Wytwarzanie i właściwości elementów hybrydowych typu metal-tworzywo polimerowe

• Autorzy: Kaczmar J. W. , Wróblewski R. , Nakonieczny L. , Iwko J.

Warianty tytułu

EN

Manufacturing and properties of metal-polymer type hybrid elements

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono podstawowe techniki wytwarzania elementów hybrydowych typu metal-tworzywo polimerowe. Technika Insert polega na wytwarzaniu kształtek technicznych z zapraskami metalowymi metodą obtryskiwania. Technika Outsert pozwala na zwiększenie funkcjonalności prostych profili metalowych dzięki wtryskiwaniu subelementów z tworzywa polimerowego. Metodą PMA (plastic metal assembly) elementy hybrydowe otrzymuje się za pomocą klasycznego montażu usztywniających wkładek i użebrowań z tworzyw polimerowych, uzyskanych w wyniku wtryskiwania, w cienkościennych profilach metalowych. Natomiast w technice MOM (metal over molding) stosuje się bezpośrednie wtryskiwanie użebrowań umacniających w cienkościenne profile stalowe. Jako ostatnie omówiono dwie podobne do siebie techniki: Metal-Gaim (metal-gas assisted injection molding) i Metal-Waim (metal-water assisted injection molding), które umożliwiają wytwarzanie elementów hybrydowych powstałych z profili metalowych i wzmacniających pustych w środku części z tworzyw polimerowych. Część polimerową otrzymuje się w wyniku wtryskiwania a następnie usuwania zbędnej objętości tworzywa, zależnie od metody, za pomocą gazu obojętnego lub wody. Omówiono również wpływ kształtu i rozmieszczenia polimerowych użebrowań wzmacniających na wytrzymałość na zginanie i skręcanie elementów hybrydowych. Wykazano, że elementy hybrydowe typu metal-tworzywo polimerowe charakteryzują się lepszymi właściwościami mechanicznymi w odniesieniu do ich ciężaru niż konwencjonalne elementy metalowe.

EN

The basic techniques of manufacturing of metal-polymer type hybrid elements were presented. Insert technique consists in preparation of elements with metal mold inserts by injection molding method. Outsert technique let improve the functionality of simple metal profiles by injection molding of polymer sub-elements. In the PMA (plastic metal assembly) method the classic assembly of polymer stiffening pieces or finning (produced by injection molding) in thin-wall steel profiles, manufactures the hybrid elements. In the MOM (metal over molding) method the direct injection molding of polymer strengthening finnings into thin-wall steel profiles is applied. Two similar techniques: Metal-Gaim (metal - gas assisted injection molding) and Metal-Waim (metal - water assisted injection molding) were also discussed. They both allow producing the hybrid elements made of metal profiles and polymer hollow strengthening parts. Polymer parts are made by injection molding and subsequent removing of superfluous polymer with use of inert gas or water, dependently on the method used. The effects of shape and spacing of polymer strengthening ribs on bending strength and torsional strength of hybrid elements were also discussed. It was demonstrated that metal-polymer type hybrid elements showed better mechanical properties in relation to the weight than conventional metal parts.

Słowa kluczowe

PL

elementy hybrydowe typu metal-tworzywo polimerowe; elementy otwarte; elementy zamknięte; właściwości mechaniczne

EN

metal-polymer type hybrid elements; open elements; closed elements; mechanical properties

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2008
• Tom: T. 53, nr 7-8
• Strony: 519--525
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz.

Twórcy

autor

Kaczmar J. W.

autor

Wróblewski R.

autor

Nakonieczny L.

autor

Iwko J.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Mechaniczny, Instytut Technologii Maszyn i Automatyzacji, Laboratorium Tworzyw Sztucznych, ul. Łukasiewicza 5, 50-371 Wrocław,

Bibliografia

• 1. Potente H., Heim H. P., Ridder H., Kaiser E.: Kunststoffe 2002, 92, Nr 1, 26.
• 2. Ashby M. F., Brechet Y. J. M.: Acta Mater. 2003, 51, 5801.
• 3. Endemann U., Glaser S., Völker M.: Kunststoffe 2002, 92, Nr 1, 110.
• 4. Steiner G., Gerndorf R.: Kunststoffe 2004, 94, Nr 7, 83.
• 5. Anonim: Plast. Addit. Comp. 2001, 3, Nr 2, 32.
• 6. Op de Laak M., Pötsch G., Schwitzer K.: Kunststoffe 2001, 91, Nr 9, 112.
• 7. Zoellner O. J.: "Plastic/Metal Hybrid -- A new development in injection molding technology", materiały informacyjne firmy Bayer, Bayer Corp., Pittsburgh 2002.
• 8. Kuvin B. F.: Metal Forming 2005, Nr 4, 22.
• 9. Kaczmar J., Bielański A., Nakonieczny L.: Mechanik 2004, Nr 8/9, 534.
• 10. Praca zbiorowa: "Przetwóstwo Tworzyw Polimerowych" (red. R. Sikora), Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej, Lublin 2006.
• 11. Materiały informacyjne ze strony internetowej: www.hbw-gubesch.de, stan aktualności: 9.06.2006.
• 12. Bürkle E.: Kunststoffe 2000, 90, Nr 1, 40.
• 13. Bangert H., Erlenkämpfer E., Hock P., Joisten S., Wübken G.: Kunststoffe 1999, 89, Nr 1, 74.
• 14. Johannaber F., Michaeli W.: "Handbuch Spritzgiesen", Carl Hanser Verlag, Wien 2002, 499--504.
• 15. Koch B., Knötzinger G., Pleschke T., Wolf H. J.: Kunststoffe 1999, 89, Nr 3, 82.
• 16. Lutter F., Müncker M., Wanders M.: Kunststoffe 2002, 92, Nr 1, 62.
• 17. Singer R. F.: "Kunststoff-Metall-Hybridtechnik", ze strony internetowej: www.nmfgmbh.de, stan aktualności: 9.06.2006.
• 18. Materiały informacyjne ze strony internetowej: www.designinsite.dk, stan aktualności 9.06.2006.