Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng Công nghệ gia công chất dẻo: Chương 11 Công nghệ ép phun gồm các nội dung chính như: giới thiệu về công nghệ ép phun, thiết bị và quá trình ép phun. Mời các bạn cùng tham khảo!
12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY TỔNG QUÁT VỀ CÔNG NGHỆ ÉP PHUN: CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO Chương 11: Cơng nghệ ép phun • Là cơng nghệ gia cơng để chế tạo sản phẩm nhựa riêng biệt có mặt cắt ngang biến đổi phức tạp; đòi hỏi xác kích thước • Là phương pháp gia cơng phố biến sau ép đùn • Sản lượng sản phẩm nhựa gia công ép phun chiếm 30% tất phương pháp Giảng viên: TS Đồn Anh Vũ 2 Ưu điểm: • Tính lặp lại sản phẩm cao, xác kích thước kiểu dáng • Khả tự động hóa cao • Năng suất cao • Sử dụng với tất loại nhựa nhiệt dẻo có khơng sử dụng chất độn, phụ gia áp dụng với số loại nhựa nhiệt rắn, elastomer Nhược điểm • Giá máy móc khn cao • Tạo nhiều phế liệu 3 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 4 CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY Các yếu tố định thành cơng ép phun: • Đảm bảo áp lực hoạt động: áp lực bơm; áp lực phun; áp lực khn… • Đảm bảo nhiệt độ hoạt động: nhiệt độ nóng chảy nhựa; nhiệt độ khn, nhiệt độ dầu thủy lực máy… • Đảm bảo tốc độ hoạt động: tốc độ nóng chảy định lượng nhựa, tốc độ phun… • Tính chất vật liệu phù hợp với tính sản phẩm • Cấu trúc khn tốt: có khả định hình sản phẩm, dễ dàng tháo sản phẩm • Chu kì đúc hiệu Cơng suất ép phun (tiêm) phụ thuộc: • Chu kì khn • Khối lượng mẻ phun 5 6 THIẾT BỊ ÉP PHUN QUI TRÌNH ÉP PHUN Bước 1: Cấp nhựa vào máy (qua phễu cấp liệu, gắn với hệ thống cân định lượng sấy nguyên liệu) THIẾT BỊ ÉP PHUN KIỂU PISTON Cấp liệu Gia nhiệt Phối trộn Bước 2: Đưa nhựa vào xy lanh Ép phun Bước 3: Gia nhiệt làm nóng chảy nhựa Bước 4: Ép – Phun nhựa vào khn Bước 5: Định hình sản phẩm (làm nguội vật liệu khn, định hình sản phẩm) Bước 6: Tháo sản phẩm Bước 7: Hoàn thiện sản phẩm Nghiền phế liệu Ưu điểm: Định hình & làm nguội Tháo sản phẩm Kiểm tra lưu kho TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) • Thu hồi phế liệu Thiết bị có cấu tạo khơng q phức tạp giá thành đầu tư rẻ ✓ Chi phí gia cơng sản phẩm giảm Nhược điểm: • Q trình trộn hợp đồng đều; sản xuất ổn định, chất lượng sản phẩm khơng • Dễ tổn hao, thất thoát lượng, giảm áp lực đầu phun nên độ điền đầy khn thấp 8 CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY a Phễu cấp liệu THIẾT BỊ ÉP PHUN KIỂU TRỤC VÍT (INJECTION MOLDING) Hệ thống ép khn Tấm đỡ động • Là phận thiết bị; dùng chứa nguyên liệu trước đưa vào xy lanh • Có bố trí cánh khuấy/đảo trộn • Kết nối với hệ thống cân cảm biến định lượng • Thường tích hợp hệ thống sấy nguyên liệu Hệ cấu cấp liệu- Dẻo hóa - Phun (tiêm) Khn Tấm đỡ tĩnh Phễu cấp liệu Khoang khn Xy lanh - Nịng Hệ thống gia nhiệt Động truyền động Trục vít Sơ đồ nguyên lý cấu tạo thiết bị ép phun kiểu trục vít 9 10 10 b Nịng – Xy lanh Khí Bộ phận trao đổi nhiệt Nịng – Xy lanh