Analiza tehnologicităţii industriale a materialelor plastice compozite din resurse regenerabile

Abstract

Experimentele planificate cu materiale de tip CP armat cu fibră de in presupun evaluarea şi optimizarea proceselor de injecţie, a matriţelor de injectare şi, totodată, a calităţii produselor, prin supunerea la teste mecanice. Obiectivul acestor experimente este elaborarea unei metode eficiente de preparare a unui material biocompozit conţinând un bioplastic armat cu fibre naturale care să fie, în același timp, optimizat pentru procesul de injecție. În capitolul 2 se prezintă materialele bioplastice şi o scurtă introducere referitoare la biopolimerii și fibrele naturale disponibile în prezent, cu avantajele și dezavantajele aferente. Se realizează o caracterizare a acestor materiale, iar apoi o comparație între proprietățile materialelor naturale și cele ale materialelor convenționale. În capitolul 3 este explicat procesul de dezvoltare a materialului compozit CP+fibră de in, cu detalii referitoare atât la materialele folosite, cât și la linia de extrudare utilizată pentru producţie. Sunt dezvoltate fundamentele matematice necesare simulării procesului de injecţie, problemele teoretice și conceptele. Pe baza a două criterii de decizie, care iau în considerare fluiditatea și lungimea fibrelor, este aleasă o variantă preferabilă a biocompozitului care urmează a fi caracterizat. Capitolul 4 cuprinde partea experimentală și determinarea tuturor valorilor caracteristice materialului biocompozit. Printe ele se numără densitatea topiturii, temperatura de tranziţie în stare vitroasă, diagrama pvT, cât şi conductivitatea termica, coeficienții de dilatare liniară, coeficienţii termici, coeficientul lui Poisson, elasticitatea și modurile de alimentare. În final, sunt descrise metodele experimentale utilizate pentru determinarea parametrilor materialului. Capitolul 5 cuprinde validarea valorilor caracteristice materialului și implementarea acestora în software-ul de simulare a procesului de injectie Moldflow. Urmează parcurgerea unei simulări prezentată în comparație cu un proces complet de injecţie (a aceleiaşi piese) și acordând mai multă atenție studiului de umplere şi contracţiilor. În ultimul capitol se prezintă o sinteză a rezultatelor, autorul încercând să evidențieze concluziile si contribuțiile personale şi direcţiile posibile de dezvoltare.