College 1 Polymeerverwerking (4K550)

Maat: px

Weergave met pagina beginnen:

Download "College 1 Polymeerverwerking (4K550)"

Fedde Boender
8 jaren geleden
Aantal bezoeken:

1 College 1 Polymeerverwerking (4K550) prof.dr.ir. Patrick D. Anderson p.d.anderson@tue.nl Website Mate: Website voor college: onder kopje Polymeerverwerking. 4 februari 2013

2 Algemene studieaanwijzigingen Polymeerverwerking (4K550) Colleges en begeleide zelfstudie maandag 5+6: college in AUD 1 donderdag 3+4: college/bz in AUD 2 vrijdag 3+4 BZ in GEM-Z CZ-1 Docenten prof.dr.ir. P.D. Anderson (Patrick), tel 4823, p.d.anderson@tue.nl dr.ir. M.A. Hulsen (Martien), tel 5081, m.a.hulsen@tue.nl Studiemateriaal Boek: Dantzig & Tucker, Modeling in Materials Processing. geen dictaat Website zie OASE

d.anderson@tue.nl dr.ir. M.A. Hulsen (Martien), tel 5081, m.a.hulsen@tue.

3 Rooster Polymeerverwerking (4K550) Inhoudsopgave college: zie website

4 Inhoud Polymeerverwerking (4K550)

5 Inhoud Polymeerverwerking (4K550)

6 Modellen (rode lijn door college) (Mathematisch) model van een fysisch probleem: set vergelijkingen (algebraisch, GDV, PDV) rand- en beginvoorwaarde is een benadering van de werkelijkheid. Oplossen vaak via numerieke methoden (EDM, EEM,... ): additionele benaderingsfouten geen modelfouten.

beginvoorwaarde is een benadering van de werkelijkheid.

7 Vormgevingstechnieken spuitgieten rotatiegieten extrusie blaasvormen vacuümvormen

8 Spuitgieten: proceskarakteristieken

9 Spuitgieten: proceskarakteristieken 1. plastificeren 2. injecteren

10 Spuitgieten: proceskarakteristieken 3. product koelen 4. product uitwerpen

11 problemen in matrijsontwerp: vloeinaden micro menger/reactor dmv spuitgieten simultaan hard + zacht materiaal afstudeerwerk Roel Denteneer

12 kristallisatie in spuitgieten afstudeerwerk Barry Koreman

13 Vormgevingstechnieken spuitgieten rotatiegieten extrusie blaasvormen vacuümvormen

14 Rotatiegieten: procesbeschrijving Matrijs Materiaal Arm Heat Plaat a) Vullen van de matrijs b) Verwarmen van de matrijs water/lucht Final Part c) Afkoelen d) Matrijs openen Product verwijderen

15 Rotatiegieten: procesbeschrijving Gebruikt voor grote, holle producten:

16 Vormgevingstechnieken spuitgieten rotatiegieten extrusie blaasvormen vacuümvormen

17 Extrusie extruders worden gebruikt bij : smelt-voorbereiding mengen/dispergeren profielfabricage

18 Extrusie

19 Extrusie vervaardiging van profielen, plaat en vezels matrijs voor holle buis Buizen Profielen Vezels Plaat

20 Vormgevingstechnieken spuitgieten rotatiegieten extrusie blaasvormen vacuümvormen

21 Blaasvormen

22 Blaasvormen: PET-fles PET-fles: blaasvormen in de rubbertoestand biaxiale orientatie bevordert kristallisatie zeer fijne kristalstructuur sterk, transparant & temperatuurbestendig product

23 Folie-blazen productie van folies, zakken etc.

24 Vormgevingstechnieken spuitgieten rotatiegieten extrusie blaasvormen vacuümvormen

25 Vacuümvormen Het product wordt gevormd in de rubbertoestand lang rubberplateau gunstig

26 Vacuümvormen

27 complex vloeistoffen

28 Basisvergelijkingen Kinematische vergelijkingen Balansvergelijkingen voor massa, impuls en energie Constitutieve vergelijkingen voor spanning, warmtestroom, interne energie begincondities randvoorwaarden

