Каталог товаров
Каталог продукции Весь каталог >>
Корзина пуста

Проектирование изделий из инженерных пластиков. Часть 1

Проектирование изделий из инженерных пластиков. Часть 1
Иконка

Возможности проектирования начинаются со свойств, представленных химией полимеризации, и продолжаются при помощи управления процессами изготовления. Разработчик конструкционных термопластов для определенного продукта занимается каждым аспектом продукта, включая параметры процесса и требования к свойствам, такие как механические свойства — растяжение, сжатие, изгиб, а также прочность и модуль сдвига, ползучесть и устойчивость к механическим воздействиям различного типа.

Инженерные пластики часто требуются для долговременных применений, которые бросают вызов вязкоупругим свойствам, выходящим за границы предела упругости. Долгосрочные свойства выходят за рамки обычных краткосрочных испытаний, предоставленных Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), Международной организацией по стандартизации (ISO), Межгосударственным советом по стандартизации, утверждающим нормативы ГОСТ, и других признанных методов краткосрочных испытаний. Разработчик связан с деталями обработки, например, с изменением объема расплава во время литья под давлением, а также с конструкцией пресс-формы и такими параметрами, как тип, размер и расположение элементов. Инженерные пластики успешно разрабатываются в тысячи изделий благодаря своим свойствам, таким как повышенные температуры, устойчивость к высоким нагрузкам и электрические аспекты. Изделия из термопластов для машиностроения используются в любой отрасли, затрагивая практически все аспекты нашей повседневной жизни.

Они позволяют нам осуществлять такие виды деятельности, которые были бы невозможны без конструирования термопластов. Инженерные термопластики часто ассоциируются с несущими и полуструктурными изделиями, но их применение в других областях применения расширяется, например, для покрытия проволоки и прозрачного защитного покрытия, которые будут включены в данное руководство. Конструкции изделий имеют важное значение для постоянного успеха изделий из конструкционных пластмасс. В основе конструкторских соображений для каждого конструкционного термопласта лежит влияние вязкоупругости на долговременные применения при приложении нагрузок при повышенных температурах. Некоторые модели обеспечивают понимание важного предмета вязкоупругого поведения. Модели пластичных и вязких элементов будут описаны ниже в логической последовательности с постепенным переходам к многоэлементным моделям. Особое внимание будет уделено, конечно, элементам трубопроводных систем, для изготовления которых инженерные пластики используются весьма активно, особенно когда речь идёт о промышленных трубопроводных системах, которые требуют сочетания полезных свойств.

Картинка

Пластичность указывает на кратковременные свойства при растяжении, а вязкость пластмасс указывает на свойства, зависящие от времени. Ниже предела упругости, где существует линейная зависимость между напряжением и деформацией, термопластичный материал возвращается к своей первоначальной форме, подвергаясь лишь небольшим деформациями. За границами своего предела упругости термопласт не возвращается к своей первоначальной форме. Фактически, при постоянном приложенном напряжении деформация продолжает увеличиваться. Сталь и алюминий — не вязкоупругие материалы. Значение термопластичного поведения за пределами упругости относится к вязким свойствам для долговременных применений в условиях стресса. Инженерные термопластики обычно (но не всегда) используются для долговременных применений и при повышенных температурах. Краткосрочные методы испытаний предоставляют данные для первоначального выбора смол и соединений, а также отправную точку для конкретных применений полимерных соединений.

Решения для формул изготовления объемных и плоских конструкционных элементов основаны на традиционных технических разработках и требуют учета факторов безопасности, чтобы соответствовать вязкоупругим свойствам. В расчетах на изгиб учитывается второй момент инерции и жесткость. Элементы с полым центром (то есть трубы) имеют высокий момент инерции и позволяют использовать меньше материала. Второй момент инерции — это момент инерции области. Это второй момент площади поперечного сечения вокруг данной оси, и он измеряет способность конструкционного элемента противостоять изгибу. Чем больше второй момент инерции, тем устойчивее изделие к изгибу. Изгибающий момент секции прямо пропорционален второму моменту инерции. Полярный момент инерции поперечного сечения трубы является мерой способности трубы противостоять кручению.

Картинка

Чем больше полярный момент инерции, тем более устойчивым к закручиванию является изделие. Например, сэндвич-панели, имеющие сердечник и ламинированные наружные оболочки, обрабатываются как балки для расчета момента и модуля. Оболочка ламината — это фланец балки, а сердцевина в расчетах — перемычка поперечника. При изгибающей нагрузке жесткость сэндвич-панели пропорциональна кубу ее толщины. По этим причинам модифицированные элементы, сконструированные как сэндвич-панели с сердцевиной из пенопласта и внешней обшивки, должны иметь высокий потенциал применения в различных отраслях промышленности — от строительства до транспортировки и мебели. Основные ламинаты PEI / PES используются для внутренних панелей обшивки самолетов и вагонов. Они имеют диапазон рабочих температур от -194 до +180 °C (или от -317 до +356 °F) и отличаются огнестойкостью. Их центральная часть в основном находится под напряжением сдвига при изгибе, верхняя оболочка находится под напряжением сжатия, а нижняя — под напряжением растяжения.

Фундаментальные расчетные уравнения приводить здесь мы не будем, поскольку они будут интересны лишь для инженеров, которые и без того легко найдут их в справочной литературе. Здесь же отметим, что наиболее сложные модели используют линейный анализ методом конечных элементов (FEA) и CAD / CAE. Линейный ВЭД для структурного анализа и испытаний используется с упругими материалами, в состав которых входят пластики и металлы. Нелинейные ВЭД используются с эластомерами, потому что эти материалы не имеют линейной части кривой напряжения-деформации. Линейный ВЭД использует модуль Юнга и коэффициент Пуассона. Данные для модуля Юнга более распространены, чем для коэффициента Пуассона. Услуги трехмерного моделирования FEA-кодов и конечно-элементного моделирования (FEM) предоставляются различными институтами по всему миру.

Картинка
Иконка
Для получения более полной информации, надо обратиться к нашим специалистам по телефону
+7 (495) 268-0242, или почте info@nomitech.ru, они окажут помощь в подборе необходимого оборудования, которое будет соответствовать вашим требованиям как в части технических характеристик, так и в ценовом плане.
Автор

Автор: Александр Костромицкий

Дата: 16 апр 2020 00:00

Комментариев нет

  Читайте также Оборудование, применяемое в программе аэробной биологической очистки стоков пищевого производства Канализационные трубы Valsir HDPE Полимерные добавки. Подготовка образцов для анализа. Описание методов. Часть 13 Разновидности инженерных пластиков. Полиарилэфирсульфоны (PAES). Часть 1 Виды стандартов пластиковых труб. ISO 21004:2006. Часть 3 Вернуться назад
Пройти опрос о качестве сайта