ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 5
1.1 Анализ полимерных материалов, применяемых в машиностроении 5
1.2 Методики исследований физико-механических свойств полимерных материалов
1.3 Методы изготовления стандартных образцов для физико-механических
испытаний 17
1.4. Влияние режимов переработки на свойства полимерных материалов.... 28
1.5 Патентный поиск 34
2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 42
2.1 Исследуемые материалы 42
2.2 Методы исследований 47
2.3 Статистическая обработка данных 56
3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ - 60
3.1 Физико-механические испытания полипропилена — 60
3.2 Физико-механические испытания АБС-пластика 72
3.3 Физико-механические испытания полиуретана 74
3.4 Физико-механические испытания ПВХ 75
3.5 Физико-механические испытания органического стекла — 77
3.6 Рекомендации по применению способа изготовления образцов для физико-механических испытаний
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ -
стоящее время производители полимерного сырья предоставляя своим потребителям тестовые образцы испытаний изготовленные непосредственно на специализированных лабораторных установках (литьевые машины, шнеки, с использованием чистого полимерного сырья и оптимальных режимах переработки. Недостатком такого метода является то, что конечные свойства изделий значительно отличаются от свойств идеализированных образцов, которые указаны по справочнику. Это происходит потому, что не учитываются множество факторов, влияющих на качество конечных свойств изделий. В процессе проектирования в расчете на прочность конструкторами закладывается дополнительный коэффициент запаса прочности, а иногда для некоторых ответственных деталей этот запас может достигать в 2-4 раза. При этом выбор коэффициентов запасов прочности становится весьма ответственным этапом расчета. Заниженное значение запаса прочности приводит к разрушению детали, а завышенное — к неоправданному увеличению массы изделия и перерасходу материала. В условиях большого объема выпуска деталей общего назначения перерасход материала приобретает весьма важное значение.
Актуальными задачами при проектировании изделий из полимерных материалов являются: упростить методики испытаний для определения их свойств на конкретных изделиях, повышение срока эксплуатации изделий, развитие методик расчета несущей способности конструкций из полимерных материалов на основе оптимизации показателей и экспериментально проверенных свойств материалов.
Целью работы является разработка мероприятий по совершенствованию методов подготовки образцов из полимерных композитов для физико-механических испытаний.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
1) Проанализировать существующие методы подготовки образцов для физико-механических испытаний;
2) Провести патентный поиск методов получения образцов из полимерных композитов;
3) Изготовить образцы из полимерных материалов существующими методами, проанализировать способы изготовления образцов на физико-механические свойства;
4) Провести сравнительный анализ результатов физико-механических испытаний данных образцов.
1. ГеллерЮ. А. Материаловедение /Ю. А.Геллер, А. Г. Рахштадт. Издание 5-е, доп. и перераб. - М.: Металлургия, 1984. -384с.
2. Фетисов Г. П. Материаловедение и технология металлов: Учебник /Г. П. Фетисов, Ф. А. Гарифуллин. - М.: Издательство ОНИКС, 2007. - 624 с.
3. Каталог ГОСТ (Государственные стандарты) [Электронный ресурс]. М., 2018: URL: https://rags.ru/gosts/ (Дата обращения: 12.05.2019).
4. Бергштейн Л. А. Лабораторный практикум по технологии резины: Учеб.пособие для техникуумов. - 2-е изд., перераб. - Л.: Химия, 1989. - 248 с.
5. Змий П.Н. Машины и аппараты резиновой промышленности/П.Н. Змий,И.М.Барсков. - М.: Госхимиздат, 2014. - 600 с.
6. Попутное и встречное фрезерование[Электронный ресурс]/ Журнал «Высокие технологии» -URL:https://vys-tech.ru/2017/12/29/poputnoe-i-vstrechnoe- frezerovanie/(Дата обращения: 14.05.2019).
7. Борисенко Г. А. Технология конструкционных материалов. Обработка резанием/Г. А. Борисенко, Г. Н. Иванов, Р. Р. Сейфуллин. Учеб.пособие. - М.: ИНФРА-М, 2012. - 142 с. - (Высшее образование)
8. Беккер М. Б. Литье под давлением - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1978. - 213 с.
9. Сообщество владельцев 3D- принтеров [Электронный ресурс]/ Сайт «3dtoday.ru»- URL:https://3dtoday.ru/wiki/3D print technology/ (Дата обращения:14.05.2019).
10. Сравнение плазменного, гидроабразивного и лазерного способов резки[Электронный ресурс]/ Научная электронная библиотека «Elibrary.ru» - URL: https://elibrary.ru/query results■asp(Дата обращения: 14.05.2019).
11. Гидроабразивный метод обработки материалов [Электронный ре_
электронная библиотека . 22.o3.
12. Шварц О. Переработка пластмасс/О. Шварц, Ф.-В. Эбелинг, Б. Фурт; под общ.ред. А. Д. Паниматченко. - СПб.: Профессия, 2005.-320 стр., ил.
13.Оссвальд Т. А. Литье пластмасс под давлением/Т. А. Освальд, Л-Ш. Тунг, П. Дж. Грэманн; под ред. Э. Л. Калинчева - СПб.: Профессия, 2006. - 712 стр., ил.
14. Скорость течения термопласта при заполнении формы [Электронный ре-
сурс]/Статьи «Справочник химика 21» -
URL:https://www.chem21.info/info/953487/ (Дата обращения:19.05.2019)
15. Влияние параметров переработки на свойства изделий из полимеров [Электронный ресурс]/ Сайт «Студенческие реферативные статьи и материалы» - URL:
https://studref.com/355915/tehnika/vliyanie parametrov pererabotki svoystva izd eliy polimerov (Дата обращения:18.05.2019).
