Thiết kế tối ưu để giảm co ngót cho vật liệu composite bằng công nghệ ép phun

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ DƯƠNG THIẾT KẾ TỐI ƯU ĐỂ GIẢM CO NGĨT CHO VẬT LIỆU COMPOSITE BẰNG CƠNG NGHỆ ÉP PHUN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ Tp Hồ Chí Minh, tháng 11/2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ DƯƠNG THIẾT KẾ TỐI ƯU ĐỂ GIẢM CO NGĨT CHO VẬT LIỆU COMPOSITE BẰNG CƠNG NGHỆ ÉP PHUN NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ – 8520103 Hướng dẫn khoa học: TS LÊ MINH TÀI Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2022 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI BIÊN BẢN CHẤM LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP VÀ NHẬN XÉT LUẬN VĂN THẠC SĨ Tuy nhiên, kết khả dự đốn co ngót mạng nơ ron phụ thuộc nhiều vào thông số đầu vào Ở ta có 21 thơng số với khoảng giá trị thơng số : nhiệt độ nóng chảy từ 250 MPa ÷ 270 MPa, áp suất bão hồ từ 16 MPa ÷ 24 MPa thời gian bão hồ từ 1s ÷ 3s Nếu dự đốn co ngót giá trị nằm ngồi khoảng kết có có độ tin cậy khơng cao Giá trị dùng để dự đốn nằm xa khoảng giá trị độ tin cậy giảm [36] 97 Chương KẾT LUẬN 5.1 Kết luận Ép khn để tạo hình dáng cho sản phẩm kết hợp với phun (nhựa nóng chảy) phương pháp ép phun đúc tạo hình sản phẩm Trước ép, mẫu mơ dịng chảy nhựa phần mềm Moldex3DR16 để chọn thông số mức độ thơng số Trong nghiên cứu này, bốn thơng số ảnh hưởng đến độ co ngót chọn là: nhiệt độ nóng chảy, áp suất phun, áp suất trì, thời gian trì Việc tối ưu hóa không phụ thuộc vào thông số đầu vào mà cịn phụ thuộc vào mức độ thơng số Do đó, thơng số đầu vào có ba mức độ tương ứng để kiểm tra ảnh hưởng thơng số độ co ngót sản phẩm Phương pháp Taguchi, ANOVA Bề mặt đép ứng (RSM) ứng dụng để nghiên cứu ảnh hưởng thông số co ngót loại composite Trong phương pháp Taguchi, tỉ lệ S/N sử dụng để xác định thông số đầu vào tối ưu Kết cho thấy, với vật liệu PA6 15% GF: nhiệt độ nóng chảy 250 C, áp suất phun 25 MPa, áp suất trì 24 MPa, thời gian trì 3s cho độ co ngót o tối thiểu 0.0847% Phương pháp ANOVA đưa mức độ quan trọng thơng số đầu vào q trình Ta xác định tầm quan trọng yếu tố dựa vào giá trị P F bảng ANOVA Thông số có ảnh hưởng đánh kể mặt thống kê độ co ngót độ tin cậy 95% giá trị P < 0.05 Giá trị F nhỏ giá trị [F] thơng số khơng phải tham số hiệu cho q trình co ngót loại bỏ Ta thấy giá trị P thông số A D nhỏ 0.05 nên tham số có ảnh hưởng đáng kể mặt thống kê độ co ngót mức độ tin cậy 95% Đồng thời, giá trị F thông số A, C D lớn [F] = 3.37 nên thông sô tham số hiệu cho trình co ngót vật liệu PA6 15% GF Mặt khác 98 thơng số B có P lớn 0.05 F nhỏ [F] = 3.37 nên kết luận thơng số B tham số ảnh hưởng đến độ co ngót ép phun loại bỏ Tóm lại với vật liệu PA6 15% GF thơng số: nhiệt độ nóng chảy, áp suất trì thời gian trì có ảnh hưởng quan trọng đến q trình co ngót ép phun Cịn thơng số áp suất phun ảnh hưởng đến độ co ngót Phương pháp Bề mặt đáp ứng (RSM) thiết lập mơ hình thực nghiệm, đồng thời biểu diễn mối quan hệ biến đầu vào độc lập với biến đầu phụ thuộc Tương tự phương pháp Taguchi, phương pháp RSM cho ta thấy giá trị P – value yếu tố A, C D nhỏ 0.05, nên tham số có ảnh hưởng đáng kể mặt thống kê độ co