваат фотони со одредена енергија.Секој емитиран фотон индуцира премин на следниот јон и така бројот на фотони се зголемува, но тоа зголемување се случува само кај оние фотони кои се движат паралелно со оската на цилиндричниот кристал (4, 5). По неколку последователни рефлектирања на челните поврпини од кристалот низ полупосребреното огледало поминува силен сноб од фотони (6) кој всушност е ласерскиот зрак.

Телото на ласерите може да биде цврсто, исполнето со течност или со гас. Поголема примена во машинската обработка имаат цврстите и гасните ласери. И едните и другите можат да работата со непрекинат режим или импулсно.

13

8. Обработка со плазма

Плазма претставува секоја материја загреана на висока температура доволна за да се претвори во јонизирана гасна состојба (четврта агрегатна состојба). Плазмата се карактеризира со: многу висока температура во оделни зони, енергетска нестабилност, електропроводливост, многу голема брзина на честичките кои ја сочинуваат плазмата итн. Обработката со плазма се користи за реализација на производни операции кои бараат висока концентрирана топлотна енергија. Тоа се процеси на топење, заварување, сечење на метали и неметали, нанесување на превлаки отпорни на абење на метални и неметални површини итн.

Плазмата се состои од позитивно и негативно наелектризирани честици. Со пропуштањето на плазма гасовите преку електричниот лак, создаден помеѓу катодата и анодата, се формира плазма. Плазмата содржи молекули, атоми, јони, електрони и кванти на светлина. Плазмата може да биде лачна(термичка) или високо-фрекфентна. За процесот на преработка на метали посеб е значајна лачната плазма.

Брзината на движењето на јонизираните честички во плазмата зависи од: - јачината на електричната струја- густината на плазмата- полупречникот на активната површина на катодата

Има два вида на лачно-термиски празнења: зависно и независно. Кај зависното празнење електричниот лак настанува помеѓу електродата и предметот што се обработува, а кај независното во внатрешноста на плазмениот уред, измеѓу анодата и катодата.

14

9. Производни операции на обработка со плазма

Појавата на високи температури во лакот на плазмата овозможува изведување на низа производни операции како што се: стругање, сечење на метали и неметали, заварување, нанесување на превлаки на елементи од мапини и алати, топење на метали и слично.

9.1 Загревање со плазма

Иако немногу често, понекогаш се јавува потреба некои материјали да се загреат до одредена температура пониска од температурата на топење. Со загревањто се намалува цврстината и се зголемува пластичноста на материјалот со што се добива подобра обработливост во процесот на обработка со режење. Производноста се зголемува од 6 до 8 пати, а абењето се намалува за 5-6 пати. Оваа постапка се користи за обработка на материјали отпорни на високи температури.

9.2 Леење

Леењето на металите, легурите и неметалите се одликува со висока стабилност, едноставност и флексибилноат на процесот. За оваа намена се користат соодветни катализатори со водно греење.

9.3 Заварување со плазма

Заварувањето со плазма наоѓа се поголема примена бидејќи во споредба со останатите методи на заварување обезбедува поголема длабочина на заварување, помала ширина на варот, помала зона на термичко влијание, поголема брзина на заварување и подобар квалитет на варот. Со овој тип на заварување се обезбедува зголемување на производноста, смалување на деформациите и зголемување на квалитетот на заварениот слој.

9.4 Сечење со плазма

Со постапката со сечење со плазма може да се сечат материјали и со дебелина од 250-300мм, се формира рез со било која конфигурација, може да се сечат било кои материјали инт.Се разликуваат две соновни постапки: раздвојување и поврпинско сечење.

Во основа процесот на сечење е локално топење на металот и отсранување на растопениот метал под дејство на хидродинамички сили формирани од млазот на плазмата.

9.5 Нанесување на превлаки со плазма постака

Со оваа постапка се нанесуваат превлаки со ниска порозност и висока тврдина кои се врзани за основниот материјал. При нанесувањето на превлаката додатниот материјал се доведува во вид на прашина или во облик на жица односно шипка на врвот од малницата на горилникот.

