Tekninen muovituote. Hybridimoottorin polttoaineosan valmistus. Esityksen sisältö



Samankaltaiset tiedostot
Muovimateriaalit ja niiden tekniset sovellukset Hybridimoottorin polttoaineosan valmistus

Kuumana kovettuvat hiekkaseokset

KOTELOIDEN VALMISTUSMENETELMÄT JA NIIHIN LIITTYVÄT SUUNNITTELUOHJEET

Termoplastiset polyesterit: Polyeteenitereftelaatti

TEKNIIKKA. Dieselmoottorit jaetaan kahteen ryhmään: - Apukammiomoottoreihin - Suoraruiskutusmoottoreihin

MUOVIN TYÖSTÖ HYVÄ TIETÄÄ MUOVISTA MUOTTIPUHALLUS, EKSTRUUSIO, KALVOPUHALLUS OSA 10

Tampereen teknillinen yliopisto Avaruustekniikan kurssin harjoitustyö: Hybridirakettimoottorit. Tommi Berg

Betonirakentamisen talvituotteet VARAUDU TALVEEN. Meiltä saat tarvittavat betonirakentamisen talvituotteet

MUOVIT VAATETUSTEKNIIKASSA

RUBBER. Elastinen pinnoite Helppo irrottaa!

Hinnat korjata maaliskuusta Kaikki hinnat voivat muuttua ilman erillistä ilmoitusta.

Ratkaisee kulumisongelmat lähes kaikissa tilanteissa Kalenborn GmbH:n tuotteiden avulla.

AIR-MIX-RUISKUN PERUSKÄYTTÖ

Multiprint 3D Oy.

PHYS-C6360 Johdatus ydinenergiatekniikkaan (5op), kevät 2016

Fysikaaliset ominaisuudet

Kolme lineaaristen polyamidien valmistusmenetelmistä on kaupallisesti merkittäviä:

SUPIKOIRA-projekti. Tommi Berg Eero Alkkiomäki. (Tero Huttunen, Sami Kiiskilä, Ossi Mäkinen, Ilpo Suominen, Mikko Suominen, Asser Vuola)

3. Muotinvalmistuksen periaate

HOLZ-HER Glu Jet Järjestelmä Näkymättömät ja ohuet liimasaumat. Älykästä Reunalistoitusta PATENTOITU JÄRJESTELMÄ Ä

Monipuoliseen puuliimaukseen

PESUKARHU SUIHKUPUTKET

Polymer solutions Polymeeriratkaisut

Raskaan kaluston parhaat palat

vink passion for plastics PUR Tekniset tiedot

Muovijätteiden ja sivuvirtojen materiaalihyötykäyttö

Muovit - Valmistusmenetelmät ja ympäristö. Muovin mahdollisuudet seminaari Lahti TkT Sauli Eerola Muovipoli Oy

Polystyreeni on aromaattinen polymeeri, jota valmistetaan aromaattisesta styreenimonomeerista

Nestekidemuovit (LCP)

Muovin ja elastomeerin liimausopas

Seoksen rikastus ja säätö - Ruiskumoottorit lambdalla

SUOMEN MUOVITEOLLISUUS

Ilmiö 7-9 Kemia OPS 2016

Huippusuorituskykyinen kone liukuvalla harjayksiköllä

Keraamit ja komposiitit

Betonirakentamisen talvituotteet

LUONNON MATERIAALIT MUOVEISSA

JOINTS FIRE COMPOUND PRO+ Palokipsimassa läpivienteihin

Teknosafe TÄYDELLINEN SAMMUTUSJÄRJESTELMÄ TRUKKEIHIN

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

KUIVATUSOSA

LUONNONMATERIAALIT/POLYMEE- RIT PUOLIVALMISTEET

Hevosenlannan mahdollisuudet ja haasteet poltossa ja pyrolyysissä

Laatua ja uusia ominaisuuksia käyttäjien toiveiden pohjalta

TYÖYMPÄRISTÖN MATERIAALIT

TASKI swingo 1255 perustiedot

KULMAVAIHTEET. Tyypit W 088, 110, 136,156, 199 ja 260 TILAUSAVAIN 3:19

TEOLLISUUSPINNOITTEET

KÄYTTÖ-OHJE EVERLAST

Luonnonkuitukomposiittien. ruiskuvalussa

Lämpöputkilämmönsiirtimet HPHE

Muovitulostuksen mahdollisuudet mallien ja keernalaatikoiden valmistuksessa Riku Rusanen, Prenta Oy