Trục vít • Hình trụ trịn; làm từ hợp kim chịu áp lực nhiệt độ cao; • Là khơng gian hoạt động trục vít; • Có cửa nạp liệu kết nối trực tiếp với phễu cấp; • Dọc theo thân xy lanh có hệ thống trao đổi nhiệt, cảm biến, vòng nhiệt để điều chỉnh nhiệt độ • Trên thân xy lanh có bố trí van khí • Đầu nịng có phận chuyển tiếp có ren để lắp đầu phun 11 11 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 12 12 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY Đầu phun c Trục vít • Là phận gắn trực tiếp vào nịng; có vai trị chuyển tiếp phận phun nhựa khn • Là phận quan trọng thiết bị ép phun kiểu trục vít • Là nơi tiếp giáp xy lanh cuống phun khn • Có tác dụng vận chuyển; làm nóng chảy nhựa; ép phun nhựa • Đường kính ngồi đầu phun thay đổi (thơng thường đường kính chuẩn 2.54 3.81cm) • Trong q trình hoạt động trục vít vừa chuyển động xoay vừa chuyển động tịnh tiến nịng • Đường kính lỗ đầu phun thường nhỏ đường kính lỗ cuống phun khoảng 1mm để đảm bảo việc kết nối không làm tổn hao áp lực phun Đầu phun Kênh đậu rót 14 13 Thành khuôn 13 14 Các thông số Trục vít Các thơng số Trục vít (…) • Kích thước ren bước ren trục vít Mặt cắt ngang đoạn lường Mặt cắt ngang đoạn nạp liệu Chiều sâu rãnh vít kích thước bước vít thay đổi tùy theo đường kính trục; vị trí vùng trục vít Đường kính trục, mm Chiều cao rãnh vít vùng nạp liệu, mm Chiều cao rãnh vít vùng lường, mm Tỷ số nén Độ hở với nòng trục, mm Ghi 30 4,3 2,1 2.0 : 0.15 40 5,4 2,6 2.1 : 0.15 Khoảng cách ren 0.7 - 1D • Gồm vùng chính: cấp liệu, nén định lượng (vùng lường); 60 7,5 3,4 2.2 : 0.15 • Đầu trục vít có gắn van chống chảy ngược (van chắn) 80 9,1 3,8 2.4 : 0.2 • Tỷ lệ chiều dài đường kính trục L/D: 20:1 ± 28:1 (thay đổi tùy theo loại sản phẩm, loại vật liệu …) 100 10,7 4,3 2.5 : 0.2 120 12,0 4,8 2.5 : 0.25 > 120 14 5,6 3.0 : 0.25 • Có cấu tạo dạng vít xoắn; thường làm từ hợp kim qua xử lý biến tính bề mặt để đạt độ cứng khả chịu mài mòn cao; Tỷ L/D thấp: khơng đảm bảo hiệu nóng chảy nhựa Bề rộng ren 0.1 D Dung sai 10% Tỷ L/D cao: suy giảm tính chất nhựa • Giữa truc vít nịng có khoảng hở (tùy thuộc đường kính trục; với trục có D = 100mm khoảng hở 0.5-1mm) 15 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 15 16 16 CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY d Động quay trục vít Van chống chảy ngược • Là phận lắp vào vị trí đầu trục vít (theo hướng tiếp xúc với đầu phun) • Hoạt động van chiều; có tác dụng chống áp suất ngược, trì áp suất khn định hình sản phẩm • Là phận tạo chuyển động quay trục vít Do nhựa ban đầu trạng thái rắn, ma sát lớn với trục Động cần đủ công suất để tạo mô men xoắn đủ lớn • Được phân loại lựa chọn dựa trên: loại động cơ; mô men xoắn tạo tốc độ trục đạt • Động thường có hai dịng chính: Động thủy lực động điện Đầu trục Van chiều Ren kết nối với trục Van lúc lấy nhựa Van lúc phun 17 17 18 18 • Mơ men xoắn lượng tiêu hao động quay trục vít phụ thuộc vào đường kính trục tốc độ quay trục; • Tốc độ quay trục vít phân thành cấp độ bản, tùy thuộc vào yêu cầu sản phẩm chất nhựa: e Hệ thống tạo áp lực phun • Áp lực phun thông số quan trọng; áp lực trục vít để đẩy nhựa nóng chảy vào khn • Áp lực thường tạo động bơm thủy lực đặt phía sau trục vít truyền tới trục vít thơng qua phận dẫn hướng; ✓ Tốc độ áp dụng cho loại nhựa nhiệt dẻo thông dụng (PE, PS, PP ), tốc độ phun cao để chế tạo sản phẩm mỏng: 0,4 -1,5m/s • Ngồi ra, bơm thủy lực cịn có tác dụng đảm bảo áp suất tì đầu phun lên cuống phun khn suốt q trình hoạt động máy ✓ Tốc độ áp dụng cho loại nhựa nhiệt dẻo kỹ thuật với tốc độ phun tiêu chuẩn: 0,2 – 0.4m/s • Khi tính tốn áp lực bơm tối thiểu ngồi áp lực trì khn cịn phải tính tới giảm áp ma sát độ hở chi tiết ✓ Tốc độ áp dụng gia công nhựa nhiệt rắn elastome: 0,05 – 0.2m/s • Tốc độ quay trục tỷ lệ thuận với lượng tiêu hao suất máy Lưu ý: Khi lựa chọn tốc độ quay trục cần phải có cân suất máy tiêu thụ lượng chất lượng làm nóng chảy đồng hóa nhựa 19 19 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 20 20 CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY Chu kỳ phun nhựa trục vít (injection cycle) Áp lực ép để gia công số loại nhựa thông dụng (MPa) 21 21 22 22 Chu kỳ phun nhựa … (tiếp) Chu kỳ phun nhựa trục vít (injection cycle) • Sau đưa vào từ phễu cấp liệu nhựa nóng chảy nhờ lực ép học trục vít gia nhiệt • Nhờ chuyển động quay trục cấu vít mà nhựa đẩy tới khoang chứa đầu xy lanh • Lúc khn đóng trục vít quay trịn chỗ 23 23 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) • Tồn trục vít chuyển động tịnh tiến phía cuối ống tiêm tạo thành áp lực đẩy nhựa từ khoang chứa qua đầu phun vào khn • Giai đoạn van chống chảy ngược có vai trị giữ cho vật liệu chảy theo chiều qua vịi phun mà khơng quay ngược lại trục 24 24 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY KHUÔN ĐÚC TRONG GIA CÔNG ÉP PHUN Chu kỳ phun nhựa … (tiếp) • Vật liệu khn làm lạnh để tạo đông cứng định hình thành sản phẩm • Trục vít chuyển động lùi lại vị trí ban đầu để chuẩn bị cho chu kì cấp liệu phun (tiêm) • Cho tới sản phẩm tháo khỏi khuôn khuôn đóng lại chu kì tiêm sẵn sàng bắt đầu Cấu trúc khn • Khn sử dụng để gia cơng sản phẩm, vị trí có vai trị định hình thành định hình sản phẩm Là phận khơng thể thiếu để vận hành máy ép phun • Khn chia thành loại khn khn khn nhiều tầng • Trong nhóm khn nêu lại phân thành nhiều loại phụ thuộc kênh dẫn nhựa 25 25 26 26 CÁC DẠNG CẤU TRÚC KHN Cấu tạo tổng qt khn 27 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 27 28 28 CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY Cấu trúc khn… (tiếp) • Các phận khn: Vùng lịng khn Hệ thống gia nhiệt Hệ thống dẫn vật liệu nóng chảy (kênh dẫn nhựa) Bộ phận gá khuôn Các chi tiết khuôn khác Hệ thống đẩy sản phẩm • Theo loại kênh dẫn nhựa khuôn chia thành 02 loại: Loại kênh dẫn nhựa nguội Loại kênh dẫn nhựa nóng 29 29 30 30 Khn có kênh dẫn nhựa nóng Khn có kênh dẫn nhựa nóng Kết cấu tương tự khn có hệ thống kênh dẫn nhựa gia nhiệt đảm bảo trạng thái chảy nhớt Ưu điểm : + Tiết kiệm vật liệu + Khơng có vết miệng phun sản phẩm Bộ phận gia nhiệt Nhựa nóng chảy + Giảm thời gian chu kỳ Tấm cách ly với lịng khn + Điều khiển điền đầy dòng chảy nhựa Nhược điểm : + Giá thành cao khn hai có kênh dẫn nguội Mặt phân khn + Khó đổi màu vật liệu 31 31 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 32 32 CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY Cấu trúc khn… (tiếp) a Vùng lịng khn (tiếp…) a Vùng lịng khn • Lịng khn tạo hai phần chính: phần lõi (khn đực hay khn dương); phần vỏ (khn hay khn âm); • Khi khn đóng thành khuôn dương khuôn âm ép chặt với hình thành nên khoang khn, khơng gian tạo hình sản phẩm • Số lượng sản phẩm lịng khn (Cavities) thay đổi thường số chẵn: 2,4,6,8… • Số lượng sản phẩm vùng lịng khn xác định sở: • Khuôn âm giữ giá đỡ tĩnh (tấm/láp cố định); khuôn dương giữ giá đỡ động (tấm/láp di động) ✓ Giá đỡ động kết nối với phận kẹp máy ✓ Giá đỡ tĩnh kết nối với phận phun • Khi khn đóng áp lực đưa từ phận kẹp tới khuôn dương làm cho chúng có khả áp sát khn âm chống lại áp lực tạo phun Kích cỡ (cơng suất) máy u cầu sản phẩm: kích cỡ sản phẩm, tiến độ sản xuất Giá thành khuôn – Giá sản phẩm – Dung lượng sản phẩm Khn đóng 33 33 Khn mở 34 34 a Vùng lịng khn … (tiếp theo) b Hệ thống dẫn vật liệu (nhựa) • • Là vị trí đúc thực tế • Nhựa đưa vào lịng khn (khoang khuôn) qua cổng; vật liệu làm mát để định hình; sau vật đúc lấy khỏi khoang chu kì đúc kết thúc • Khoang khn trung tâm q trình đúc nên cần phải chuẩn bị cách thực kĩ lưỡng • Hình dạng khoang khn định hình dạng sản phẩm; lỗi bề mặt khoang khuôn lỗi sản phẩm Hệ thống dẫn nhựa khn gồm phận chính: ✓ Cuống phun ✓ Kênh dẫn nhựa (chính phụ) ✓ Cổng nhựa vào sản phẩm • Nhựa trạng thái nóng chảy ép (phun) qua đầu phun nòng trục, qua cuống phun, đến kênh dẫn nhựa trước đến cổng dẫn nhựa để điền đầy lòng khn; Mục đích cuống phun, kênh nhựa cổng dẫn nhựa dẫn vật liệu chảy tới lịng khn tồn chi tiết khn 35 35 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 36 36 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY ❖ Cuống phun (tiếp) ❖ Cuống phun • Kích thước cuống phun phụ thuộc vào kích thước khn, kích thước sản phẩm; kích thước đầu phun nịng trục • Cuống phun cần có kích thước đường kính tương tự đường kính đầu phun để tránh trào nhựa; Đường kính lỗ cuống phun cần lớn đường kính lỗ đầu phun • Trên khn cần có phận kéo cuống phun (gắn phần khn di động) để kéo tồn cuống nhựa (đã nguội) sản phẩm khỏi cuống phun • loại cuống phun thường gặp: • Cuống phun chế tạo trực tiếp, liền khuôn Áp dụng cho khn đơn giản, sản phẩm ít, giá rẻ… • Thơng thường cuống phun chế tạo dạng bạc hay còn gọi “bạc cuống phun” Bạc cuống phun thường tiêu chuẩn hóa dễ thay a) Dạng kéo nhờ côn ngược (tốt nhất) b) Dạng chữ Z (tốt) c) Dạng kéo nhờ rãnh vịng (ít dùng) d) Dạng kéo nhờ chốt đẩy đầu bi (ít dùng) 37 37 38 38 ❖ Kênh dẫn nhựa: • Một số dạng phân bố khoang khuôn kênh dẫn khuôn nhiều khoang Là đoạn nối cuống phun cổng dẫn nhựa • Được