9.6 Јонска технологија

Материјалот на превлаката се добива со испарување на катодата која се лади во вода. Така добиениот материјал се јонизира со електрично празнење со формирање на плазма. Плазмата со помош на електромагнетно поле се убрзува и се фокусира во сноп усмерен кон површината на предметот. Големата енергија од плазмата обезбедува длабоко продирање во површинскиот слој и обезбедување на превлака со голема цврстина.

15

10. Хемиска обработка

Хемиската обработка се базира на контролирано симнување на материјалот од обработуваната површина со хемиско растварање во киселини или бази. Потоа површините од кои нетреба да се симнува материјал се заштитуваат со превлаки кои се отпорни на нагризувачкото средство и се нарекуваат маски. Процесот на обработка се изведува така што обработуваното парче се потопува во бања со нагризувачко средство или пак нагризувачкото средство се шприца преку него, во зависност од видот на обработката и типот на инсталцијата. Оваа постапка се применува за обработка на метали и легури, а пред се за обработка на алуминиумски и мегнезиумски легури, титан, бакарни легури, нерѓосувачки челик и сл. Во зависност од начинот на дејствување на нагризувачкото средство, има два вида на инсталации: со распрскување на нагризувачкото средство и со потопување на делот во када со нагризувачко средство.

Како нагризувачко средство се користат разни киселини и бази, а ефикасноста која се мери се брзината на растварање зависи од концентрацијата на растворот и неговата температура.

За контрола на нагризувањето на површините се користат превлаки наречени маски кои во овој процес имаат улога на алат.

Според начинот на кој се изработураат има 3 вида:- режано-гребани маски- фотомаски- печатени маски

Режано-гребаните маски се користат за нагризување на релативно големи површини и поголеми длабочини. Нанесувањето на маските се врши на ист начин како и бојадисувањето, со потопување или шприцање на средството за заштита.

Фотомаските се изработуваат со познатата фотографска техника, а се користат за сложени шеми со помали димензии. Кај овие маски се користи слој отпорен на киселини и осетлив на ултравиолетово зрачење од кое тој станува уште поотпорен на хемиско дејство. Фотомаските се користат за релативно плитки нагризувања со што може да се направат слики со многу ситни детали со голема точност и прецизност.

Печатените маски се нанесуваат со познатите печатарски сито или офсет техники. Се применуваат за нагризување на длабочина до 1,5мм, за изработка на ситни делови со просекување од лимови итн.

Хемиската обработка се користи за добивање на тридимензионални форми на релативно големи површини, добивање на плитки вдлабнатини или вдлабнатини со неправилна форма, симнување на непожелна површинска кора, во авионската индустрија за изработка на авионски крила и др.

16

11. Електрохемиска обработка

Електрохемиската обработка се базира на хемиски процеси кои настануваат при поминување на едносмерна струја низ електрично коло кое го сочинуваат електроди потопени во електролит. Главна карактеристика при електрохемиската обработка претставува густината на електричната струја која во овој процес може да достигне и до 800А/cm2. За разлика од другите процеси симнатиот материјал не се одделува во вид на метал туку во вид на метални хидрооксиди, кои од електролитот се отстрануваат со таложење, филтрирање или центрифугирање.

При електрохемиската обработка важна улога има електролитот од кој зависи точноста, производноста и економичноста на процесот. Како електролит најчесто се применуваат водени раствори на неутрални соли. Елетролитот исто така треба да се одликува и со мала корозивност, мала токсичност, незапаливост, ниска цена и голема хемиска стабилност.

Инсталацијата за електрохемиска обработка во основа се состои од: - самата машина - извор за напојување- систем за циркулација на електролитот- систем за контрола и управување со процесот

Електрохемиската обработка се користи за обработка на многу тврди или жилави материјали, изработка на сложени површини и др.

Основни предности на електрохемиската обработка се:- едноставна конструкција- ниска цена на алатите- долг век на траење на алатите- многу ефтина работна течност- голема производност и др.

Покрај сите предности, електрохемиската обработка има и некои недостатоци (пр. голема потрошувачка на електрична енергија) кои укажуваат на понатамошна доработка на процесот за наоѓање на уште поширока примена.

17

12. Производство на современи керамички материјали

Општо земено керамичките материјали многу тврди, но и крти, со ниска жилавост и пластичност, добри електрични и термички изолатори, со висока точка на топење и огноотпорност и со висока хемиска постојаност во многу агресивни средини. Според намената керамичките материјали може да се поделат на: конструктивна керамика, керамика за алати, керамика за електроника, керамика за хемиска индустрија, биоактивна керамика итн.

