Referenčni projekti

Na Fakulteti za tehnologijo polimerov želimo pomagati industriji pri reševanju problemov, ki nastajajo med proizvodnjo in tako tudi pri zagotavljanju boljše kvalitete njihovih produktov.

Z vrhunsko opremo, ki nam je na razpolago, lahko testiramo tako vaše vhodne materiale, kot materiale, pri katerih se pojavljajo problemi med proizvodnim procesom v vašem podjetju.

Rezultati testiranja na Fakulteti za tehnologijo polimerov niso samo rezultati meritev, temveč tudi razlaga razlik med dobrim in slabim materialom v povezavi s tehnološkim procesom predelave.

Testiranje materiala za možno višjo temperaturo predelave

Z novim razvojem se je v podjetju pojavila potreba po daljši poti tečenja taline. S simulacijo se je pokazalo, da bo potrebno dvigniti temperaturo predelave iz 300 °C na 340 °C, da se bi izdelek popolnoma napolnil s polikarbonatom. V našem laboratoriju smo preverili, če je material zadosti termično stabiliziran, da bi dovoljeval takšno povišanje temperature. Izvedli smo test simulacije gretja materiala (v polžu na brizgalnem stroju) in zasledovali razpadne pline, ki nastajajo. 

Preberi več >

Rezultat

Material se sme predelovati pri 340 °C le v dušikovi atmosferi, v običajni atmosferi prične material takoj razpadati.

 

Rešitev za podjetje

Malenkosten nadtlak dušika (okoli 5 mbarov) v lijaku polža pri brizgalnem stroju.

Slika prikazuje razpad materiala v običajni atmosferi, takoj ko material doseže 340 °C

Slika prikazuje razpad materiala v običajni atmosferi, takoj ko material doseže 340 °C

 

 V dušikovi atmosferi do razpada materiala pri 340 °C ne pride

V dušikovi atmosferi do razpada materiala pri 340 °C ne pride

S katerim materialom lahko dosežemo krajše ciklus čase pri brizganju

Podjetje, ki se ukvarja s kompaundiranjem je razvijalo novo recepturo za brizganje. Uspešno so dosegli vse zahtevane mehanske lastnosti, problem se je pojavil pri predolgih ciklus časih. Pri testiranju materiala smo uporabili HotDisk, kjer lahko izmerimo toplotno prevodnost, termično difuzivnost in specifično toplotno materiala. Na razpolago smo dobili dve novo razviti recepturi.

Preberi več >

Rezultat:

Vzorec 1 ima višjo termično prevodnost in nižjo specifično toploto, kar pomeni, da bo imel veliko krajši čas hlajenja kot vzorec 2 – (za faktor 1,53 krajši čas hlajenja; npr. 20s za vzorec 1 in 31s za vzorec 2).

 

Rešitev za podjetje:

Naslednji test pri kupcu so lahko izvedli le z vzorcem 1 in s tem skrajšali čas testiranja in s tem znižali stroške.

 

V tabeli so prikazane meritve na HotDisku:

 

Termična prevodnost

Termična difuzivnost

Specifična toplota

Vzorec

λ [W/mK]

std λ [W/mK]

a [mm2/s]

std a [mm2/s]

Cp [MJ/m3K]

std Cp [MJ/m3K]

1

0,2951

0,0027

0,1865

0,0041

1,582

0,02

2

0,1936

0,0008

0,1213

0,0021

1,596

0,025

Problemi pri ekstrudiranju in toplotnem varjenju folije

V podjetju so imeli probleme s pretrgovanjem filije pri ekstrudiranju in pri toplotnem varjenju, kjer se je folija zažglala. Dobili smo vzorce, ki smo jih pomerili na Flash DSC-ju.

Preberi več >

Rezultat:

Pri meritvi, kjer smo počasi segrevali in ohlajali vzorec, smo dobili le eno tališče. Pri različnih hitrostih ohlajanja in z veliko hitrostjo segrevanja smo dobili dva vrhova tališča, kar pomeni, da je bil material mešanica dveh različnih tipov polietilena.

 

Rešitev za podjetje:

Znižali so temperature pri ekstrudiranju in skrajšali čase pri toplotnem varjenju, da so dobili dobre izdelke. Z nižanjem hitrosti ohlajanja se tališča zamaknete k višjim temperaturam.

