Technologia przetwórstwa polimerów I i II

Nazwa przedmiotu:
TECHNOLOGIA PRZETWÓRSTWA POLIMERÓW I i II
Technology of Polymer Processing I and II
Kierunek:
Forma studiów:
Kod przedmiotu:
Mechanika i Budowa Maszyn
stacjonarne
Rodzaj przedmiotu:
Poziom kwalifikacji:
obowiązkowy na specjalności:
I stopnia
Przetwórstwo tworzyw polimerowych
S2_3-8 (semestr V)
S2_3-11 (semestr VI)
Rok: III
Semestr: V (wykład)
VI (laboratorium)
Rodzaj zajęć:
Liczba godzin/tydzień:
Liczba punktów:
wykład, laboratorium
2WE, 2L
5 ECTS
(3 – wykład, 2 – laboratorium)
PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE
I KARTA PRZEDMIOTU
CEL PRZEDMIOTU
C1. Zapoznanie studentów z technologiami przetwórstwa polimerów i tworzyw polimerowych.
C2. Zapoznanie studentów z podstawowymi metodami oceny przetwarzalności tworzyw.
C3. Nabycie przez studentów praktycznych umiejętności w zakresie doboru
podstawowych warunków procesu technologicznego.
WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI
1.
Znajomość podstaw z fizyki, matematyki, chemii ogólnej i chemii fizycznej oraz z zakresu tworzyw
polimerowych i ich przetwórstwa.
2. Wiedza z zakresu materiałoznawstwa w zakresie tworzyw polimerowych.
3. Znajomość zasad bezpieczeństwa pracy przy użytkowaniu maszyn i urządzeń
technologicznych.
4. Umiejętność wykonywania działań matematycznych do rozwiązywania postawionych zadań.
5. Umiejętność korzystania z różnych źródeł informacji w tym z instrukcji i dokumentacji
technicznej.
6. Umiejętności pracy samodzielnej i w grupie.
7. Umiejętności prawidłowej interpretacji i prezentacji własnych działań.
EFEKTY KSZTAŁCENIA
EK 1 – posiada wiedzę teoretyczną z zakresu technologii przetwórstwa tworzyw polimerowych:
wtryskiwania konwencjonalnego i niekonwencjonalnego, wytłaczania jednoi wieloślimakowego ,wytłaczania z rozdmuchiwaniem, prasowania tworzyw
termoutwardzalnych, formowania podciśnieniowego folii, odlewania form silikonowych
oraz żywic chemoutwardzalnych, nanoszenia powłok, metalizowania oraz spawania
i zgrzewania wytworów z tworzyw,
EK 2 – posiada wiedzę o różnych metodach wyznaczania przetwarzalności tworzyw, potrafi
wyznaczyć masowy wskaźnik szybkości płynięcia tworzyw termoplastycznych
EK 3 – zna budowę podstawowych rodzajów układów uplastyczniających stosowanych
w różnych metodach przetwórstwa tworzyw,
EK 4 – zna teorię układu jednoślimakowego,
EK 5 – potrafi określić podstawowe warunki procesu wtryskiwania,
EK 6 – potrafi odpowiednio dobrać podstawowe parametry procesu wtryskiwania w celu
uzyskania odpowiedniej jakości wypraski,
EK 7 – ma wiedzę o układach regulacji i sterowania w procesie wtryskiwania,
EK 8 – zna podstawowe zasady technologicznie poprawnego konstruowania wyprasek
wtryskowych,
EK 9 – zna pojęcie skurczu i naprężeń własnych w wypraskach wtryskowych
EK 10 – ma wiedzę o podstawach specjalnych metod wtryskiwania
EK 11 – potrafi ustawić najważniejsze parametry procesu wytłaczania i wytłaczania
z rozdmuchiwaniem.
EK 12 – potrafi dobrać parametry procesu prasowania tworzyw termoutwardzalnych.
EK 13 – potrafi dobrać parametry procesu formowania podciśnieniowego.
EK 14 – potrafi wykonać prostą formę silikonową i uzyskać z niej wyrób odlewany z żywicy
epoksydowej.
EK 15 – potrafi zespawać dwie płyty z tworzywa doczołowo oraz zgrzać folię polietylenową
EK 16 – potrafi nazwać błędy i anomalie występujące w wytworach z tworzyw oraz przyczyny ich
powstawania.