Основни фази во технолошкиот процес на производство на керамиката се:- подготовка на суровината- обликување- сушење- печење

Основни процеси на обликување на керамичките материјали се: - леење- пресување- екстурзија

Процесите на обликување со леење се поделени во 3 групи:- леење на шупливи предмети- леење на полни предмети- леење на ленти

Главни постапки за обликување со пресување се:- суво еднострано или двострано пресување- топло пресување- изостатско пресување

Сувото пресување се користи за производство на огноотпорни делови и електронски керамички делови. Двостраното пресување се користи за делови со поголема висина.

Изостатското пресување се користи во производство на керамичкиот дел на автомобилските свеќици, потоа за карбидни алати и за разни помали и поголеми сложени делови.

Сушењето има за цел да ја намали влажноста по пат на испарување пред печењето на високи температури. Сушењето за отстранување на водата се изведува на 100оС или поголеми.

Печењето е завршна фаза во процесот на добивање компактен керамички производ. Процесот се состои во загревање и жарење во тек на одредено време и со одреден режим на промена на температура. Топлотната обработка не доведува до топење, но температурата е доволно висока за постигнување на дефинитивен облик и конечни особини на материјалот кој преминува во делумно или наполно непорозен керамички производ.

18

13. Производство на полимери

Полимерите се оргнаски соодениненија составени од долги молекуларни вериги. Има два вида индустриски важни полимерни материјали: пластики и еластомери. Додека пак пластиките се поделени на: термопластични и термостабилни.

Термопластичните при затоплување хемиски не се менуваат, но омекнуваат и така може да се обликуваат.

Термостабилните пластики еднаш обликувани со пластично деформирање на топло или со ладење трајно остануваат во таа состојба т.е. тие се стабилни. Не може да се претопуваат, ниту да се преобликуваат со повторно затоплување. Доколку повторно се затоплат тие ќе јагленисаат, согорат или сублимираат.

Еластомерите се полимери кои се карактеризираат со големо реверзибилно издолжување и единствено топлотно однесување. Еластомери се природната и вештачките гуми.

Производството на плимери се врши со различни постапки и тоа:- инјекторско леење- екструдирање- леење со дување- пресување на топло- трансфер леење- гравитационо леење- термообликување

Инјекторското леење е постапка која претставува леење под притисок и е една од најважните за добивање на термопластични делови.

Екструдирање (истиснување) е важна постапка што се користи за термопластите. Пластични производи добиени со оваа постапка се цевки, прачки, филмови, ленти и други облици од секаков вид.

Леење со дување е постапка со која се добиваат шупливи делови, се користи во призводство на пластични шишиња и разни садови. Таа е брза постапка која обично се применува кај термопластите.

Пресување на топло е постапка која најмногу се користи за термостабилните материјали како што се фенопластите и меламинските пластмаси. Предности на оваа постапка се: едоставни калапи, погодност за производство на делови и ниска цена на чинење. Додека пак како недостатоци се јавуваат: комплицираните делови тешко се произведуваат и тешко се постигнуваат строги толеранции.

Трансфер леењето исто така се користи кај термостабилните материјали. Предности на оваа постапка во однос на леењето под притисок се: можност за производство на комплицирани делови, производство на грозд од делови и добивање на производи без одвишни делови и рабови кои дополнително треба да се отстранат.

Термообликувањето се користи за производство на тродимензионални облици од полимерни плочи или филмови кои се фатени на краевите.

19

14. Производство на композити

Композит е материјален систем составен од два или повеќе микро или макроконсституенти, кои се разликуваат во обликот и во хемискиот состав и кои не се растворливи еден во друг.

Има повеќе начини за производство на композити и тоа:- метод на намотување- рачна изработка- пресување на топло- континуирано извлекување- вакумски процес

Методот на намотување се користи за призводство на цевки и садови и од полиестерски композит, зајакнат со влакна. Непрекинато влакно или страк од влакна прво се води низ течна смола, а потоа се намотува на ротациониот дел. По намотувањето на доволен број слоеви делов зацврстнува на собна температура или на зголемена температура во печка.

Рачната изработка на повеќеслојни производи пошироко се користи за помали серии на побогати делови и за изработка на прототипови.

