Sudarea materialelor polimerice cu procedeul CIF (curenti de înaltă frecvență)

Materialele plastice au un set de proprietăți (fizice, chimice, electrice, optice), de caracteristici mecanice și avantaje tehnice și economice care le fac să fie alese în defavoarea materialelor metalice:

- consumul de energie pentru obținerea diverselor MP* este mult mai mic decât pentru obținerea metalelor, pe care le înlocuiesc;

- fiind de 5-8 ori mai ușoare decât oțelul, MP scad greutatea ansamblurilor din componența cărora fac parte, reducând simțitor forțele de inerție la piesele în mișcare;

- modulul de elasticitate al mașinilor care au subansambluri din MP fiind mai mic decât al metalelor, acestea au o funcționare fără zgomote, fără trepidații, iar durata de funcționare a pieselor din MP este uneori de 3-5 ori mai mare decât cea a metalelor; piesele în mișcare executate din materiale autolubrifiante - poliamidele de exemplu pot funcționa pe perioade de 10 ori mai mari decât cele din metal;

-greutatea specifică, conductibilitatea termică și electrică foarte reduse;- rezistența la tracțiune și temperaturile maxime de utilizare ale MP se pot îmbunătăți prin armarea acestora cu fibre de sticlă;

- prelucrarea ușoară, atât prin procedeele de prelucrare mecanică - strunjire, frezare, rabotare, cât și prin cele de presare, injecție, extrudare, calandrare, permite obținerea în comparație cu metalele, a unei producții însemnate pe unitatea de timp, fără deșeuri sau cu deșeuri minime.

Rezistența recunoscută la agenții atmosferici și chimici face posibilă utilizarea MP ca materiale de construcții în industria chimică sau alte industrii unde gradul de coroziune este foarte ridicat .

Proprietăți fizice

Material de bază Rm/δ δ

[g/cm3] Rm

[Mpa]

Oțel cu 0,1%C, laminat la rece 58 7,8 450

CuZn30 48 8,3 400

PEHD 31 0,96 30

ABS (acrilonitrilbutadienstiren) 41 1,1 45

Poliamida 71 1,12 80

Material Coeficient de dilatare liniară α

[l0-6°C-1] Conductivitatea termică λ

[W/m °C] Căldura specifică Cp

[KJ/Kg°C]

Polietilena PELD 110...130 0,33 2,26

PVC 50...180 0,12...0,3 0,84...1,25

PS 60...80 0,10...0,14 1,34

PA6-6 100...150 0,25 1,67

Fenoplaste 25...60 0,13...0,26 1,67

Sticla 3...4 1,25 0,71...0,84

Fier 11...12 55 0,437

Proprietăți termice

Coeficientul de dilatare liniară α depinde de tipul legăturii, ce asigură coeziunea ansamblului de atomi; cu cât legătura este mai slabă, cu atât coeficientul de dilatare este mai ridicat.

Material de bază Capacitate calorică

[cal/g - °C] Dilatare termică

[oC-1 - 105] Conductivitate termică

[W/m°K]

Polietilenă de joasă densitate 0,55 18- 20 8

Polietilenă de înaltă densitate 0,55 11-13 11-12,4

Polistiren 0,32 6-8 2,4 - 3,3

Copolimer stiren-acrilonitril 0,32 - 0,34 2,9 3,6-3,8

Policlorotri-fluoroetilenă 28% cristalină 0,25 10 6

Policlorotrifluoro-etilenă 71% cristalină 0,22 2,7 4,5

Policlorotrifluoro-etilenă 91% cristalină 0,22 5,4 7

Poliuretan dur 0,42 - 0,44 10-20 5

Spumă poliuretanică agent de umflare CO2 - - 0,38

Spumă poliuretanică agent de umflare aer - - 0,86

Proprietăți electrice

Datorită naturii legăturilor existente (covalente pe lanț și Van der Waals între lanțuri), în MP nu există purtători de sarcină electrică și prin urmare MP au o foarte înaltă rezistivitate electrică. Prin urmare funcția lor principală este aceea de izolator electric.

Proprietăți optice

Anumiți polimeri cu structură amorfă se caracterizează prin proprietăți optice de interes. Este vorba în primul rând de poliacrili și policarbonați. Ei prezintă coeficienți de transmisie a luminii cuprinși între 88-92% și indici de refracție de 1,49...l,64. Dintre poliacrili cel mai reprezentativ este polimetacrilatul de metil (PMMA). Numit și plexiglas, el se utilizează la fabricarea geamurilor, a panourilor transparente, la înglobări de obiecte, întrucât și la grosimi foarte mari, PMMA prezintă un coeficient de transmitere a luminii ridicat (la grosimi de 3 metri, numai 50% din lumina vizibilă este absorbită). Policarbonații sunt apreciați pentru rezistența lor superioară la solicitări locale superficiale (zgârieturi, ciupituri), fiind recomandați la producerea sistemelor optice: viziere, parbrize, lentile, lunete etc.

Lumina, asemenea energiei radiante, undelor radio sau razelor X este o formă de radiație electromagnetică. Atunci când lumina trece dintr-un mediu într-altul, o parte din ea este transmisă prin acel mediu, o alta este absorbită, iar o alta reflectată la interfața dintre cele două medii. Dacă absorbția și reflexia luminii este redusă, materialele transmit lumina în cea mai mare parte și sunt numite materiale transparente. O transmisie difuză a luminii o fac materialele translucide, iar oprirea transmisiei de lumină printr-un material este caracteristică materialelor opace . Tabelul 4. prezintă exemple de MP transparente, translucide și opace.