Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Assessment of alternative surface modification technologies for improved adhesion of coatings and adhesives to automotive polyolefins

Gutowski W. S., Filippou C., Li S.

Journal of Machine Construction and Maintenance - Problemy Eksploatacji

|

2018

|

no. 1

17--26

EN

Thermoplastic olefins (TPO’s) are important materials for the manufacture of exterior and interior automotive components due to their low cost, reduced specific density in comparison with other types of plastics, easy processing, and 100% recyclability. Nano-composites with TPO matrix additionally offer significant gains in strength and impact resistance due to excellent interfacial reinforcement effect, a high modulus of elasticity, and the matrix ductility. Typical automotive products made of standard TPO’s and PP-based nanocomposites include: bumper bars, protective bodyside mouldings, exterior and interior cladding, e.g., door trim panels, instrument panels, gearbox console and seat structure components. One of key drawbacks of TPO’s is their chemical inertness. This necessitates priming or appropriate surface treatment to enable the assembly of products through adhesive bonding and to facilitate adequate adhesion of paints, sealants, or other functional and decorative materials. Considering the above, the objective of this paper is two-fold: (1) To investigate and assess a range of processes for enhancing adhesion of TPO’s, e.g., flame treatment, chlorinated polyolefin (CPO) primers and a proprietary surface engineering process (SICORä) of TPO’s and other plastics and assess their suitability for a range of applications in automotive products, and (2) To demonstrate practical examples of the use of SICORä process for adhesion control in the automotive industry.

PL

Termoplastyczne olefiny (TPO) są ważnymi materiałami do produkcji zewnętrznych i wewnętrznych części samochodowych ze względu na ich niski koszt, zmniejszoną gęstość właściwą w porównaniu z innymi rodzajami tworzyw sztucznych, łatwą obróbkę i niemal 100% możliwość recyklingu. Nanokompozyty z matrycą TPO dodatkowo oferują znaczny wzrost wytrzymałości i odporności na uderzenia dzięki doskonałemu oddziaływaniu wzmacniającemu międzyfazowy efekt, wysokiemu modułowi sprężystości i plastyczności matrycy. Typowe produkty motoryzacyjne wykonane ze standardowych nanokompozytów na bazie TPO i PP obejmują: zderzaki, listwy ochronne, zewnętrzne panele karoserii i panele wewnętrzne, np. panele drzwi, deski rozdzielcze, konsole skrzyni biegów i elementy konstrukcji siedzenia. Jedną z głównych wad TPO jest ich obojętność chemiczna. Wymaga to gruntowania lub odpowiedniej obróbki powierzchni, aby umożliwić montaż produktów poprzez klejenie i ułatwić odpowiednią przyczepność (adhezję) farb, uszczelniaczy lub innych materiałów funkcjonalnych i dekoracyjnych. Biorąc powyższe pod uwagę, cel niniejszego artykułu jest dwojaki: (1) Zbadanie i ocena szeregu procesów zwiększających przyczepność (adhezję) TPO i innych tworzyw sztucznych, np. obróbka płomieniowa, podkłady chloro-poliolefinowe (CPO) i zastrzeżony proces inżynierii powierzchni (SICORä) oraz ocena ich przydatności do wielu zastosowań w produktach motoryzacyjnych, oraz (2) przedstawienie praktycznych przykładów wykorzystania procesu SICORä do kontroli przyczepności (adhezji) w przemyśle motoryzacyjnym.

2

Emission of volatile organic compounds (voc) from uv-cured water-based lacquer products

Stachowiak-Wencek A., Prądzyński W., Mateńko-Nożewnik M.

Drewno : prace naukowe, doniesienia, komunikaty

|

2014

|

vol. 57, nr 191

87--97

EN

The paper presents the results of chamber tests conducted on UV-cured water-based lacquer coatings applied on different wood species. Volatile organic compounds were transferred onto Tenax TA and then they were assayed by gas chromatography coupled with mass spectrometry and thermal desorption. It was found that UV-cured water-based coatings may be potential sources of the emission of volatile substances and thus pollute indoor air. Concentrations of these compounds in the chamber depended on the type of the lacquer system used and the type of finished surface. The highest emission of volatile substances was recorded from coatings applied onto the surface of pine wood. The coatings tested released aldehydes, ketones and alcohols, while in the case of pine wood, terpenes were also emitted. Analyses conducted 24 h and 72 h after the samples had been placed in the chamber, showed that the amounts of compounds released varied over time.

PL

W pracy przedstawiono wyniki testów komorowych wodorozcieńczalnych powłok lakierowych utwardzanych promieniowaniem UV, naniesionych na różne gatunki drewna. Lotne związki organiczne pobierano na Tenax TA, a następnie oznaczono metodą chromatografii gazowej sprzężonej z spektrometrią masową i termiczną desorpcją. Stwierdzono, że powłoki oparte na wodzie, utwardzane UV mogą stanowić potencjale źródło emisji substancji lotnych i zanieczyszczać powietrze wewnętrzne. Poziom stężenia tych związków w komorze był uzależniony od rodzaju użytego systemu lakierowego oraz od rodzaju wykończanego podłoża. Najwyższą emisję substancji lotnych stwierdzono z powłok naniesionych na powierzchnię drewna sosny. Badane powłoki wydzielały związki należące do aldehydów, ketonów i alkoholi a w przypadku drewna sosny również do terpenów. Badania wykonane po 24 h i 72 h po umieszczeniu prób w komorze wykazały, że ilość uwalnianych związków jest zmienna w czasie.

