Nauka o materiałach i inżynieria wytwarzania I
Transkrypt
Nauka o materiałach i inżynieria wytwarzania I
UNIWERSYTET KAZIMIERZA WIELKIEGO WYDZIAŁ MATEMATYKI, FIZYKI I TECHNIKI INSTYTUT TECHNIKI PROGRAM NAUCZANIA DLA KIERUNKU STUDIÓW EDUKACJA TECHNICZNO - INFORMATYCZNA I rok, studia pierwszego stopnia Nazwa przedmiotu: NAUKA O MATERIAŁACH I INŻYNIERIA WYTWARZANIA I (TWORZYWA SZTUCZNE) Prowadzący zajęcia: Prof. dr. hab.inż. Marian Żenkiewicz (W) Dr Piotr Rytlewski (W) Mgr inż. Krzysztof Moraczewski (L) Mgr inż. Magdalena Stepczyńska (L) Rodzaj zajęć realizowanych W Ć K L w ramach przedmiotu: Liczba godzin na studiach: stacjonarnych 45 75 20 40 niestacjonarnych Liczba punktów ECTS stacjonarnych 9 8 niestacjonarnych Przedmioty wprowadzające wraz z wymaganiami wstępnymi: fizyka - w zakresie podstaw teorii ciała stałego, chemia – w zakresie chemii organicznej, w tym chemii polimerów, matematyka – zakresie podstaw analizy matematycznej i statystyki matematycznej. Założenia i cele przedmiotu: Przygotowanie studenta do rozumienia i interpretowania wiedzy z zakresu: syntezy, budowy, klasyfikacji, właściwości i zastosowań polimerów, wpływu napełniaczy i środków pomocniczych na właściwości materiałów polimerowych, konstrukcji maszyn przetwórczych i metod przetwórstwa polimerów oraz możliwości właściwego ich wykorzystania w procesach produkcyjnych. Metody dydaktyczne: wykład: konwencjonalno – problemowy z wykorzystaniem prezentacji komputerowej, ćwiczenia: metoda problemowa, ćwiczenia laboratoryjne według instrukcji. Treści programowe: pojęcia podstawowe, wybrane elementy współczesnej teorii atomistycznej, budowa atomu i wiązania chemiczne oraz właściwości węglowodorów, przebieg, rodzaje i techniczne metody polimeryzacji, inicjatory tego procesu. budowa polimerów; struktury: cząsteczkowa, nadcząsteczkowa i makroskopowa. ciężar cząsteczkowy, średni ciężar cząsteczkowy polimeru i metody jego obliczania. stany fizyczne polimerów; zmiany właściwości mechanicznych materiałów polimerowych pod wpływem ciepła (wraz ze wzrostem temperatury). klasyfikacja polimerów ze względu na: sposób powstawania polimeru, według właściwości cieplno-mechanicznych i według właściwości cieplno-przetwórczych. podział polimerów według budowy chemicznej i zwięzła charakterystyka ich właściwości. rodzaje, budowa i zastosowania różnych składników dodatkowych w procesach otrzymywania i kształtowania odpowiednich właściwości materiałów polimerowych. zastosowanie i produkcja tworzyw w Polsce i na świecie. Perspektywiczne kierunki badań i technologii. ogólna charakterystyka przetwórstwa. Istota i cele przetwórstwa. Podział metod przetwórstwa według kryterium zjawisk wiodących. Kierunki rozwoju przetwórstwa. przemiany stanów skupienia tworzywa w różnych metodach przetwórstwa. Różnice w przetwórstwie tworzyw termoplastycznych i termoutwardzalnych. podstawy fizyczne przekazywania ciepła w procesach przetwórstwa. Sposoby obliczeń przekazywania ciepła w różnych układach rzeczywistych. Urządzenia ogrzewające w maszynach do przetwórstwa tworzyw. ochładzanie wytworów tworzywowych. Rodzaje i sposoby obliczania