Techniki wytwarzania

Moduł obejmuje podstawowe zagadnienia dotyczące głównych technologii przeróbki plastycznej metali i przetwórstwa tworzyw sztucznych.

Treści kształcenia

- - Podstawy odkształceń plastycznych: wskaźniki odkształcenia, warunki plastyczności, prawo płynięcia plastycznego, praca odkształcenia plastycznego, mechanizm odkształceń plastycznych i mechanizm umocnienia odkształceniowego. Zjawiska towarzyszące odkształceniom plastycznym: naprężenia własne, anizotropia właściwości plastycznych, włóknistość, tekstura. Czynniki wpływające na opór plastyczny i plastyczność materiału. Odkształcalność graniczna.

- Tłoczenie: informacje o przebiegu cięcia, gięcia i kształtowania wytłoczek.

- Kucie i prasowanie: charakterystyka kucia swobodnego i matrycowego, specjalne sposoby kucia; wpływ kształtu odkuwki materiału na przebieg procesu technologicznego.

- Walcowanie: podstawowe elementy teorii walcowania, walcowanie prętów, blach taśm i rur.

- Ciągnienie: wiadomości ogólne, ciągnienie prętów i rur.

- Wyciskanie: przebieg procesu, rodzaje i sposób wykonywania części wyciskanych.

- Polimery pochodzenia naturalnego, polimery syntetyczne: metody otrzymywania polimerów syntetycznych, struktura cząsteczkowa polimerów, postacie konformacyjne, budowa makrocząsteczki, masa cząsteczkowa, stopień polimeryzacji, zjawisko polidyspersji, struktura krystaliczna, stany fizyczne polimerów.

- Zachowanie polimerów w próbie jednoosiowego rozciągania, pełzanie i relaksacja naprężeń, izo-chronowe krzywe odkształcenie – naprężenie, modele reologiczne, technologiczny podział tworzyw sztucznych, podstawowe gatunki i ich właściwości fizyczne, chemiczne, mechaniczne i inne.

- Charakterystyka stanu plastyczno-płynnego: ciecze lepkie i lepkosprężyste, efekt Weissenberga iefekt Barusa. Podstawowe właściwości technologiczne tworzyw sztucznych: płynność, skurcz, czas utwardzania. Podział metod przetwórstwa: metody obróbki formującej i metody obróbki wykończeniowej. Podstawy procesu uplastyczniania: uplastycznianie tłokowe, ślimakowe, mieszane, tarczowe.

- Charakterystyka metod obróbki formującej: prasowania, wytłaczania i formowania wtryskowego.

- Charakterystyka metod obróbki wykończeniowej: termoformowanie, łączenie, dzielenie, obróbka powierzchniowa.

- - Wyznaczanie przebiegu krzywych umocnienia plastycznego i podstawowych parametrów opisujących własności plastyczne metali.

- Walcowanie blach z pomiarem siły (obliczenie wskaźników odkształcenia, naprężenia uplastyczniającego po walcowaniu, porównanie siły zmierzonej z siłą obliczoną wg wzoru analitycznego).

- Wytłaczanie naczynia w kształcie kubka (wyznaczanie optymalnej siły docisku, granicznego współczynnika odkształcenia, wpływu geometrii matrycy na wartość maksymalnej siły wytłaczania).

- Spęczanie walców w procesie kucia swobodnego i prasowania (wyznaczanie energii uderzenia bijaka, prędkości odkształcenia, nacisków jednostkowych, stopnia odkształcenia itp.).

- Identyfikacja tworzyw sztucznych z wykorzystaniem spektroskopu na podczerwień.

- Analiza podstawowych parametrów procesu wtrysku: cykl procesu wtrysku, ciśnienie wtrysku, ciśnienie docisku, ciśnienie spiętrzania, temperatura wtrysku, temperatura formy.

- Ocena właściwości mechanicznych tworzyw sztucznych za pomocą statycznej próby rozciągania.