ngót mức độ tin cậy 95% Mặt khác giá trị P - value thông số B lớn 0.05 nên tham số ảnh hưởng đến độ co ngót cơng nghệ ép phun Đồng thời, giá trị P – value hệ số tương tác (như A*A, B*B, C*C, D*D,…) lớn 0.05, thể mức độ tương tác thông số kỹ thuật đến độ co ngót trường hơp tương đối nhỏ Ngoài ra, ba yếu tố A, C D có giá trị F – value lớn giá trị [F] = 3.37 nên tham số tham số hiệu cho độ co ngót Cịn thơng số B thơng số tương tác yếu tố có giá trị F – value nhỏ giá trị [F] = 3.37 nên B thông số tương tác tham số khơng hiệu loại bỏ Mơ hình mạng nơ ron nhân tạo tạo từ 21 thông số đầu vào đầu Taguchi Bộ thơng số dùng để dự đốn thông số tối ưu phương pháp Taguchi cho độ co ngót kết dự đốn co ngót sử dụng mạng nơ ron kết đo thực nghiệm có quy luật giống có giá trị sấp sỉ Điều khả dự đốn độ co ngót mạng nơ ron đáng tin cậy Từ đồ án này, kết luận phương pháp Taguchi, ANOVA, RSM mạng nơ ron nhân tạo sử dụng hiệu để giảm thiểu khuyết tật co ngót Các phương pháp hữu ích thực tiễn nghiên cứu sản xuất lĩnh vực ép nhựa Có thể sử dụng để cung cấp cách thức hiệu tiết kiệm thời 99 gian, nâng cao suất tiết kiệm chi phí thay phương pháp thử - sai truyền thống 5.2 Khả mở rộng đề tài Trong q trình tiến hành thí nghiệm thay ta phải tiến hành 27 thí nghiệm theo chuẩn Taguchi tiến hành nhiều thí nghiệm để nâng cao độ xác việc tối ưu hóa thơng số, đồng thời góp phần cung cấp đủ thơng số đầu vào để trình học mạng nơ ron cho dự đốn xác Điều góp phần nâng cao suất, thời gian tiết kiệm chi phí cho nghiên cứu sản xuất Đề tài sử dụng phần mềm Matlab để xây dựng toán mạng nơ ron việc dự đốn độ co ngót vật liệu Cịn có nhiều phần mềm khác hỗ trợ linh hoạt việc ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo Điển hình ngơn ngữ lập trình Python có cơng cụ hỗ trợ việc thiết kế tốn mạng nơ ron Trong tương lai để thuận tiện tiến hành nhanh chóng việc thiết kế giải dạng toán tối ưu độ co ngót nói chung tốn tối ưu khác nói riêng thay ta phải tiến hành bước xác định thuật tốn ta viết phầm mềm chuyên lĩnh vực tối ưu cần có thơng số đầu vào đầu giải toán Đề tài sử dụng loại nhựa đơn chất là: PA6, ABS loại chất phụ gia GF CaCO3 Trong tương lai, tiến hành thí nghiệm nhiều loại nhựa composite khác Để xem quy luật thay đổi loại nhựa, từ đưa thơng số tối ưu cho loại 100 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Nhật Trinh, Nghiên cứu ảnh hưởng thông số chế tạo đến độ bền vật liệu polymer composite gia cường vải polyeste sở nhựa phenolfomandehit, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ trường Đại học Kỹ thuật, Số 70, 2009 [2] Hoàng Văn Thạnh Trần Đình Sơn, Nghiên cứu cơng nghệ chế tạo chi tiết quang học trình đúc ép phun, Tạp chí Khoa học Cơng nghệ - Đại học Đà Nẵng, Số 12(61), 2012, trang 108-113 [3] Đoàn Thị Minh Trinh, Vũ Hồng Thủy Lê Quang Bình, Áp dụng phương pháp thiết kế CAD/CAE tối ưu đường kính kênh dẫn nhựa cho khn ép 16 sản phẩm nắp bút, Tạp chí phát triển KH&CN, Số (9), 2006, trang 29-36 [4] Pötsch G, Michaeli W Injection molding: an introduction Hanser Publishers; 1995 [5] Brydson JA Plastic materials Butterworth Heinmann; 1995 [6] Ross PJ Taguchi techniques for quality engineering McGraw Hill; 1996 [7] Park AH Robust