2
TREŚCI PROGRAMOWE
Forma zajęć – WYKŁADY
W 1-2 – Pojęcie i ocena przetwarzalności, lepkościowe i reometryczne wskaźniki
przetwarzalności. Podstawy plastometrii i bezpośrednie wskaźniki
przetwarzalności.
W 3-4 – Podstawy procesu uplastyczniania tworzyw. Zarys teorii układu
jednoślimakowego. Uplastycznianie bezślimakowe i mieszane.
W 5-6 – Wtryskiwanie: parametry procesu – temperatura wtryskiwania, temperatura
formy, ciśnienie, czas. Regulacja, sterowanie i optymalizacja procesu
wtryskiwania.
W 7-8 – Zachowanie się tworzywa w formie w czasie wtryskiwania. Wpływ różnych
czynników na skurcz wtryskowy i naprężenia własne.
W 9-10 – Technologiczność konstrukcji wytworów wtryskowych.
W 11-12 – Specjalne metody wtryskiwania.
W 13-14 – Wytłaczanie: jedno- i wieloślimakowe.
W 15-16 – Wytłaczanie z rozdmuchiwaniem.
W 17-18 – Prasowanie tworzyw utwardzalnych
W 19-20 – Formowanie podciśnieniowe folii z tworzyw polimerowych
W 21-22 – Wykonywanie form silikonowych oraz odlewanie do nich żywicy epoksydowej
W 23-24 – Nanoszenie powłok. Metalizowanie wytworów z tworzyw.
W 25-26 – Spawanie i zgrzewanie tworzyw.
W 27-28 – Podstawy doboru warunków przetwórstwa.
W 29-30 – Jakość wytworów z tworzyw, błędy i anomalie.
Forma zajęć – LABORATORIUM
L 1-2 – Wyznaczanie wskaźnika szybkości płynięcia tworzyw termoplastycznych
L 3-4 – Wyznaczanie plastyczności prasowniczej metodą Raschiga - Krahla.
L 5-6 – Badanie przetwarzalności metodą gniazda spiralnego.
L 7-8 – Wyznaczanie optymalnego czasu fazy wtrysku w procesie wtryskiwania.
L 9-10 – Wyznaczanie optymalnego czasu docisku w procesie wtryskiwania.
L 11-12 – Badanie wpływu temperatury formy na strukturę wyprasek wtryskowych.
L 13-14 – Badanie naprężeń własnych w wypraskach wtryskowych metodą
elastooptyczną.
L 15-16 – Ustawianie parametrów procesu wytłaczania jednoślimakowego.
L 17-18 – Parametry procesu wytłaczania z rozdmuchiwaniem w formie.
L 19-20 – Dobór warunków procesu prasowania tworzyw termoutwardzalnych.
L 21-22 – Technologiczność konstrukcji narzędzia oraz parametry procesu formowania
podciśnieniowego.
L 23-24 – Wykonywanie form silikonowych – technologiczność modelu i narzędzia.
L 25-26 – Odlewanie żywicy epoksydowej do form silikonowych.
L 27-28 – Nanoszenie powłok metodą fluidyzacji. Spawanie płyt i zgrzewanie folii
L 29-30 – Eliminowanie wad wyprasek wtryskowych poprzez odpowiedni dobór
warunków wtryskiwania.