 

Slika prikazuje simulacijo meritve na običajnem DSC-ju (spodnja krivulja) in meritve na Flash DSC-ju.

Slika prikazuje simulacijo meritve na običajnem DSC-ju (spodnja krivulja) in meritve na Flash DSC-ju.

»Up-cycling« reciklata

Podjetje, ki se ukvarja z brizganjem plastike se je zanimalo za pripravo reciklata iz polikarbonata, da bi bil primeren za zunanjo uporabo. V ta namen smo izvedli test s pomočjo designa eksperimentov z različnimi odstotki posameznih dodatkov, da smo izboljšali UV obstojnost in fleksibilnost po UV staranju. Z višanjem deleža modifikatorja žilavosti pada togost kompozita, z višanjem deleža polnila se togost zvišuje. Po 500 urah UV obsevanja v Suntest komori se pojavi dodaten steklasti prehod okoli 80 °C kot posledica UV degradacije PC, zniža se tudi vrh faktorja izgub, kar pomeni, da je material postal bolj krhek. Z višanjem deleža UV stabilizatorja se krhkost po UV obsevanju niža.

Preberi več >

V tabeli so prikazane serije designa eksperimentov.

Nr.

PC reciklat [%]

Polnilo [%]

UV stabilizator [%]

Modifikator žilavosti [%]

DoE 1

92,8

2

0,2

5

DoE 2

97,6

2

0,2

0,2

DoE 3

92,98

2

0,02

5

DoE 4

97,78

2

0,02

0,2

DoE 6

94,7

0,1

0,2

5

DoE 7

99,5

0,1

0,2

0,2

DoE 8

94,88

0,1

0,02

5

DoE 9

99,68

0,1

0,02

0,2

DoE 5

96,24

1,05

0,11

2,6

 

Graf prikazuje odvisnost togosti od temperature.

Graf prikazuje odvisnost togosti od temperature.

 

Graf prikazuje temperaturno odvisnost togosti po UV obsevanju v Suntest komori.

Graf prikazuje temperaturno odvisnost togosti po UV obsevanju v Suntest komori.

 

Graf prikazuje faktor izgub po UV obsevanju v Suntest komori.

Graf prikazuje faktor izgub po UV obsevanju v Suntest komori.

Razvoj novega filamenta za 3D tisk

V okviru EU projekta Poly4EmI (Polymers for Emerging Industries), Voucher 2015 - Supporting initial cross-sectoral projects on the field of bio-polymers, smo na Fakulteti za tehnologijo polimerov v Slovenj Gradcu v sodelovanju s podjetjema DRM d.o.o. in Resinex d.o.o. razvili filament za 3D tisk na osnovi PLA z močno izboljšano udarno žilavostjo. Meritve mehanskih in termičnih lastnosti so bile izvedene na vzorcih, ki so bili pripravljeni s postopkom ekstrudiranja in brizganja, nato pa še na vzorcih, ki so bili pripravljeni s postopkom 3D tiska.

Preberi več >

V tabeli so prikazane recepture vzorcev.

Vzorec

PLA [%]

Modifikator 1 [%]

Modifikator 2 [%]

1

98

2

0

2

95

5

0

3

90

10

0

4

90

0

10

5

85

0

15

6

80

0

20

7

100

0

0

 

Graf nateznih preizkusov prikazuje izboljšanje žilavosti (rdeča krivulja) modificiranega PLA. Črna krivulja je čisti PLA, modra krivulja je ABS.

Graf nateznih preizkusov prikazuje izboljšanje žilavosti (rdeča krivulja) modificiranega PLA. Črna krivulja je čisti PLA, modra krivulja je ABS.

 

Graf prikazuje izboljšanje udarne žilavosti modificiranega PLA (vzorec 3).

Graf prikazuje izboljšanje udarne žilavosti modificiranega PLA (vzorec 3).

 

Flash DSC meritve vzorcev po staranju 600 s od 90 °C (zgornja krivulja) do 140 °C (spodnja krivulja)

Flash DSC meritve vzorcev po staranju 600 s od 90 °C (zgornja krivulja) do 140 °C (spodnja krivulja)