16. Панов Ю. Т. Современные методы переработки полимерных материалов. Экструзия. Литье под давлением: учеб.пособие /Ю. Т. Панов, Л. А. Чижова, Е. В. Ермолаева. - Владимир: Изд-во ВлГУ, 2013. - 128 с.
17. Полипропилен марки БАЛЕН 02015 [Электронный ресурс]/ Сайт «ИЗОМЕР. Промышленная химия и полимеры» - URL: https://izomemn.ru/polipropilen- marki-balen-02015 (Дата обращения:19.05.2019).
18. Лазерный станок KL 4040 (40 ВТ) [Электронный ресурс]/ Сайт «Сертифицированные станки Амур-Стан» - URL: https: //www.amur-
stan.ru/catalog/lazernye stanki/263/ (Дата обращения: 19.05.2019).
19. Настольные станки с ЧПУ BZTГермания в Москве [Электронный ресурс]/
Сайт«ЧПУCNCтанки BZT(Германия)» - URL: http://www.bzt-
cnc■ru/PF■html(Дата обращения: 19.05.2019).
20. Неразрушающий контроль - Разрывная машина LloydLR50KPlus [Электронный ресурс]/Сайт «Неразрушающий контроль Devicesgroup» - URL: http://www.devicesgroup.com.ua/index.php?option=com content&task=view&id= 343&Itemid=83(Дата обращения: 20.05.2019).
21. Статья «Особенности применения вторичного сырья» [Электронный ресурс]: Сайт Мастер Форм - URL: http://lonima.ru/articles/vtorichka/ (Дата обращения:02.06.2019).
22. Лакемондовский, А. В. Литейные дефекты и способы их устранения / А. В. Лакемондовский, Ф.С. Кваша, Я.И. Медведев [и др.]. - М.: Машиностроение, 1972. - 152 с.
23. Способ лазерной резки хрупких неметаллических материалов и устройство для его осуществления [Электронный ресурс]: Сайт ФИПС - URL: https://www1.fips.ru (Дата посещения: 30.05.2019).
24. Устройство для фиксации образца при испытании на разрыв[Электронный ресурс]: Сайт ФИПС - URL: https://www1.fips.ru (Дата обращения:03.06.2019).
25. Печатающая головка 3D принтера [Электронный ресурс]: Яндекс. Патенты - URL: https://yandex.ru/patents/doc/RU181116U1 20180704 (Дата посещения: 04.06.2019).
26. Пластик АБС 2020-30 [Электронный ресурс]: Компания «Кондор» - URL:http://www■компания-кондор■рф/plastik-abs-2020-30-tu-6-05-1587-84/ (Дата посещения:04.06.2019).
27. Данилов, А.М. Теория вероятностей и математическая статистика: учебное пособие / А.М. Данилов, А.А. Данилов // Пензенский гос.архит.-строит. Ин-т. - Пенза: ПГАСИ, 1996. - 168 с.
28. Шиллинг, Г. Статистическая физика в примерах: [пер. снем.] / Г. Шилинг - М.: Мир, 1976.
29. Айвазян, С.А. Прикладная статистика и основы эконометрики: учебник для вузов // С.А. Айвазян, В.С. Мхитарян. - М.: ЮНИТИ, 1998. - 1022 с.
30. Калинина, В.Н. Математическая статистика: учеб.для студ. сред. спец. учеб. заведений / В.Н. Калинина, В.Ф. Панкин. - Изд. 3-е, испр. - М.: Высш. шк., 2001. - 336 с.
31. Миттаг, Х.И. Статистические методы обеспечения качества: [пер. с нем.] / Х.И. Миттаг, Х. Ринне. - М.: Машиностроение, 1995. - 616 с.
32. Оргстекло. Плюсы и минусы. Сравнение с обычным стеклом [Электронный ресурс]: Сайт «Teplogalaxy»-URL: https://teplogalaxy.ru/orgsteklo/ (Дата посещения: 04.06.2019).
33. Эластомеры [Электронный ресурс]: Сайт компании ООО «Фирма Элмика» - URL:-http://elmica.ru/assets/files/listovki/poliuretan-sku-7l-sku-pfl-100-lur- 2016.pdf (Дата посещения: 04.06.2019).
34. Марк Ф. Зонненшайн. Полиуретаны. Состав, свойства, производство, применение: Твердый переплет. Переводсангл. (2015, Polyurethanes: Science, Technology, Markets, and Trends) - М.:Издательство Профессия, 2018. - 576 с.
35. Т. Освальд. Литье пластмасс под давлением: учеб.пособие / Л.-Ш Тунг, П. Дж. Грэманн. - М.: Изд-во Профессия, 2005. - 712 с.
36. Маятниковый копер для испытания образцов материалов повторными ударами [Электронный ресурс]: Сайт Банк Патентов - Новый изобретения российских авторов - URL: http://bankpatentov.ru/node/680064 (Дата обращения:03.06.2019).
37.Экструдер для переработки вторичных полимеров [Электронный ресурс]: Сайт ФИПС - URL: https: //www l.flps.ru (Дата обращения:03.06.2019).
38. Уилки Ч. Поливинилхлорид: Справочник
/ Уилки Ч., Саммерс Дж., Даниэлс Ч. (ред.). - Спб.: Профессия, 2012. - 728 с.
39. Мельников И. В. / Стекло и его свойства. Сырьевые материалы для стекловарения. Приготовление шихты: Учеб.пособие. - М.: Изд-во Litres, 2013. - 50 с.