thiết kế ngắn cho nhanh chóng điền đầy lịng khn mà khơng bị nhiều áp lực • Kích thước đủ nhỏ để làm giảm phế liệu phải đủ lớn để vận chuyển nhựa điền đầy vào lịng khn • Kích thước, độ dài phân bố kênh dẫn thay đổi khác tùy thuộc cấu trúc khuôn, độ nhớt vật liệu • Phần kênh dẫn nhựa thường có dạng côn để chứa nhựa, đảm bảo áp lực sản phẩm Đường phân khuôn Tốt Tốt Tốt Kém Kém Kém 39 40 39 TS ĐOÀN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 40 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY ❖ Cổng nhựa vào sản phẩm: c Hệ thống làm mát khn • Là chỗ nối kênh dẫn sản phẩm • Kích thước vị trí đặt miệng phun có ý nghĩa quan trọng định đến chất lượng sản phẩm • Cổng nhỏ chi tiết tách dễ dàng nhiên phải đủ lớn để có điền đầy khn nhanh; vị trí cổng xác định thơng qua phần mềm phân tích dịng chảy • Loại cổng cịn phụ thuộc chất vật liệu; loại vật liệu phù hợp với nhiều loại cổng khác • Hệ thống ống làm mát gián tiếp đặt bố trí xung quanh khoang • Chất làm mát sử dụng nước Nước chảy tuần hoàn qua ống làm mát • Các ống làm mát có vai trị hạ điều chỉnh nhiệt độ vật liệu khoang khuôn giúp cho chúng có khả đơng cứng lại định hình Khoang khn Ống làm mát Vị trí bố trí đường làm mát khn Ring Submarine Fan Một số dạng cổng Tab 41 41 42 42 d Bộ phận cặp khn d Bộ phận kìm (cặp) khn (tiếp) Bộ phận cặp khn bao gồm: • Mặt láp cố định phía trước • Mặt láp di động • Trục láp • Kìm cặp khn • Mặt láp cố định phía sau Mặt láp sau Mặt láp di động Có thể chia làm loại hệ thống kìm khn: • Hệ thống kìm học • Hệ thống thuỷ lực • Hệ thống kết hợp thuỷ lực • Hệ thống điều chỉnh nhờ điện Mặt láp cố định phía trước Hệ thống kìm học 43 43 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) Hệ thống kìm thủy lực 44 44 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CƠNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY d Bộ phận cặp khn (tiếp) • Hệ thống kìm học tay đòn thép nối với qua khớp nối (ắc) điều chỉnh hoàn toàn học Hệ thống cải tiến với việc gắn thêm cấu điều chỉnh điện để đóng mở kìm e Hệ thống đẩy sản phẩm Hệ thống đẩy có số loại: chốt (lưỡi) đẩy, dạng ống • Với hệ thống thuỷ lực nhiều piston thuỷ lực lớn gắn với mặt láp di động hoạt động hoàn toàn nhờ cấu thuỷ lực thông qua việc tăng, giảm áp suất dầu cung cấp van dầu có máy • Hệ thống kìm học kết hợp với thuỷ lực hệ thống phổ biến chia làm hai hệ hệ kìm đơn hệ kìm đơi ✓ Hệ kìm đơn thường áp dụng với máy ép phun có cơng suất nhỏ (dưới 55 tấn) ✓ Hệ kìm đơi áp dụng máy có cơng suất lên đến 5000 Hệ thống kìm đơi bao gồm tay địn liên kết với đến điểm thông qua ắc gắn với piston thuỷ lực 45 45 46 46 Hệ thống đẩy dùng khí nén Khí nén Khí nén 47 47 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 48 48 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY CÁC LỖI VÀ KHUYẾT TẬT THƯỜNG GẶP CỦA SẢN PHẨM NHỰA ÉP PHUN f Hệ thống khí khn 49 49 50 50 Các lỗi khuyết tật thường gặp Các lỗi khuyết tật thường gặp Bọt khí Lỗ trống Là tượng xuất lỗ trống lòng vật liệu Bản