Literatura wykorzystywana podczas zajęć wykładowych

S. Erbel, K. Kuczyński, Z. Marciniak - Obróbka plastyczna - PWN, Warszawa. - 1986

M. Morawiecki, L. Sadok, E. Wosiek - Przeróbka plastyczna - Śląsk, Katowice . - 1986

B. Łączyński - Tworzywa wielkocząsteczkowe. Rodzaje i własności - WNT, Warszawa . - 1982.

J. Sińczak - Podstawy procesów przeróbki plastycznej - Wydawnictwo Naukowe AKAPIT, Kraków. - 2010

Literatura wykorzystywana podczas zajęć ćwiczeniowych/laboratoryjnych/innych

F. Stachowicz, T.Balawender, S. Kut, T. Trzepieciński - Techniki wytwarzania, Przeróbka plastyczna, laboratorium - Skrypt PRz, Rzeszów . - 2017

W. Frącz - Przetwórstwo tworzyw sztucznych, laboratorium - Skrypt PRz, Rzeszów. - 2011

Literatura do samodzielnego studiowania

W.P. Romanowski - Tłoczenie na zimno, poradnik - WNT, Warszawa . - 1976

W. Surowiak, S. Chudziński - Tworzywa sztuczne w budowie maszyn - WN-T, Warszawa. - 1970

Literatura uzupełniająca

R. Sikora - Przetwórstwo tworzyw sztucznych - WNT, Warszawa . - 1993

Zawistowski H., Frenkler D. - Konstrukcja form wtryskowych do tworzyw termoplastycznych - Wydaw. Poradników i Książek Techn. PLASTECH, Warszawa. - 2003

Publikacje naukowe

T. Balawender; P. Myśliwiec - Experimental Analysis of FSW Process Forces - . - 2020

T. Balawender; Ł. Bąk; M. Zwolak - Experimental Analysis of Mechanical Characteristics of KOBO Extrusion Method - . - 2020

T. Balawender - The ability to clinching as a function of material hardening behavior - . - 2018

T. Balawender; J. Banaś; R. Śliwa - Sposób podgrzewania blach z materiałów trudno odkształcalnych poddawanych wyoblaniu - . - 2018

T. Balawender; P. Myśliwiec; R. Śliwa - The analysis of forming loads of friction stir welding joint - Politechnika Lubelska. - 2018

T. Balawender; R. Śliwa; M. Zwolak - Investigation of die oscilation effect in KOBO extrusion process - Politechnika Lubelska. - 2018

T. Balawender; Ł. Micał; P. Myśliwiec - The influence of joining parameters on mechanical properties of friction stir welding joint - Politechnika Lubelska. - 2018

T. Balawender - The ability of clinchning as a function of material hardening behavior - UNIWERSYTET TECHNICZNY W KOSZYCACH. - 2017

T. Balawender; J. Kosidło; R. Śliwa - Plastyczne kształtowanie obrzeży otworów kołnierzowych w blachach tytanowych z wykorzystaniem termicznego efektu tarcia - . - 2017

T. Balawender; W. Bochniak; A. Gontarz; E. Hadasik; A. Korbel; D. Kuc; R. Śliwa - Metal forming of lightweight magnesium alloys for aviation applications - . - 2017

T. Balawender - Clinching technology as an alternative joining method for car bodies - WROCŁAW UNIVERSITY OF TECHNOLOGY. - 2016

T. Balawender - Low Fatigue Strength of Clinch Joints - . - 2016

T. Balawender; S. Kut; F. Stachowicz; T. Trzepieciński - Techniki wytwarzania. Przeróbka Plastyczna. Laboratorium - OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ. - 2016

T. Balawender; W. Bochniak; E. Hadasik; A. Korbel; D. Kuc; R. Śliwa - Plastyczne kształtowanie stopów magnezu do zastosowań w lotnictwie - OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ. - 2016

T. Balawender; Ł. Micał - Inflence of friction stir welding tool geometry on tensile strength of the joint - . - 2016

T. Balawender; Ł. Micał - Influence of friction stir welding tool geometry on tensile strength of the joint - OFICYNA WYDAWNICZA POLITECHNIKI RZESZOWSKIEJ. - 2016