sprawko udarność.pdf

(731 KB) Pobierz
POLITECHNIKA WARSZAWSKA
WYDZIAŁ SAMOCHODÓW I MASZYN ROBOCZYCH
Laboratorium zawansowanych materiałów konstrukcyjnych
Ćwiczenie 4
Badanie udarności tworzyw sztucznych
Studia stacjonarne magisterskie
Grupa: 1.1
Zespół: A
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Piotr Bartkowski
Konrad Bojko
Bartłomiej Chomacki
Wojciech Choromański
Karol Flis
Michał Gałdzewicz
Radosław Guzikowski
Robert Jasiński
Michał Kaczmarczyk
Warszawa, grudzień 2014 r.
1. Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia było badanie udarności tworzyw sztucznych na przykładzie polimerów,
kopolimerów, kompozytów pultruzyjnych, ocena kruchości i ciągliwości tworzywa w zakresie
określonym warunkami badania.
2. Przebieg ćwiczenia
W trakcie ćwiczenia wykonano badanie udarności metodą Charpy’ego pięciu tworzyw:
poliwęglanu, ABS-u, kompozytu (z włókna szklanego i żywicy), poliamidu oraz politereftalanu
etylenu.
Badanie wykonano na młocie wahadłowym będącym na wyposażeniu laboratorium.
Zbadano jedną kształtkę o wymiarach 80x10x4 mm dla każdego z materiałów. Każda z nich
została postawiono na boku o wymiarach 80x4 przy podporach i uderzona młotem. Młot dla
każdej z prób rozpędzał się z tej samej wysokości (miał identyczną energię).
Po badaniu dokonano oględzin zniszczonych przez młot próbek.
Rys. 1. Próbki przed badaniem.
Rys. 2. Próbki przed badaniem.
3. Badane tworzywa
Badane były następujące tworzywa:
Poliwęglany
– grupa polimerów z grupy poliestrów, będące formalnie estrami kwasu
węglowego. Są to tworzywa termoplastyczne, formowane przez wtryskiwanie i wytłaczanie na
gorąco. Gęstość wynosi ok. 1,2 g/m
3
, temperatura topnienia 220°C.
Z poliwęglanów wykonywane są: elementy elektroniczne, części maszyn i aparatów
telefonicznych, hełmy ochronne, aparatura medyczna, armatura, folie, płyty kompaktowe,
artykuły codziennego użytku.
Poliamidy
– częściowo krystaliczne, liniowe produkty polikondensacji, w których
występuje grupa amidowa. Ich gęstość wynosi 1,02-1,14 g/cm
3
, wytrzymałość na rozciąganie
40-70 MPa, temperatura topnienia 180-250°C. Są odporne na działanie wielu rozpuszczalników
organicznych, olejów i tłuszczów, nie są odporne na działanie zasad i kwasów.
Poliamidy są wytwarzane w postaci różnie barwionych tłoczyw do wtrysku, folii, włókien,
żyłek, bloków do obróbki mechanicznej oraz proszku do pokrywania metali przez natrysk
płomieniowy.
Poli(tereftalan etylenu) (PET)
– produkt polikondensacji tereftalanu dimetylu. Jest
termoplastem, ma budowę liniową, może być krystaliczny (biały, twardy, temperatura
topnienia
357°C)
lub
amorficzny
(przezroczysty,
temperatura
zeszklenia
67°C).
Nierozpuszczalny w popularnych rozpuszczalnikach organicznych.
Z politereftalanu etylenu otrzymywane są włókna (elana), folie, części maszyn. Jest
powszechnie wykorzystywany do produkcji butelek na napoje.
ABS
(ang. acrylonitrile butadiene styrene) – termoplastyczne kopolimery akrylonitrylu,
butadienu i styrenu o gęstości 1,02-1,1 g/cm3 i wytrzymałości na rozciąganie 20-65 MPa.
Odporny na działanie wody, zasad, rozcieńczonych kwasów i alkoholi. Produkowane są
w postaci granulatu do formowania wtryskowego, arkuszy kalandrowanych lub wytłaczanych,
rur, prętów.
ABS znajduje zastosowanie przy wytwarzaniu elementów wnętrz samochodowych, obudów
sprzętu elektronicznego, sprzętu AGD, zabawek, elementów mebli, sprzętu sportowego.
Kompozyt
- materiał złożony, ciało stałe, powstające w wyniku fizycznego połączenia
dwóch lub więcej materiałów wyjściowych. Własności materiału złożonego są odmienne od
własności poszczególnych składników. Najczęściej jeden z komponentów stanowi lepiszcze,
które gwarantuje jego spójność, twardość, elastyczność i odporność na ściskanie, a drugi, tzw.
komponent konstrukcyjny zapewnia większość pozostałych własności mechanicznych
kompozytu.
Badany kompozyt składał się z włókna szklanego i żywicy.
Włókna szklane
są produkowane z różnych gatunków szkła, zależnie od przeznaczenia.
Średnica włókien elementarnych waha się w granicach 1-15 mikrometrów, wytrzymałość na
rozciąganie 700-4000 MPa, gęstość 2,5-2,7 g/cm
3
, temperatura mięknięcia 500-800°C. Włókna
szklane są odporne na działanie rozpuszczalników organicznych, kwasów (prócz HF) i zasad.
3. Wyniki badania
Poliwęglan
Kształtka z poliwęglanu w trakcie badania odkształciła się plastycznie, lecz zachowała
spójność. Kształtka wygięła się o mniejszy kąt niż ta z poliwęglanu.
Rys. 3. Kształtka z poliwęglanu po uderzeniu młotem.
ABS
Kształtka z ABS-u jako jedyna rozpadła się na dwie części pod wpływem uderzenia młota.
Pękając nie uległa odkształceniu plastycznemu – zaobserwowano tzw. złom kruchy.
Rys. 4. Kształtka z ABS-u po uderzeniu młotem.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin