Microcellular injection molding for polyamide 6.6

Celem niniejszej pracy była modyfikacja struktury niewzmocnionego oraz wzmocnionego włóknem szklanym poliamidu 6.6 z litej na komórkową, poprzez mikroporowanie fizyczne z użyciem azotu w stanie nadkrytycznym metodą MuCell®. Zbadano wpływ parametrów procesu wtryskiwania mikroporującego na właściwości fizyczne otrzymanych wyprasek. Dodatkowo, za pomocą czujników ciśnienia i temperatury umieszczonych w gnieździe formy wtryskowej, zarejestrowano zmiany ciśnienia w gnieździe formy wtryskowej, podczas realizacji poszczególnych faz cyklu wtryskiwania. Uzyskane wyniki odniesiono do właściwości wyprasek wykonanych z tych samych materiałów, w warunkach standardowego wtryskiwania.The aim of this research was to modify the solid structure of the non-reinforced and glass fiber reinforced polyamide 6.6 into the porous structure. It was obtained by physical microcellular foaming process with supercritical nitrogen in MuCell® technology. The effect of microcellular foam injection molding process parameters on the physical properties of the moulded pieces was investigated. Additionally, pressure changes inside the mould cavity were registered during each stage of the injection moulding process. Data registration was enabled by pressure and temperature sensors placed inside the mould cavity. The results were compared to the properties of moulded pieces made of the same material and obtained in the standard injection moulding process

Mechanical recycling of porous polystyrene

Z uwagi na wzrost znaczenia polimerowych materiałów porowatych (np. materiały izolacyjne, opakowaniowe oraz lekkie kompozyty polimerowe,), istnieje potrzeba opracowania sposobu ponownego zagospodarowywania tego typu odpadów. Celem pracy było określenie podatności polistyrenu porowatego nacięcie i rozdrabnianie w młynie nożowym. Dążono do uzyskania recyklatów, które można bezpośrednio wykorzystać we wtórnym przetwórstwie. Badania przeprowadzono na oryginalnym stanowisku badawczym, wyposażonym w wirnik, z zamocowanymi skośnie do osi wirnika nożami, o prostoliniowych krawędziach tnących. Uzyskane wyniki wskazują, że w przypadku cięcia i rozdrabniania polistyrenu porowatego należy zastosować specyficzne dla tego materiału parametry procesowe, odmienne od powszechnie stosowanych dla materiałów litych. Dzięki temu proces rozdrabniania jest realizowany z dużą wydajnością, przy małym jednostkowym zużyciu energii. Uzyskane krzywe rozkładu ziarnowego wskazują na możliwość bezpośredniego wykorzystania otrzymanych recyklatów we wtórnym przetwórstwie. Najmniejszą podatność do rozdrabniania wykazuje polistyren porowaty o gęstości poniżej 100 kg∙m-3.Due to the increasing importance of polymeric porous materials (e.g insulation materials, packaging, and lightweight polymer composites), there is a need to develop ways to recycle these waste. The aim of the paper was to determine the susceptibility of porous polystyrene to cutting and grinding in a cutting mill. The aim was to obtain recyclates, that can be directly used in secondary processing. The tests were carried out on an original test stand, equipped with a special rotor and knives. Knife cutting edges were reclined in relation to the rotor axis. Different process parameters for the cutting and grinding of porous polystyrene should be apply, in comparison to the solid material. Thanks to this, grinding process is realized with high efficiency and with a small energy consumption. The obtained grain size distribution indicate the possibility of direct use of the recyclates in secondary processing. The most difficult to grinding is the porous polystyrene with density less than 100 kg∙m-3

Resistance to ageing of chosen plastics and pigments

W niniejszej pracy przedstawiono porównanie odporności na oddziaływanie promieniowania UV wytworów wykonanych z polipropylenu i polilaktydu. W tych samych warunkach procesowi starzenia poddano próbki wtryskowe o zdefiniowanej odporności barwnika na światło. Ponadto potwierdzono przydatność niebieskiej skali wełnianej, do oceny wpływu oddziaływania promieniowania UV na zabarwione próbki polimerowe.In this paper a comparison of resistance to UV radiation of containers made from polypropylene and polylactide was presented. Injection molded samples from plastics filled with pigments of defined resistance to the light were aged at the same conditions. Furthermore, the usefulness of the blue wool scale as the evaluation method of UV radiation impact on colored polymer samples was confirmed

Secondary use of ionomeric recyclate E/MAA obtained by grinding at low temperature

Przedstawiono sposób zagospodarowania odpadów kopolimeru jonomerowego (E/MAA) pod nazwą handlową Surlyn® (Du-Pont). Prezentowane wyniki badań stanowią istotny fragment prac nad zagospodarowaniem odpadów jonomerowych, powstałych podczas produkcji grubościennych nasadek kosmetycznych. Zaproponowano taki sposób realizacji wtórnego przetwórstwa, który zapewnia uzyskanie transmisyjności i wybranych właściwości mechanicznych wyprasek na podobnym poziomie jak wytworzone z oryginalnego granulatu (up-cycling). Wykazano, że schłodzenie nadawy przed rozdrobnieniem nie ma istotnego wpływu na transmisyjność, wytrzymałość na rozciąganie oraz udarność wyprasek wtórnych.The way of ionomeric copolymer (E/MAA) recycling under the trade name Surlyn® (DuPont) is presented. Results of investigations constitute a crucial part of the research concerning management of ionomeric waste, being by-products of the production of thick-walled cosmetic caps. The proposed type of secondary process ensures that the injection parts obtain transmissivity and chosen mechanical properties similar to those of moldings from original pellets (upcycling). It was also proved that feed cooling before the grinding does not have a significant influence on transmissivity, tensile strength and impact strength of mol-dings made from recycled material

Selected geometrical features and strength indicators of elements manufactured by fused deposition modeling technology

W ramach pracy zbadano serię próbek z terpolimeru akrylonitryl-butadien-styren, wykonanych metodą modelowania uplastycznionym tworzywem (FDM), która należy do najpopularniejszych metod wytwarzania przyrostowego. Do otrzymania próbek użyto drukarki 3D Dimension Elite BST 786 (Stratasys). Próbki referencyjne otrzymano metodą wtryskiwania z zastosowaniem wtryskarki laboratoryjnej Battenfeld 350 Plus. Określono wpływ grubości warstwy tworzywa oraz orientacji modelu w przestrzeni roboczej urządzenia na właściwości mechaniczne wyrobów, a także na ich dokładność wymiarową. W tym celu wybrano trzy różne kąty orientacji wytwarzanych przyrostowo próbek względem osi Y (0°, 45° lub 90°) oraz dwie grubości warstwy (0,254 lub 0,178 mm). Stwierdzono, że właściwości próbek wykonanych metodą FDM były z reguły gorsze niż właściwości próbek otrzymanych metodą wtryskiwania oraz że najlepszymi właściwościami charakteryzowały się próbki wytwarzane z zastosowaniem większej grubości warstwy i kąta orientacji wynoszącego 90°.In this work, we investigated a series of specimens made of acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer using fused deposition modeling (FDM) method, currently one of the most popular additive manufacturing techniques. We used Dimension Elite BST 786 (Stratasys) 3D printer for the manufacture of specimens, while reference samples were produced by injection molding using laboratory injection molding machine Battenfeld 350 Plus. The effect of the plastic layer thickness and orientation of the model in the device workspace on the mechanical properties and dimensional stability of the products was studied. For this purpose, three different specimen orientation angles with respect to Y axis: 0° (flat), 45° (hemispheric) and 90° (lateral) and two layer thicknesses: 0.254 mm and 0.178 mm were assumed. It was found that the properties of the specimens produced by FDM method are generally less advantageous than those of injection-molded samples. The best specimen properties were obtained using the higher layer thickness and orientation angle of 90°

Właściwości fizyczne wyprasek z poliamidu 6 wzmocnionego włóknem szklanym otrzymywanych w procesie wtryskiwania mikroporującego w obecności azotu

The aim of the study was to determine the effect of the amount of nitrogen dosed in supercritical state to polymer melt on structure and physical properties of large-scale molded pieces from polyamide PA 6 GF30, obtained in the process of microcellular injection molding with gas dosage using MuCell® method. Apart from the reduction of the density at a level of about 15 % for samples with the highest nitrogen content, the increase of the impact resistance of samples PA 6 GF30 was observed. The other investigated mechanical properties were maintained at a good level.Określano wpływ ilości azotu, dozowanego w stanie nadkrytycznym do stopu polimerowego, na strukturę i właściwości wielkogabarytowych wyprasek wytworzonych w procesie wtryskiwania mikroporującego metodą MuCell® z poliamidu 6 zawierającego 30 % mas. krótkich włókien szklanych (PA6 GF30). Stwierdzono zmniejszenie o ok. 15 % gęstości próbek z największą zawartością azotu oraz wzrost udarności otrzymanych wyprasek PA6 GF30, przy zachowaniu na dobrym poziomie pozostałych właściwości wytrzymałościowych

Selected geometrical features and strength indicators of elements manufactured by fused deposition modeling technology