Liczba
godzin
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
Liczba
godzin
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
NARZĘDZIA DYDAKTYCZNE
1. – wykład z wykorzystaniem prezentacji multimedialnych
2. – ćwiczenia laboratoryjne, opracowanie sprawozdań z realizacji przebiegu ćwiczeń
3. – pokaz procesów technologicznych - stanowiska do ćwiczeń wyposażone w maszyny i narzędzia
3
do realizacji procesu wytwarzania
4. – instrukcje do wykonania ćwiczeń laboratoryjnych
5. – przykłady gotowych wyrobów i półwyrobów wytworzonych różnymi technikami
6. – przyrządy pomiarowe
7. – materiały do wykonania wyrobów, próbek itp.: granulat tworzywa do wtryskiwania, wytłaczania,
tłoczywo do prasowania, silikon z katalizatorem do odlewania form, żywica epoksydowa z
utwardzaczem, gips do wykonania narzędzia do formowania podciśnieniowego, pręt do spawania
8. – mikroskop optyczny z komputerem i kamerą oraz oprogramowaniem do obróbki zdjęć
4
SPOSOBY OCENY ( F – FORMUJĄCA, P – PODSUMOWUJĄCA)
F1. – ocena przygotowania do ćwiczeń laboratoryjnych
F2. – ocena umiejętności stosowania zdobytej wiedzy podczas wykonywania ćwiczeń
F3. – ocena sprawozdań z realizacji ćwiczeń objętych programem nauczania
F4. – ocena aktywności podczas zajęć
P1. – ocena umiejętności rozwiązywania postawionych problemów oraz sposobu prezentacji
uzyskanych wyników – zaliczenie na ocenę*
P2. – ocena opanowania materiału nauczania będącego przedmiotem wykładu - egzamin
*) warunkiem uzyskania zaliczenia jest otrzymanie pozytywnych ocen ze wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych,
OBCIĄŻENIE PRACĄ STUDENTA
Forma aktywności
Godziny kontaktowe z prowadzącym
Średnia liczba godzin na
zrealizowanie aktywności
30W 30L  60 h
Zapoznanie się ze wskazaną literaturą
15 h
Przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych
7h
Wykonanie sprawozdań z realizacji ćwiczeń laboratoryjnych
15 h
(czas poza zajęciami laboratoryjnymi)
Przygotowanie do egzaminu
Suma
SUMARYCZNA LICZBA PUNKTÓW ECTS
DLA PRZEDMIOTU
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje na zajęciach
wymagających bezpośredniego udziału prowadzącego
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć
o charakterze praktycznym, w tym zajęć laboratoryjnych
i projektowych
15 h

112 h
5 ECTS
2,92 ECTS
2,08 ECTS
LITERATURA PODSTAWOWA I UZUPEŁNIAJĄCA
1. Sikora R.: Przetwórstwo tworzyw wielkocząsteczkowych, WE, Warszawa, 1993
2. Przetwórstwo tworzyw sztucznych, Praca zbiorowa pod redakcją K. Wilczyńskiego, Oficyna
Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2000.
3. Sikora R.: Podstawy przetwórstwa tworzyw wielkocząsteczkowych, Wydawnictwo Politechniki
Lubelskiej, Lublin 1993.
4. Koszkul J.: Przetwórstwo tworzyw wielkocząsteczkowych. Ćwiczenia laboratoryjne (skrypt).
Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa 1992.
5. Przetwórstwo tworzyw polimerowych. Podstawy logiczne, formalne i terminologiczne, Praca
zbiorowa pod red. R. Sikory, Wydawnictwo Uczelniane Politechniki Lubelskiej, Lublin 2006
6. Broniewski T., Kapko J., Płaczek W., Thomalla J.: Metody badania i ocena właściwości tworzyw
sztucznych, WNT, Warszawa 2000.
7. Bociąga E.: Specjalne metody wtryskiwania tworzyw polimerowych, WNT, Warszawa 2008.
8. Osswald T.A., Baur E., Brinkmann S., Oberbach K., Schmachtenberg E.: International Plastics
Handbook, Hanser Publishers, Munich 2006.
5
9. Tadmor Z., Gogos C.G.: Principles of Polymer Processing, John Wiley & Sons, New York, Brisbane,
Chichester, Toronto, 1979.
10. Rauwendaal C.: Understanding Extrusion. 2nd Edition, Hanser Publishers, Munich, Hanser
Publications, Cincinnati, 2010.