29 Configuratie en deformatie referentie configuratie B Q dx P baan B huidige configuratie Q dx P X x t = t ref t = t Materieel lichaam B: continue verzameling van materiële punten Op tijdstip 0: volume V r Op tijdstip t: volume V(t)

30 Configuratie en deformatie referentie configuratie B Q dx P baan B huidige configuratie Q dx P X x t = t ref t = t Configuratie: positie die het lichaam als geheel inneemt Huidige configuratie: configuratie van B op tijdstip t Referentie configuratie: configuratie van B op tijdstip 0 of een ander vast tijdstip Deformatie: overgang van B van de ene naar de andere configuratie

31 Eulerse en Lagrange beschrijvingswijze Voorbeeld: draad spinproces Stel dat we de temperatuurverdeling T als een functie van plaats en tijd willen beschrijven Eulers Lagrange

32 Eulerse en Lagrange beschrijvingswijze vaste waarnemer meebewegende waarnemer

33 Eulerse en Lagrange beschrijvingswijze Eulers o beschrijving als functie van plaats en tijd: T = g s (x,t) o ruimtelijke beschrijving (vloeistoffen) Lagrange o beschrijving als functie van materiele positie van de deeltjes en tijd: T = g m (X,t) o materiele beschrijving (vaste stof) Verband tussen beweging en vervorming: x=x(x,t) o x=x(x,t) beschrijft de baan van deeltje X Inverse verband: X=X(x,t) o geeft oorspronkelijke positie X van deeltje dat zich op positie x op moment t bevindt

34 Eulerse en Lagrange beschrijvingswijze ruimtelijke beschrijving materiele beschrijving hangt van de tijd af

35 locale vervorming Voor het beschrijven van materiaalgedrag hebben we een beschrijving nodig van lokale vervorming, dus een afbeelding van (PQ) 0 =dx op (PQ) t = dx met de tensor F is de deformatiegradiënt tensor met componenten: J = det(f) is de lokale volumeverandering tussen de vervorming voor en na:

36 snelheid In de stromingsleer wordt veel gebruik gemaakt van het snelheidsveld v. De snelheid van een deeltje is de snelheid van de verandering van de positie van datzelfde deeltje. waar x = x(x,t) de ruimtelijke beschrijving.

37 Distributief mengen (4K530)

38 Distributief mengen (4K530)

39 Distributief mengen (4K530) distributive mixing - basics / Re << 1, Ca >> 1, Pe >> 1 stretch and fold stretch, cut and stake stretch, cut and stake in industrial mixers

40 Distributief mengen (4K530) De vergelijkingen:

41 Distributief mengen (4K530)

42 snelheid In de stromingsleer wordt veel gebruik gemaakt van het snelheidsveld v. De snelheid van een deeltje is de snelheid van de verandering van de positie van datzelfde deeltje. waar x = x(x,t) de materiele beschrijving. o materiele tijdsafgeleide o ruimtelijke tijdsafgeleide Wat is het verband tussen de materiele tijdsafgeleide en de ruimtelijke tijdsafgeleide?

43 snelheid Neem een algemene grootheid in ruimtelijke beschrijving, dus Ψ(x,t). Voor de materiele tijdsafgeleide krijgen we dan: ruimtelijke tijdsafgeleide convectieve tijdsafgeleide

44 snelheid

45 Begeleide zelfstudie opgaven week 1 Uit het boek: Ø opgave 1, pagina 53 Ø opgave 2, pagina 53 Ø opgave 3, pagina 54

Vergelijkbare documenten

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT WERKTUIGBOUWKUNDE DIVISIE COMPUTATIONAL AND EXPERIMENTAL MECHANICS

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT WERKTUIGBOUWKUNDE DIVISIE COMPUTATIONAL AND EXPERIMENTAL MECHANICS Tentamen Polymeerverwerking (4K550) vrijdag 2 juli 2004, 14:00-17:00. Bij het tentamen mag