Tekninen tuote-esite. Yleiskuvaus. Tekniset tiedot

vink passion for plastics PMMA Tekniset tiedot

UDDEHOLM UNIMAX 1 (5) Yleistä. Käyttökohteet. Mekaaniset ominaisuudet. Ominaisuudet. Fysikaaliset ominaisuudet

Esimerkkejä ruiskuvalukappaleista

Alipainemuovauksen mahdollisuudet tuotesuunnittelun näkökulmasta. Ismo Reponen, IrePoint Oy

TrueCast den hinnat Tuote Koko Paino Pakkaus

ASENNUSOHJE LIEKKI PIIPPU

vink passion for plastics PTFE Tekniset tiedot

SUHNER Työstöyksiköt

ValuAtlas Kestomuottivalujen suunnittelu Seija Meskanen, Tuula Höök

Kaasuavusteinen ruiskuvalu

Valtamuovit ja muita. tietää muovista PVC

Raskaan kaluston parhaat palat

Muovimateriaali kutistuu ja aiheuttaa painetta sekä kitkavoimia keernan ja kappaleen välille.

ERIKOISMUOVIT JA BIOMUOVIT

YMPÄRISTÖTUKKU. Paloturvalliset myymäläkaapit. Asiakasystävällisyyttä ja paloturvaa samassa kaapissa.

Lukitteet, tiivisteet ja liimat

ENGINEERING ADVANTAGE

Suomi. turvallisuus. lihamylly. lihamyllyn kokoaminen

PUUHIILIUUNI METOS INKA P300, P600, P900

nopeampi helpompi ainutlaatuinen

KOSPEL S.A KOSZALIN UL. OLCHOWA 1

Yhdistelmäkoneet SCRUBTEC R 6

Rehun siirtojärjestelmiä

VARISCO itseimevät jätepumput ST-R

Typpeä renkaisiin Pitää paineen vakaana ja vähentää kustannuksia

Sylinterit. (Visidon arkisto 1986) No 3

Uunin rakentaminen helpommaksi

- Käytä tarvittavia suojaimia - Käsittele torjunta-aineita vain ohjeiden mukaan - Älä käsittele torjunta-aineita väsyneenä ja vältä kiirettä

Dacia Duster. Lisävarustehinnasto. Keskity oleelliseen. 3TAI KM VUODEN TAKUU. SISÄLTÄÄ 24 h TIEPALVELUN

3D-tulostuksen mahdollisuudet. Saarijärvi

GluePRO. Kuumaliimausta alan ammattilaisille. Nopeasti ja täsmällisesti.

ÖLJYNJAKELULAITTEET PAINEPISTE OY

Tuotetietoa. Neulasulku tarkemmin kuin koskaan aikaisemmin EWIKONin sähköinen neulasulku

KUIVA- / MÄRKÄ- / TUHKAIMURI KÄYTTÖOHJE. Kuiva- / märkä- ja tuhkaimuri

Suomessa avomeriveneet: SPV:n Katsastusluokka 2 ORCi EM ja MM (sekä mm. GR): ISAF Offshore Special Regulations: Race Category 3

Entistä parempaa valoa

Low Temperature Combustion - Päästötön moottoripalaminen

Sähkökaapelien palomallinnuksen uusia menetelmiä ja tuloksia

3M Scotch-Weld Vesiohenteiset liimat

AJONEUVOTEKNIIKAN KEHITTYMINEN Erikoiskuljetusseminaari Mika Jukkara, Tuotepäällikkö / Scania Suomi Oy

Faasimuutokset ja lämpökäsittelyt

ZF-automaattivaihteiston 8HP öljynvaihtosarja

Kertasääteinen linjasäätöventtiili MSV-C

Polymeerimateriaalien perusteet osa

TONA. Taloudellinen ja ekologinen keraaminen savupiippujärjestelmä CERAMIC GUARANTEE

Kuva. Upokasuunin öljypoltin

Transkriptio:

