Utskrift från Malmö högskolas webbplats www.mah.se

Konstitutiva och brottmekaniska egenskaper hos formsprutade polymera material

Kontaktperson: Martin Kroon
Ansvarig: Martin Kroon
Finansiär: Crafoordska stiftelsen
Tidsram: 2015-06-01 -- 2016-09-30
Fakultet/institution: Fakulteten för teknik och samhälle, Institutionen för medieteknik och produktutveckling

Användandet av polymerer ökar ständigt, och polymerer förekommer inom vitt skilda användningsområden. Jämfört med metaller och keramer har polymerer flera fördelar. Polymerer är relativt billiga, och de kan relativt enkelt formas till geometrier och strukturer som hade varit omöjligt, eller åtminstone väldigt dyrt, att skapa om man använt t ex en metall. Polymerer kan alltså genom lämpliga tillverkningsprocesser tillverkas och formas till i stort sett vilken geometri som helst och detta vid relativt låga temperaturer p g a dessa materials låga smälttemperatur, vilket innebär att energiåtgången kan hållas på låg nivå. En av de industriellt sett viktigaste tillverkningsmetoderna för polymerer är s k formsprutning. I denna metod smälts plastpulver och pressas in i en form, som definierar den önskade produktens yttergeometri, och när materialet svalnat, kan den nytillverkade produkten tas ut. För semi-kristallina polymerer (d v s polymerer som har både kristallin och amorf mikrostruktur) såsom polyetylen och PET spelar mikrostrukturen en viktig roll för det mekaniska beteendet. När en polymer genomgår en tillverkningsprocess som formsprutning blir slutresultatet en mikrostruktur som är starkt anisotrop, vilket innebär att materialet får väldigt olika mekaniska egenskaper i olika riktningar. Det aktuella projektet syftar till att karakterisera några industriellt viktiga polymerer (t ex polyetylen, PET, polypropylen) när det gäller konstitutiva egenskaper (tidsberoende spänning-töjningssamband) och brottmekaniska egenskaper (under vilka omständigheter går de sönder) efter det att materialet genomgått en formsprutningsprocess. Inom ramen för projektet kommer experiment att utföras (dragprov och brottmekanisk provning), där materialet testas i olika riktningar, och tidsberoende konstitutiva och brottmekaniska modeller kommer att jämföras med experimenten. Resultaten kommer att vara av direkt intresse för viktiga skåne-baserade företag som Tetra Pak och Nolato.

 

Description in English

The use of polymers is steadily increasing, and polymers are used in a variety of ways. Compared to metals and ceramics, polymers have several advantages. Polymers are relatively cheap, and they can relatively easily be formed into geometries and structures that would be impossible, or at least very expensive, to form if, say, a metal was used. One of the most important manufacturing processes for polymers is injection-moulding. When a polymer goes through this process the end result is a micro-structure that is strongly anisotropic, which means that the material has different mechanical properties in different directions. The current project aims at characterizing a few injection-moulded polymers that are of industrial interest, e.g. polyethylene, PET, polypropylene, with regard to constitutive properties and fracture mechanics properties after the materials have undergone injection moulding. 

Senast uppdaterad av Magnus Jando