1. Виды и состав пластмасс в производстве тары.

Пластические массы являются композиционными материалами, основу которых составляют полимеры, а их свойства в той или иной мере модифицируют различные наполнители. Чаще применяются смеси полимеров.

В качестве наполнителей используют различные вещества, как органического, так и неорганического происхождения.

Наполнители:

-пластификаторы

-стабилизаторы

-красители и др.

Полимеры – природные и искусственные химические соединения, в молекулах которых одинаковые звенья повторяются большое число раз. Эти многократно повторяющиеся звенья нмв (мономера) соединены между собой различными видами химических связей.

Свойства полимеров определяют:

• химическая структура мономеров

• регулярность мономеров в цепи

• средний молекулярный вес (длина полимерной цепи)

• полидисперсность макромолекул

Изменение химической структуры, молекулярных характеристик в решающей степени определяет комплекс свойств макромолекул, от которого зависят свойства полимера: межмолекулярное взаимодействие, растворимость, термодинамическая и кинетическая гибкость, поляризуемость, способность кристаллизоваться.

2.Основные виды термоформования тары из листовых термопластов ( свободное, негативное, позитивное).

1. Негативное формование - называется формование матрицы, когда формуемый материал облегает внутреннюю поверхность плесформы, представляющую собой углубления различной конфигурации.

Характерные особенности тары методом негативного формования.

1. Внешняя поверхность тары повторяет внутреннюю поверхность матрицы с учетом коэф. усадки. = > внешняя поверхность тары имеет строгие геометрические размеры и форму.

2. Тара имеет разнотолщинность стенок, причем боковые стенки имеют максимальную толщину в углах.

С возрастанием высоты толщина в углах уменьшается. В данной части тары максимальная толщина в центре, минимальная толщина в углах. С увеличением размера дна, толщина в углах уменьшается.

3. Внутренний объем тары непостоянен из-за разнотолщиности системы.

= > такую тару заполнять продуктом в автоматах с уровневым дозированием нельзя.

2. Позитивное формование или формование на пуансоне, называется способ облегания материала, закрепленным зажимом приспособлении выступающей частью формы-пуансона.

1. внутреннюю повер-ть тары повторяет конфигурацию пуансон с учетом коэф. усадки => имеет правильную форму и точечный геометрический размер.

2. Стенки тары имеют разнотолщинность, причем толщина дна максимальна, с небольшим уменьшением толщины к краям дна. Чем больше размер дна, тем меньше толщина угла у боковых стенок.

3. В связи с тем, что дно у тары неровное, оно менее устойчива на плоскости, поэтому отделение от рулона материала в фасовочно-упаковочной машине возможно только на последней стадии после заполнения продукта.

3. Расчет сварных соединений мягкой тары на прочность. Основные дефекты сварных соединений

При проектирование сварной конструкции мягкой тары из полимерных пленочных материалов встречаются два принципиальных решения:

1. прочность сварного соединения не ниже прочности основных материалов;

2. прочность сварного соединения ниже прочности свариваемых элементов, поэтому несущую способность конструкции мягкой тары определяет сварное соединение.

Расчет сварных соединений на прочность выполняют с учетом только рабочих напряжений в швах. Напряжения, возникающие вследствие совместных деформаций основного материала или шва, а также остаточные напряжения в расчете не учитывают, хотя при разработке технологии изготовления сварных конструкций мягкой тары влияние их следует иметь в виду.

П рочность сварных соединений полимерных пленок, полученных при использовании оптимальных методов и режимов сварки, определяется главным образом свойствами полимерного и характером распределения напряжений при работе соединения. Исследования напряжений в наиболее часто применяемых при производстве мягкой тары нахлесточных и Т-образных сварных соединениях показали следующее.

В нахлесточном соединении (рис.а) в сечении 1-1 по основному материалу при растяжении возникают равномерно распределенные напряжения σр. В сечении 11-11 по сварочному шву напряжения σш также распределены равномерно: σш2а = σ ш2б, но напряжения в шве меньше, чем напряжения в основном материале: σш < σр. В сечении 111-111 по околошовной зоне напряжения в точках 3а и 3б различаются между собой по велечине. Максимальное напряжение характерно для точки 3а в месте резкого изменения размера поперечного сечения при переходе от околошовной зоны к шву. Поэтому разрушение нахлесточных сварных соединений в основном происходит на околошовной зоне и начинается у точки 3а, а их прочноть всегда несколько уступает прочности основного материала.

В Т-образных сварных соединениях (рис б) в сечении 1-1 по основному материалу также возникают равномерно распределенные растягивающие напряжения σр. В сечении 11-11 по плоскости сварки напряжения распределены неравномерно. Максимальное напряжение, значительно превосходящее σр, наблюдается в точке 2а, расположенной в устье шва. Это место является концентратором напряжения типа надреза. Напряжение в точке 2б равно нулю. Напряжения в точках 3а и 3б сечения 111-111 меньше, чем в точке 2а, но больше, чем в точках 1а и 1б сечения 1-1. Поэтому разрушение Т-образных сварных соединений происходит преимущественно по линии устья шва.

Кк- коэф. концентрации напряжений

Эту величину определяют как отношение напряжения в различных точках сварного шва к напряжению в основном материале:

Кк= σш/ σр

Значительное влияние на прочность сварного соединения оказывает утонение свариваемого материала в зоне шва. Утонение материала в нахлесточных соединениях, работающих на сдвиг, значительно снижает прочность, поскольку нагрузку вопринимает сильно ослабленное сечение а-а. Кроме того, в месте перехода от утолщения 2 к тонкому шву создается лополниельная концентрация напряжений, что также приводит к ослаблению сварного соединения. Утонение в Т-образных соединениях, работающих на раздир, повышает прочность, так как нагрузку воспрнимает утолщенная часть соединения 2.

Для нахлесточных сварных соединений расчетную нагрузку Рэ определяют из соотношения

Рэ/ 0.7 < = {τсд}, где b и l – ширина и длина шва соответственно; {τсд}- допустимое напряжение сдвига.

{ τсд }= τсдКс/ n, где τсд- нормальное разрушающее напряжение сдвига для основного материала; Кс- относительная прочность сварного соединения ; n – коэффициент запаса прочности.

Относительную прочность сварного соединения определяют как отношение разрушающего напряжения сварного шва τсд.ш к разрушающему напряжению основного материала:

Кс= τсд.ш / τсд

Коэффициент запаса прочности n зависит от вида прикладываемой к упаковке нагрузки, изменений рабочей температуры, агрессивности внешней и внутренней среды, климатических и других условий эксплуатации.

Максимальная деформация сварных соединений εсв не должна превышать допустимую деформацию εдоп:

Εсв < = εдоп = εгр/ nε, где εгр – граничная деформация , nε- КОЭФФИЦИЕНТ ЗАПАСА ДОПУСТИМОЙ ДЕФОРМАЦИИ.

БИЛЕТ №14