Tekninen muovituote Hybridimoottorin polttoaineosan valmistus TTY 2005 Tommi Berg Antti Linna Mari Valtonen Esityksen sisältö Rakettitekniikkaa, moottorityyppien vertailu Aiheena olevan moottorin tarkempi esittely Käytettyjen materiaalien esittely Polttoaineosan materiaalien toiminta ja valmistus Muotoilu, hinta ja patentointi Kysymykset + keskustelu + videoita

Rakettimoottori Polttoaine palaa hapettimen kanssa palokammiossa ja muodostaa suuren paineen kammioon Suuripaineiset palokaasut päästetään kammiosta ulos kammion peräosassa olevan suuttimen kautta Suuttimessa yliäänennopeuksinen virtaus Palokaasujen suurempi nopeus = suurempi työntövoima = parempi moottori Eri moottorityyppien vertailu Kiinteä (hapetin ja polttoaine kiinteitä) kaikkein yksinkertaisin rakenteeltaan ja käytöltään, vaarallinen esim. tulipalossa Nestemoottorissa paras hyötysuhde, mutta se on monimutkaisin ja vaarallisin laukaisun yhteydessä Hybridi (kiinteä polttoaine ja nestehapetin) edellisten väliltä: työntövoima säädettävissä turvallinen varastoida ja käyttää hyötysuhde sama tai vähän parempi kuin kiinteällä, huonompi kuin nestemäisellä vähän käytetty tekniikka, nykyisin tutkitaan ahkerasti

Tuotteen rakenne Tutkitaan kaupallista HyperTEKmerkkistä pientä rakettimoottoria Yksinkertainen perusrakenteeltaan, kolme osaa: hapetintankki hapetinsuutin polttoaineosa/palokammio Tässä työssä keskitytty muovirakenteiseen ja kertakäyttöiseen polttoaineosaan Polttoaineosaan kuuluu itse polttoaine (ohut kerros kammion sisällä), suutin ja ulkokuori (painesäiliö) Käytetyt materiaalit Fenoli, suutin ABS, kuori IPDI = uretaani, polttoaine HTPB = polybutadieeni, polttoaine

Fenolimuovit PF muoveja käytetään vaativissa kohteissa Kova Jäykkä Kulutusta kestävä Iskuja kestävä Kestää korkeita lämpötiloja 2 /kg ABS Kolmikomponenttinen seka- tai kopolymeeri Voidaan työstää kaikilla kestomuovien työstömenetelmillä Kauppalajikkeiden välillä voi olla suuria ominaisuusvaihteluja

ABS:n ominaisuuksia Hyvät: Sitkeys Pintakovuus Pinnanlaatu Kohtuullinen hinta Lujittaminen mahdollista Huonot: säänkesto Liuotinkesto Stabiloituja lajeja vaikea työstää Alhainen pehmenemislämpötila Polyuretaanit Keskihintaisia teknisiä kertamuoveja Vaihtelevat ominaisuudet pehmeitä elastomeerejä kovia ja jäykkiä muoveja solumuoveja kuidut

PU:n ominaisuuksia Termoelasti tai kertamuovi Hyvä tarttuvuus Huono säänkesto Käytetään: liimoissa, maaleissa, solumuoveissa Polubutadieeni Elastomeerilla kolme erilaista molekyylirakennetta, joiden suhteellinen osuus vaikuttaa ominaisuuksiin amorfinen tai osittain kiteinen. Käytetään autonrenkaissa, tiivisteissä, letkuissa ja leluissa.

Polybutadieenin ominaisuuksia Hyviä: lämmönkesto pakkasenkesto kimmoisuus kulumisenkestävyys Huonoja työstöominaisuudet, tämän takia käytetään harvoin yksin, seostetaan toisten kumien kanssa mekaaniset ominaisuudet Polttoainemateriaali Pääkomponentit: HTPB = hydroksiterminoitu polubutadieeni IPDI Risiiniöljy Hiili

Polttoainemateriaali Kiinteää, kumimaista, räjähtämätöntä Yleisti käytetty rakettien polttoaineena HTPB/IPDI rakenteessa tyydyttymättömyyttä alttius hapettumiselle huonontaa mekaanisia ominaisuuksia ja polttoaineen suorituskykyä HTPB Inertti ja kirkas kumi Alhainen lämmönjohtavuus ja lasittumislämpötila Hyvä adheesio toisiin materiaaleihin Hydrofobista Käytetään: adhesiivina, eristeenä, vedenpitävänä päällysteenä, kalvona ja räjähteissä.