PROWADZĄCY PRZEDMIOT ( IMIĘ, NAZWISKO, ADRES E-MAIL)
1. dr inż. Tomasz Jaruga, e-mail: [email protected]
6
MACIERZ REALIZACJI EFEKTÓW KSZTAŁCENIA
Efekt
kształcenia
Odniesienie
danego efektu do
efektów
zdefiniowanych
dla całego
programu (PEK)
Cele
przedmiotu
Treści
programowe
Narzędzia
dydaktyczne
Sposób
oceny
EK1
K_W_B02
K_W_B03
K_W_B07
K_W_B08
C1
C2
C3
W1-30
1, 5
P2
EK2
EK3
EK4
K_W_B14
K_U_B02
K_U_B14
K_W_B07
K_W_B09
K_U_B07
K_W_B07
K_W_B09
K_U_B07
C2
W1-2
L1-L6
1,2,4,6,7
F1
F2
F3
F4
P1
P2
C1
W3-4
1, 3
P2
1
P2
C1
W3-4
F1
F2
F3
F4
P1
P2
F2
F3
F4
P1
EK5
K_W_B05
C1
W5-6
L7-12,29-30
1-7
EK6
K_W_B04
K_U_B04
C3
W5-8, 27-30
L7-12,29-30
1-8
C1
W5-6
1,3
P2
C1
W9-10
1,5
P2
C1
W7-8
1-7
P2
C2
W11-12
1
P2
EK7
EK8
EK9
EK10
K_W_B07
K_W_B09
K_W_B08
K_W_B03
K_W_B04
K_W_B02
K_W_B03
K_U_B07
EK11
K_W_B04
K_W_B05
K_U_B04
K_U_B08
EK12
K_W_B04
K_W_B05
K_U_B04
K_U_B08
C3
W13-16
L15-18
C3
W17-18
L21-22
1-7
1-7
F2
F3
F4
P1
F2
F3
F4
P1
7
EK13
K_W_B04
K_W_B05
K_U_B04
K_U_B08
EK14
K_W_B02
K_W_B03
K_U_B06
EK15
K_W_B02
K_W_B03
K_W_B07
K_U_B04
K_U_B08
K_U_B09
EK16
K_W_B04
C3
C2
C1
C1
W19-20
L21-22
W21-22
L23-26
W25-26
L27-28
W27-305
L7-30
1-7
1-3,5,7
1-3,5,7
1-3,5,7-8
F2
F3
F4
P1
F2
F3
F4
P1
F2
F3
F4
P1
F1
F2
F3
F4
P1
P2
8
II. FORMY OCENY - SZCZEGÓŁY
Na ocenę 2
Na ocenę 3
Na ocenę 4
Na ocenę 5
EK1-EK5, EK7-EK10
Student opanował
wiedzę z zakresu
technologii
przetwórstwa
polimerów, potrafi
podać dla nich
przykłady
Student nie
opanował
podstawowej wiedzy
z zakresu technologii
przetwórstwa
polimerów
Student częściowo
opanował wiedzę z
zakresu technologii
przetwórstwa
polimerów
Student opanował
wiedzę z zakresu
technologii
przetwórstwa
polimerów, potrafi
wskazać właściwą
metodę wytwarzania
dla wybranego typu
wytworu z tworzywa
Student bardzo
dobrze opanował
wiedzę z zakresu
materiału objętego
programem
nauczania,
samodzielnie
zdobywa i poszerza
wiedzę przy użyciu
różnych źródeł
EK6, EK11-EK16
Student posiada
umiejętności
stosowania wiedzy
w rozwiązywaniu
problemów
związanych z
projektowaniem
wybranych procesów
technologicznych
Student nie potrafi
wyznaczyć
podstawowych
parametrów
wybranych procesów
technologicznych,
nawet z pomocą
prowadzącego
Student nie potrafi
wykorzystać zdobytej
wiedzy, zadania
wynikające z
realizacji ćwiczeń
wykonuje z pomocą
prowadzącego
Student poprawnie
wykorzystuje wiedzę
oraz samodzielnie
rozwiązuje problemy
wynikające w trakcie
realizacji ćwiczeń
Student potrafi
dokonać wyboru
techniki wytwarzania
oraz wykonać
samodzielnie
obliczenia
podstawowych
parametrów procesu,
potrafi dokonać
oceny oraz uzasadnić
trafność przyjętych
założeń
Student nie
opracował
sprawozdania/
Student nie potrafi
zaprezentować
wyników swoich
badań
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, ale nie
potrafi dokonać
interpretacji oraz
analizy wyników
własnych badań
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, potrafi
prezentować wyniki
swojej pracy oraz
dokonuje ich analizy
Student wykonał
sprawozdanie
z wykonanego
ćwiczenia, potrafi
w sposób zrozumiały
prezentować,
oraz dyskutować
osiągnięte wyniki
EK6, EK11-EK16
Student potrafi
efektywnie
prezentować
i dyskutować wyniki
własnych działań
Dopuszcza się wystawienie oceny połówkowej o ile student spełniający wszystkie efekty kształcenia
wymagane do oceny pełnej spełnia niektóre efekty kształcenia odpowiadające ocenie wyższej.
III. INNE PRZYDATNE INFORMACJE O PRZEDMIOCIE
1. Wszelkie informacje dla studentów kierunku Mechanika i Budowa Maszyn dostępne są na
tablicy informacyjnej oraz stronie internetowej kierunku Mechanika i Budowa Maszyn:
http://wimii.pcz.czest.pl/index.php/oferta/1stopnia/mechanika.html
2. Informacja na temat konsultacji przekazywana jest studentom podczas pierwszych zajęć
z danego przedmiotu.
9