3

Influence of chosen microstructure features on residual stress distribution in FGM surface coating system with the use of FEM micromechanical random models

Szymczyk W., Włodarczyk J.

Journal of KONES

|

2007

|

Vol. 14, No. 2

485-492

EN

Multilayered coatings established on parts of internal combustion as well as jet engines may be used as TBC systems providing their better thermal-mechanical efficiency, tribological properties, wear resistance and ability to withstand the influence of aggressive media. The example coating system was established on a beryllium copper substrate and consisted of the NiCr midsurface and TiN external layers. The system was analyzed as a functionally gradient material (FGM) with an assumed linear gradient function of material properties in transition zones between volumes of the pure materials of the substrate, midsurface and the external coating. The influence of the chosen microstructure features onto distribution of residual stresses was investigated. . These features were: transition zones, porosity and roughness of the external surface of the coating. Transition zones are the areas at the borders between particular layers of different materials where they are mutually interpenetrated. Different types of porosity were taken into comparisons: evenly dispersed and forming clusters. The 5, 10, 15 and 20% porosities of both of the types were investigated. At last roughness of the coating surface was introduced into the models. All the features were automatically generated with the use of random procedures.

4

FEM micromechanical modelling of a porous surface coating system

Włodarczyk J., Szymczyk W.

Journal of KONES

|

2006

|

Vol. 13, No. 4

429-436

PL

Pokrycia wielowarstwowe wykonywane na częściach silników zarówno wewnętrznego spalania jak i odrzutowych, mogą być używane jako bariera cieplna, która będzie zapewniać ich większą sprawność cieplną i mechaniczną, lepsze własności tribologiczne, odporność na zużycie i na oddziaływanie agresywnych mediów. Prezentowane są mikromechaniczne modele MES wybranego systemu warstwy powierzchniowej, które uwzględniają wpływ porowatości na rozkład naprężeń resztkowych. Przykładowe pokrycie powierzchniowe było wykonane na podłożu z brązu berylowego i składało się z międzywarstwy NiCr i zewnętrznej warstwy TiN. Pokrycie było analizowane jako materiał funkcjonalnie gradientowy, z założoną liniową funkcją gradientu własności materiałowych w strefach przejściowych pomiędzy warstwami czystych materiałów podłoża, międzywarstwy i warstwy zewnętrznej. Badano wpływ porowatości na rozkład naprężeń resztkowych, a w szczególności wpływ efektu skupiania się i łączenia porów. Mikromechaniczne modele do wyznaczania efektywnych własności materiałów porowatych z efektem łączenia się porów i bez łączenia się porów, efektywne wartości modułu Younga wyznaczone z modeli mikromechanicznych, z efektem i bez efektu skupiania łączenia się porów, modele warstwy powierzchniowej, z mikromechaniczną symulacją mikrostruktury, naprężenia resztkowe w funkcji porowatości, przykład wyników obliczeń naprężeń resztkowych oraz przykład wyników obliczeń naprężeń resztkowych są prezentowane w artykule.

EN

Multilayered coatings established on parts of internal combustion as well as jet engines may be used as TBC systems providing their better thermal-mechanical efficiency, tribological properties, wear resistance and ability to withstand the influence of aggressive media. FEM micromechanical models of a chosen surface coating system are presented which take into consideration the influence of porosity onto distribution of residual stresses. The example coating system was established on a beryllium copper substrate and consisted of the NiCr midsurface and TiN external layers. The system was analyzed as a functionally gradient material (FGM) with an assumed linear gradient function of material properties in transition zones between volumes of the pure materials of the substrate, midsurface and the external layer. The porosity influence on the distribution of residual stresses was investigated, and the clustering effect influence in particular. Micromechanical models for appointing of effective properties of porous materials with the effect convergence pores and without convergence pores, effective values of Young's modulus appointed from micromechanical models with the effect and without the effect concentrating convergence pores, models surface layer, with the micromechanical simulation of the microstructure, residual stresses in the function of the porosity, the example of results of calculations of residual strains and the example of results of calculations of residual strains are presented in the paper.

5

Comparative study of a few fem models of a surface coating system

Szymczyk W.

Journal of KONES

|

2006

|

Vol. 13, No. 4

41-49

EN

Multilayered coatings established on parts of internal combustion as well as jet engines may be used as TBC systems providing their better thermal-mechanical efficiency, tribological properties, wear resistance and an ability to withstand the influence of aggressive media. A comparative review of a few different FEM models of a surface coating system is presented which can be used for the needs of designing improved parts of engines. The coating system was established on a beryllium copper substrate and consisted of the NiCr midsurface and TiN external layers. The system was analyzed as a graded as well as functionally gradient material (FGM) with an assumed gradient function of material properties. The more advanced models use a micromechanical technique of modeling which enables consideration of microstructure influence on the residual stress distribution. They contain transition zones between the pure material volumes where the material properties change accordingly to the linear gradient function. Simulations of microstructural effects in the area of surface coating are strongly recommended. The results of micromechanical calculations are affected locally too strong to be excluded from considerations.