IPDI Kovettaa polttoaineen Kiteytymislämpötila on 60 C Leimahduspiste 155 C Käytetään: vesipohjaisessa polyuretaanidispersiopäällystyksessä päällystämään tekstiilejä, nahkaa ja muoveja. Risiiniöljy ja hiili Risiiniöljy helpottaa sekoittumista Hiili lisää lämmönjohtavuutta

Teknisiä ominaisuuksia Palaminen Ulkokuori Suutin Palaminen 1/2 Lämmitettäessä muovi syttymispisteeseen asti, tapahtuu yleensä seuraavat reaktiot: - sulaminen (kestomuovit) - lämpöhajoaminen - syttyminen - palaminen Toiminta

Palaminen 2/2 Muovilaadun lisäksi palaminen riippuu: - palamisolosuhteista - muovituotteen muodosta - käytetyistä lisäaineista Mitä ohuempi muovituote on, sitä helpommin se syttyy ja sitä nopeammin se palaa Ulkokuori Tehtävänä pitää polttoaine sisällään Alttiina lämpökäsittelyille Toimia palotilana sisäinen paine Eristää hapetinsäiliöstä Kestää korroosiota ja lämpösokkia Siisti vaihtaa uuteen ja hävittää

Suutin Ideaalinen raketin suutin olisi vähän lämpölaajeneva ja hyvin lämpöä johtava Suuttimen tulee kestää muutama sekunti liekkisuihkua Fenolivalos pitää muodon ja kestää korkeitakin lämpötiloja Valmistustekniikkaa Suuttimen muottiin valu Ulkokuoren ruiskuvalu (suutin inserttinä) Polttoaineen valu ulkokuoren sisään

Suuttimen muottiin valu Asetetaan grafiitti-insertti muottiin Suljetaan muotti Sekoitetaan kvartsitihiekka ja fenolimuovi Kaadetaan seos muottiin Hartsi polymerisoituu Tuote irrotetaan muotin puoliskoista Ulkokuoren ruiskuvalu Asetetaan suutin inserttinä muottiin Suljetaan muotti Ruiskutetaan plastisoitunut muovi muottiin Jälkipaine ja jäähdytys Muotin avaus Ulostyöntö

Polttoaineen valu Asetetaan ulkokuori valusydämen ympärille Sekoitetaan HTPB 84,57 %, IPDI 10,34 %, hiili 5,00 % ja risiiniöljy 0,09 % Seos valetaan suoraan ulkokuoren sisälle alipainevalumenetelmällä Polttoseos vulkanoidaan uunissa Tuote poistetaan muotista Avaruusajan muotoilu Tuotteen pitää olla edullinen ja toimiva Polttoaine valettu suoraan palotilaan etteivät palokaasut vuotaisi käytön aikana Toimii palokammiona ei teräviä kulmia Kierteet helpottavat polttoaineen vaihtamista Tiiviys hapetinsäiliöön varmistettu o- renkaalla

Hinta HTPB -hartsi maksaa noin 2,5 /litra (Sartomer Corp.) IPDI noin 85 /litra (Rhodia Inc.) ABS noin 2 /kg (Borealis) Fenoli -hartsi noin 2 /kg (Borealis) Valmis hybridipolttoaine maksaa noin 23 Markkinat Valmistajat lähes poikkeuksetta Pohjois- Amerikassa Tärkeimmät markkina-alueet USA ja Kanada Ostajat yleensä high power rakettiharrastajia Vähäisen määrän polttoaineita kuluttavat myös erilaiset yliopistojen tutkimusprojektit

Patentointi 1995 USA:laiselle keksijäjoukolle Environmental Aeroscience Corporationissa US Patents 5,715,675, 6,058,516 ja 6,085516 Kysymyksiä&keskustelua Mmmmitä? Onko tämä kuva tamperelaisen hybridiraketin kyydistä? video1 video2