skurczu cieplnego wytworów tworzywowych. Temperaturowo-czasowy obszar przetwórstwa. wybrane elementy reologii tworzyw. Krzywe płynięcia. charakterystyka metod przetwórstwa fizyczno-chemicznego I rodzaju i urządzeń przetwórczych. Spajanie, porowanie, rozdzielanie cieplne, suszenie i ogrzewanie, ulepszanie fizyczne. charakterystyka metod przetwórstwa fizyczno-chemicznego II rodzaju. Metody uplastyczniania tworzyw i konstrukcje różnych układów uplastyczniających oraz konstrukcje urządzeń stosowanych w tym przetwórstwie. Wytłaczanie, wtryskiwanie, prasowanie, formowanie próżniowe, kalandrowanie. charakterystyka metod przetwórstwa chemicznego-fizycznego. Nanoszenie powłok, klejenie i kitowanie, zamszowanie, drukowanie, metalizowanie, formowanie polimeryzacyjne. Charakterystyka urządzeń przetwórczych recykling poużytkowych materiałów polimerowych oraz produktów ubocznych syntezy i przetwórstwa. Recykling materiałowy, surowcowy, energetyczny oraz składowanie odpadów. Laboratoria: identyfikacja tworzyw sztucznych, wyznaczanie gęstości i chłonności wody, badanie wytrzymałości na rozciąganie, udarności twardości, badanie ścieralności tworzyw sztucznych, badanie właściwości termicznych tworzyw polimerowych metodą Martena, metody cięcia i rozdrabniania tworzyw sztucznych, metody powierzchniowej obróbki tworzyw sztucznych, łączenie tworzyw sztucznych metodami fizykochemicznymi. Klejenie i zgrzewanie, wytwarzanie folii płaskiej metodą wytłaczania z użyciem głowicy szczelinowej, wytwarzanie folii metodą wytłaczanie z rozdmuchiwaniem, sporządzanie granulatu z mieszanin polimerowych, fluidyzacyjne wytwarzanie powłok, formowanie próżniowe tworzyw sztucznych, wytwarzanie elementów tworzywowych metodą wtryskiwania. Efekty kształcenia – umiejętności i kompetencje: umiejętności oceny i badań tworzyw polimerowych, umiejętności wykonywanie analiz i doboru tworzyw polimerowych, wiedza ogólna z zakresu budowy, syntezy i przetwórstwa polimerów. LITERATURA: Podstawowa: Żenkiewicz M.: „Przetwórstwo tworzyw wielkocząsteczkowych. Charakterystyka, podstawy fizyczne, metody”, Wydawnictwo Akademii Bydgoskiej, Bydgoszcz 2002. Szlezyngier W.: „Tworzywa sztuczne”, WPL, Rzeszów 1999. Szlezyngie W.: „Tworzywa sztuczne : chemia, technologia wytwarzania, właściwości, przetwórstwo, zastosowanie”, WPL, Rzeszów 1996. Pielichowski J., Pruszyński A.: „Technologia tworzyw sztucznych”, WNT, Warszawa 2003. Dobrosz K., Matysiak A.; „Tworzywa sztuczne, materiałoznawstwo i przetwórstwo”, WSiP, Warszawa 1994 (lub 1986). Wilczyński K.: „Reologia w przetwórstwie tworzyw sztucznych”, WNT, Warszawa 2001. Uzupełniająca: Zawistowski H. (red.): „Formowanie wyrobów z tworzyw sztucznych metodą rozdmuchiwania”, Plastech, Warszawa 1998. Urbaniak Z.: „Zgrzewania tworzyw sztucznych”, WNT, Warszawa 1997. Smorawiński A.: „Technologia wtrysku”. WNT, Warszawa 1984. Kozłowski M.: „Podstawy recyklingu tworzyw sztucznych”, OWPW, Wrocław 1998 FORMA I WARUNKI ZALICZENIA PRZEDMIOTU: aktywne uczestnictwo w zajęciach i opanowanie treści ćwiczeń laboratoryjnych, opanowanie treści prezentowanych na wykładach, pozytywnie zdany egzamin.