Постапката пресување на топло овозможува добивање на делови со квалитетни површини и со поголема точност во обликот и димензиите. Во процесот се користи термостабилен композит во вид на плоча, во пластична состојба што овозможува обликување со пресување на топло. Оваа постапка се користи за добивање на автомобилски браници.

Континуирано извлекување е постапка со која се произведуваат најразлични профили со константен пресек, вклучувајчи и цевки. Процесот овозможува добивање на производи со висока густина и строга паралелност на влакната.

Вакумскиот процес се користи за добивање на висококвалитетни ламинатни производи за авионската индустрија. Прво епоксиден композит со карбонски влакна во повеќе слоја се поставува во отворен калап. Потоа се нанесува слој од силиконска гума преку површината на делот, а потоа се извлекува заробениот воздух.

20

15. Фулерени

Фулерените претставуваат многу стабилна група од петаголно/хексаголна кластерна структура од парни и доволно голем број на С атоми.

С-атомите се подредени на различни начини и тоа: - три димензии (3-D) графитна и дијамантска структура - две димензии (2-D) графен - една димензија (1-D) наноцевки - нулта димензија (0-D) фулерен

Најпрво бил откриен молекулот С-60, потоа и С-70, С-76, С-78, С-80, С-82, С-84, подоцна овој број се зголемувал и достигнал до 540, 960 кои молекули се наречени хипер-фулерени.

Фулерените поседуваат карактеристични физички и хемиски својства. Тие реагираат со преодни елементи и со слободни радикали кои се клучни за полимеризационите процеси. Кога во архитектурата на фулеренот ќе се вгради точно количество на калиум или цезиум во парните делови на внатрешноста на кристалот, тој може да стане суперспроводник. Фулерените кои се соединети со алкални метали поседуваат каталитички својства слични на оние на платината. Молекулот С-60 може да апсорбира голем број водородни атоми, без да дојде до деградација на неговата структура, што значе дека фулерените се подобри резервоари на водородни атоми од металните хидриди.

Фулерените се применуваат при хемиски сензори, хемиски сепаратори, средства за зацврстување, а отвараат и нови насоки за добивање на синтетички дијаманти, катализатори и нови пластики. Тенок слој од фулерен С-70 нанесен на силициумски чип, обезбедува услови за растење на филмови со дијамантска структура.

21

16. Фулеренски наноцевки

Јаглеродните фулеренски наноцевки претставуваат уникатни наноструктури со забележливи електрични и магнетни својства. Поради електричните својства тие се сметаат за прототип на еднодимензионални квантни жици. Поточно овие цевки претставуваат гигантски фулеренски молекули со шуплива цилиндрична геометрија со дијаметар кој изнесува неколку нанометри и со несразмерна должина во однос на дијаметарот, изградени од посебно подредени јаглеродни атоми. На краевите имаат сфероидни половинки од фулеренскиот молекул С60 или друга фулеренска структура.

Во зависност од аголот под кој е поставена лентата во однос на хексаголната решетка, се добиваат наноцевки со различни структури:

- armchair- zigzag- chilar наноцевки

Две третини од наноцевките имаат полуспроводничко поведение. Дали еден наноцевкаст молекул ќе биде метал или полуспроводник, зависи од дијаметарот и од спиралноста на неговата хексаголна решетка. При бавна промена на некој од овие параметри, молекул цевката може да се трансформира од метал во полуспроводник и обратно.

Електричните својства на наноцевките им овозможуваат примена во микроелектромеханичките системи и во развојот на молекуларна електроника.

Комерцијалниот потенцијал на наноцевките се должи на нивните уникатни механички својства. Со теоретски мерења е покажано дека имаат голема јакост т.е. издржуваат притисок од 1 до 4 ТераПаскали. Со тие вредности фулеренските наноцевки спаѓаат во групата на суперјаки материјали. Исто така покажуваат висок степен на флексибилност во однос на виткање, всукување, сплескување, и тоа без да дојде до нивна деградација при што по престанувањето на дејството тие се реверзибилни.

Способноста на фулеренските наноцевки да бидат свиткани, а притоа да не се скршат им дава примена кај скенирачката микроскопија каде наноцевката се користи како контактен врв на сондата на микроскопот.

22