W ramach pracy zbadano serię próbek z terpolimeru akrylonitryl-butadien-styren, wykonanych metodą modelowania uplastycznionym tworzywem (FDM), która należy do najpopularniejszych metod wytwarzania przyrostowego. Do otrzymania próbek użyto drukarki 3D Dimension Elite BST 786 (Stratasys). Próbki referencyjne otrzymano metodą wtryskiwania z zastosowaniem wtryskarki laboratoryjnej Battenfeld 350 Plus. Określono wpływ grubości warstwy tworzywa oraz orientacji modelu w przestrzeni roboczej urządzenia na właściwości mechaniczne wyrobów, a także na ich dokładność wymiarową. W tym celu wybrano trzy różne kąty orientacji wytwarzanych przyrostowo próbek względem osi Y (0°, 45° lub 90°) oraz dwie grubości warstwy (0,254 lub 0,178 mm). Stwierdzono, że właściwości próbek wykonanych metodą FDM były z reguły gorsze niż właściwości próbek otrzymanych metodą wtryskiwania oraz że najlepszymi właściwościami charakteryzowały się próbki wytwarzane z zastosowaniem większej grubości warstwy i kąta orientacji wynoszącego 90°.In this work, we investigated a series of specimens made of acrylonitrile-butadiene-styrene terpolymer using fused deposition modeling (FDM) method, currently one of the most popular additive manufacturing techniques. We used Dimension Elite BST 786 (Stratasys) 3D printer for the manufacture of specimens, while reference samples were produced by injection molding using laboratory injection molding machine Battenfeld 350 Plus. The effect of the plastic layer thickness and orientation of the model in the device workspace on the mechanical properties and dimensional stability of the products was studied. For this purpose, three different specimen orientation angles with respect to Y axis: 0° (flat), 45° (hemispheric) and 90° (lateral) and two layer thicknesses: 0.254 mm and 0.178 mm were assumed. It was found that the properties of the specimens produced by FDM method are generally less advantageous than those of injection-molded samples. The best specimen properties were obtained using the higher layer thickness and orientation angle of 90°

Assessment of the effects of laser marking of surface layer of polypropylene moldings

Oceniano wpływ zawartości absorbentu i zmiennych parametrów pracy lasera na efektywność znakowania laserowego powierzchni wyprasek zmodyfikowanego polipropylenu. Określano odcień i nasycenie barwy oraz cechy geometryczne powierzchni naniesionych znaków graficznych za pomocą spektrofotometru optycznego i mikroskopu konfokalnego. Stwierdzono, że jakość znakowania w istotnym stopniu zależy od szerokości ścieżki wiązki promieniowania, częstotliwości impulsów i barwy powierzchni poddanej procesowi nanoszenia znaków graficznych oraz, że w zależności od barwy próbki dodatek do polipropylenu absorbentu promieniowania wpływa różnie na proces. Najlepsze efekty znakowania laserowego uzyskano w wypadku próbek białych z dużą zawartością modyfikatora.The influence of the modifier (absorbent) content and variable laser processing parameters on the effectiveness of laser marking of polypropylene moldings was evaluated. The hue and color saturation as well as geometrical features of the surface of the plotted graphical signs were determined using optical spectrophotometer and confocal microscope. It was found that the quality of marking was significantly affected by the width of the beam paths, the frequency of pulses and the color of the investigated surface. The effect of adding an absorbent to polypropylene depends on the color of the sample. The best results of laser marking were achieved for white samples with high modifier content

Wpływ waporyzacji acetonowej powierzchni elementów wykonanych techniką 3D z kopolimeru akrylonitryl-butadien-styren na ich strukturę

The internal structure of samples produced by additive manufacturing (AM) technology of copolymer acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) was studied by microcomputer tomography (micro-CT). The results of micro-CT were correlated with the mechanical properties of samples. The aim of this paper was to demonstrate the acetone vaporization influence on the structure and mechanical properties of ABS samples printed with additive manufacturing technology. Samples were printed on three different devices and scanned with micro-CT after acetone vapors treatment. Mass and hardness of the samples were measured. Finally, the static tensile test was performed. Irregularly spaced voids, which directly affected samples properties, have been detected. Under the influence of acetone vaporization, the properties of the samples have changed such as: number of voids, mass, hardness, tensile strength.Strukturę wewnętrzną próbek wykonanych metodą technologii przyrostowej z kopolimeru akrylonitryl-butadien-styren (ABS) zbadano za pomocą mikrotomografu komputerowego (CT). Wyniki skanów CT skorelowano z właściwościami mechanicznymi próbek. Oceniano wpływ oddziaływania par acetonu na strukturę i właściwości próbek z ABS wykonanych w technologii przyrostowej. Próbki przygotowano z zastosowaniem trzech różnych urządzeń i po waporyzacji acetonowej zeskanowano je za pomocą mikrotomografu. Wyznaczono masę, twardość oraz przeprowadzono statyczną próbę rozciągania próbek. W strukturze elementów z ABS stwierdzono obecność nieregularnie rozmieszczonych porów, wpływających na właściwości próbek. Pod wpływem waporyzacji acetonowej zmieniły się właściwości próbek, takie jak: liczba porów, masa, twardość oraz wytrzymałość na rozciąganie