chất tượng tốc độ đông cứng không Bề mặt co rút trước vùng lõi dạng nóng chảy Khi vùng lõi đơng cứng co rút tạo thành khoang trống phân tách với lớp bề mặt Là tượng xuất lỗ khí bề mặt lòng sản phẩm đúc Nguyên nhân Cách thức xử lý ✓ Hệ thống van khí hoạt động khơng tốt ✓ Tối ưu hóa điều kiện đơng cứng: thời gian, áp suất, nhiệt độ khuôn ✓ Vật liệu chứa độ ẩm đưa tới vòi phun ✓ Tăng nhiệt độ phun để vật liệu tan chảy hoàn tồn ✓ Tăng tốc độ phun 51 51 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 52 52 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY Các lỗi khuyết tật thường gặp Các lỗi khuyết tật thường gặp Vệt ẩm Các vết cháy Các sọc bạc màu hình chữ nhật bề mặt theo hướng dòng chảy Là tượng xuất vết màu bạc màu xám (thậm chí màu đen) bề mặt sản phẩm Cách khắc phục: Nguyên nhân Nguyên nhân ✓ Độ ẩm vật liệu cao ✓ Hình thành nước đọng bề mặt khuôn ✓ Nhựa bị phân hủy nhiệt nhiệt độ gia công thời gian lưu cao ✓ Nhựa bị phân hủy lực ma sát dòng chảy cửa phun đổi chiều đột ngột dòng nhựa Cách khắc phục: ✓ Phải sấy vật liệu trước gia công ✓ Tăng áp suất ngược ✓ Giảm nhiệt độ nòng phun ✓ Thay đổi thời gian lưu ✓ Thay đổi tốc độ trục vít 53 53 54 54 appear different in gloss and colour and are more visible with coloured parts Các lỗi khuyết tật thường gặp Các lỗi khuyết tật thường gặp Vân rạn trắng (stress whitening) Đi dịng chảy bề mặt ◆ Nguyên nhân Là tượng bề mặt xuất vết rạn trắng giống vật chịu áp lực Hiện tượng gây ngoại lực nội ứng lực sản phẩm nhựa Các vân rạn ngoại lực thường xuất vị trí bị tác động q trình tách khn sau đúc Các vân xuất hiện tượng tách pha vật liệu q trình giải phóng ứng suất sau đúc Khi tượng xảy sau thành phẩm sau thời gian đúc chí hàng tuần ✓ Tốc độ phun lớn tạo thành dòng khỏi cổng ✓ Nhiệt độ dòng cấp thấp cao ✓ Nhiệt độ vòi phun thấp ✓ Nhiệt độ khuôn thấp làm tốc độ đông cứng nhanh ✓ Cấu trúc cổng vòi phun nhỏ làm dòng cấp chậm 55 55 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 56 56 CƠNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY Các lỗi khuyết tật thường gặp Các lỗi khuyết tật thường gặp Sản phẩm bị giòn Sọc màu Đôi sản phẩm đúc dễ dàng bị gãy tác động áp lực ◆ Nguyên nhân Là tượng xuất vệt màu khác biệt với màu sản phẩm Thường xảy với sản phẩm có màu ◆ Nguyên nhân ✓ Vật liệu bị lão hóa nhiệt ✓ Phối trộn khơng đồng loại vật liệu khác có tạp chất ✓ Sự phân bố chất màu không đồng ✓ Sự thối hóa nhiệt hợp chất màu q trình gia cơng ✓ Thiết kế sản phẩm khơng hợp lý góc, khe ✓ Sử dụng bột màu không tương hợp với nhựa ✓ Trong sản phẩm có lỗ rỗng kín ✓ Thiếu chất phân tán phối trộn ✓ Nhiệt độ áp lực phun cao dẫn đến di tản phần tử mang màu ✓ Nhiệt độ dịng cấp khn q thấp ✓ Hàm lượng vật liệu sử dụng lại cao ✓ Áp lực khuôn lớn 57 57 58 58 Các lỗi khuyết tật thường gặp Các lỗi khuyết tật thường gặp Bề mặt sản phẩm xuất vịng khía Chốc bề mặt Là tượng rãnh khía có dạng đường tròn đồng tâm xuất xung quanh cửa vào khoang khuôn lan rộng dần Là tượng vật đúc bị tách lớp, xuất vẩy chốc bề mặt ◆ Nguyên nhân ◆ Nguyên nhân ✓ Ứng suất trượt cao làm cho lớp vật liệu khơng trộn lẫn với ✓ Nhiệt độ dịng phun không đủ ✓ Tốc độ phun chậm ✓ Quá trình phối liệu đầu vào khơng đồng ✓ Nhiệt độ khn thấp ◆ Cách xử lý ✓ Vị trí kết cấu cổng khơng thích hợp ✓ Tăng nhiệt độ dòng phun ✓ Giảm tốc độ phun ✓ Tối ưu nhiệt độ khn q trình đơng cứng ✓ Phối trộn tốt hơn, loại bỏ tạp chất master batch 59 59 TS ĐOÀN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 60 60 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY Các lỗi khuyết tật thường gặp Các lỗi khuyết tật thường gặp Sản phẩm bị hụt ◆ Nguyên nhân Đây tượng nhựa không điền đầy tồn khoang khn, dẫn đến sản phẩm khơng hoàn thiện Hiện tượng thường xuất vị trí xa cửa vào khoang; vị trí có thành mỏng, gân tăng cứng Hiện tượng xuất nhiều vị trí khác khuôn thường liên quan tới thiết kế cổng ✓ Lưu lượng phun không đủ ✓ Tốc độ khn thấp ✓ Áp lực định hình khơng đủ ✓ Thời gian phun ngắn ✓ Sự cân dòng khuôn nhiều khoang không tốt ✓ Miệng phun bị bẩn ✓ Nhiệt độ nóng chảy nhựa thấp ✓ Kênh dẫn, cổng , kênh đậu rót, lỗ thơng khuôn nhỏ ✓ Nhiệt độ khuôn thấp ✓ Hệ thống gia nhiệt nòng bị hỏng ✓ Thất nhiệt trục vít, nịng, vịi phun 61 61 62 62 Các lỗi khuyết tật thường gặp Các lỗi khuyết tật thường gặp Sản phẩm bị hụt (tiếp ) Sản phẩm có độ bóng khơng đồng Cách khắc phục ◆ Cách xử lý ◆ Nguyên nhân ✓ Tăng tốc độ nhiệt độ phun ✓ Kiểm tra hệ thống bảo ôn ✓ Điều chỉnh hệ thống làm mát khuôn ✓ Kiểm tra hệ thống gia nhiệt trục ✓ Điều chỉnh thời gian chu kì phun ✓ Xem xét lại thiết kế khn ✓ Có chuyển động trượt bề mặt khuôn ✓ Độ dày sản phẩm không đồng ✓ Tốc độ gia nhiệt phần khác ✓ Xuất ứng suất dư khuôn ✓ Nhiệt độ gia công không hợp lý ✓ Vệ sinh hệ thống kênh dẫn, cổng, vòi, cửa 63 63 TS ĐOÀN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) ✓ Giảm áp lực phun ✓ Kiểm tra hệ thống làm mát khoang khn ✓ Tăng thời gian định hình ✓ Thiết kế lại sản phẩm; tránh tượng thay đổi độ dày đột ngột 64 64 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY Các lỗi khuyết tật thường gặp Các lỗi khuyết tật thường gặp Hiện tượng mắt cá Bavia ◆ Nguyên nhân ◆ Nguyên nhân ✓ Nhiệt độ nịng trục vít thấp ◆ Cách xử lý ✓ Áp lực phun cao ✓ Tạp chất thành khuôn làm cho khuôn âm khuôn dương khơng đóng kín (ơ nhiễm, bụi bẩn, vv) ✓ Áp lực kẹp thấp ✓ Nhiệt độ miệng phun cao ✓ Độ nhớt nhựa thấp ✓ Thời gian lưu không đủ ✓ Sử dụng nhiều vật liệu nghiền lại ✓ Vật liệu chứa tạp chất ◆ Cách khắc phục ✓ Tăng nhiệt độ khoang cấp liệu ✓ Giảm áp lực phun ✓ Giảm áp lực kẹp ✓ Tối ưu hóa áp lực phun-độ nhớt-nhiệt độ vịi ✓ Vệ sinh khn ✓ Đóng chặn khn khơng khớp ✓ Tăng tốc độ trục quay để tăng nhiệt lực ma sát ✓ Bảo quản tốt nguyên liệu ✓ Giảm lượng vật liệu nghiền lại 65 65 66 66 Các lỗi khuyết tật thường gặp Các lỗi khuyết tật thường gặp Vết đường hàn bề mặt Có vùng võng, lõm bề mặt (sink mark) Xuất đường tương tự mối hàn bề mặt sản phẩm Vị trí xuất nơi dịng vật liệu gặp ◆ Nguyên nhân ◆ Nguyên nhân ✓ Nhiệt độ dịng cấp khơng đủ ✓ Nhiệt độ khuộn thấp không đồng ✓ Tốc độ điền khuôn từ cổng khác không ✓ Quá nhiều chất bôi trơn ✓ Bề mặt khuôn bị xước bẩn ✓ Tốc độ điền khuôn thời gian định hình q thấp TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) ✓ Tốc độ phun cao ✓ Lưu lượng phun thiếu ✓ Nhiệt độ phun nhiệt độ khuôn cao ✓ Thời gian định hình khơng đủ ✓ Tốc độ phun cao 67 67 ✓ Áp suất phun không đủ ✓ Thiết kế sản phẩm không hợp lý, độ dày khơng phù hợp 68 68 CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY Các lỗi khuyết tật thường gặp Các lỗi khuyết tật thường gặp Sản phẩm bị dính khn Là tượng xảy vật đúc khó tách khỏi khn dương sau tách khỏi khn phần cịn dính lại để lại dấu tích bề mặt sản phẩm ◆ Ngun nhân ✓ Co ngót kích thước q lớn ✓ Bề mặt khuôn không đồng ✓ Áp lực định hình q cao ✓ Chất trợ gia cơng thiếu không ✓ Làm nguội không đủ ✓ Sản phẩm bị lún ✓ Áp lực đẩy tách sản phẩm thiếu 69 69 70 70 Các lỗi khuyết tật thường gặp Các lỗi khuyết tật thường gặp Sản phẩm bị biến dạng cong vênh Sản phẩm bị biến dạng cong vênh Sản phẩm bị cong vênh xảy có biến đổi ứng suất bên vật liệu co rút gây Có thể xảy chí lâu sau trở thành thành phẩm Các nguyên nhân (tiếp ) ✓ Mất cân dịng với khn có nhiều cổng ✓ Cấu trúc cổng không phù hợp dẫn đến thời gian điền khuôn chậm Các nguyên nhân ✓ Sản phẩm có độ dày phần khác biệt lớn ✓ Vật liệu có độ kết tinh lớn thời gian định hình không đủ ✓ Hệ thống làm lạnh khuôn bố trí chưa tối ưu Cách khắc phục ✓ Nhiệt độ khn q cao thời gian đóng rắn khơng đủ ✓ Mất cân nhiệt độ lõi khuôn khoang khuôn ✓ Ứng suất dư lớn nhiệt độ dịng phun nhiệt độ khn q thấp ✓ Tối ưu hóa thiết kế sản phẩm: bề dày, bố trí gân tăng cứng, vấu ✓ Xem xét lại phân bố dòng làm mát khn ✓ Thay đổi thời gian đóng rắn định hình sản phẩm ✓ Quá trình đẩy sản phẩm sau đúc khỏi khuôn không phù hợp 71 71 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 72 72 CƠNG NGHỆ GIA CƠNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY Các lỗi khuyết tật thường gặp Sản phẩm có vết sọc đen Các nguyên nhân ✓ Vật liệu có tạp chất ✓ Vật liệu bị cháy trình gia công Cách khắc phục ✓ Kiểm tra nguyên liệu đầu vào ✓ Phân loại nhựa trước tái sử dụng ✓ Điều chỉnh thông số công nghệ ép phun: Nhiệt độ, thời gian lưu, áp suất phun ✓ Ngoài vật liệu bị cháy tồn bẫy khí thiết bị làm tăng nhiệt độ cục vật liệu 73 73 TS ĐOÀN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO ... Tốt Kém Kém Kém 39 40 39 TS ĐOÀN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 40 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY ❖ Cổng nhựa... học 43 43 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) Hệ thống kìm thủy lực 44 44 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY... Khí nén Khí nén 47 47 TS ĐỒN ANH VŨ (vu.doananh@hust.edu.vn) 48 48 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG CHẤT DẺO 12/29/2021 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRUNG TÂM CÔNG NGHỆ POLYME-COMPOZIT VÀ GIẤY CÁC LỖI VÀ