design and analysis for quality engineering Chapmann Hall; 1996 [8] Jansen KMB, Van Dijk DJ, Husselman MH Effect of processing conditions on shrinkage in injection molding Polym Eng Sci 1998;38:838–46 [9] Mamat A, Trochu F, Sanschagrin B Shrinkage analysis of injection molded polypropylene parts ANTEC 1994;1:513–7 [10] Delbarre P, Pabiot J, Rietsch F, Daurelle JF, Lamblin V Experimental study of processing conditions on shrinkage and on warpage of injected parts ANTEC 1991;37:301–4 [11] Liu C, Manzione LT Process studies in precision injection molding I: process parameters and precision Polym Eng Sci 1996;36:1–9 101 [12] Oktem H, Erzurumlu T, Uzman I Application of Taguchi optimization technique in determining plastic injection molding process parameters for a thinshell part Mater Design 2007;28:1271–8 [13] Vaatainen O, Pentti J Effect of processing parameters on the quality of injection molded parts by using the Taguchi parameter design method Plast Rubber Compos 1994;21:211–7 [14] Shen C, Wang L, Li Q, Chen J Effects of process conditions on shrinkage of the injection-molded part ANTEC 2005;2:275–9 [15] Chang TC, Faison E Shrinkage behavior and optimization of injection molded parts studied by the Taguchi method Polym Eng Sci 2001;41:703– 10 [16] Liao SJ, Chang D, Chen HJ, Tsou LS, Ho JR, Yau HT, et al Optimal process conditions of shrinkage and warpage of thin wall parts Polym Eng Sci 2004;44:917–28 [17] Trần Ích Thịnh, Vật liệu composite Cơ học tính tốn kết cấu NXB GD, 1994 [18] PGS.TS Hoàng Trọng Bá Sử Dụng Vật Liệu Phi Kim loại Trong Nghành Cơ Khí NXB, KHKT (1998), tr 49 – 51 [19] PGS.TS Nghiêm Hùng, Nguyễn Văn Tư Giáo Trình Điện Tử Mơn Học Vật Liệu Học ĐHBK Hà Nội (2000), tr 333 – 336 [20] Huỳnh Sáu, Công nghệ ép phun, Trung tâm kỹ thuật chất dẻo- Sở công nghiệp TP.HCM [21] Ứng suất kéo Internet: 27/8/2014 https://vi.wikipedia.org/wiki/%E1%BB%A8ng_su%E1%BA%A5t_k%C3 %A9o [22] Độ giãn dài Internet, 28/8/2014 https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BB%99_gi%C3%A3n_d%C3 %A0i [23] Mô đun đàn hồi Internet: 28/8/2014 102 https://vi.wikipedia.org/wiki/M%C3%B4_%C4%91un_%C4%91%C3%A0 n_h%E1%BB%93i [24] Độ bền uốn, Internet: 04/08/2022 https://vi.wikipedia.org/wiki/%C4%90%E1%BB%99_b%E1%BB%81n_u %E1%BB%91n [25] Độ dai va đập, Internet: 23/03/2022 https://vi.wikipedia.org/wiki/S%E1%BB%B1_th%E1%BB%AD_va_%C4 %91%E1%BA%ADp_Charpy [26] Phương pháp Taguchi, Internet: 16/12/2019 https://vietnambiz.vn/phuong-phap-taguchi-taguchi-method-trong-kiemsoat-chat-luong-la-gi-20191216153812408.htm [27] Taguchi G An introduction to quality engineering Asian Productivity Organisation; 1990 [28] Fowlkes WY, Creveling CM Engineering methods for robust product design: using Taguchi methods in technology and product development AddisonWesley Publishing; 1995 [29] Shyam Kumar Karna, Ran Vijay Singh, Rajeshwar Sahai (2012), “Application of Taguchi Method in Process Optimization”, YMCA University of Science & Technology, Faridabad, Haryana, pp 720 [30] Phương pháp ANOVA, Internet: 01/11/2019 https://vietnambiz.vn/phan-tich-phuong-sai-analysis-of-variance-la-gi-viduvecachsudunganova20191101120512358.htm#:~:text=Ph%C3%A2n%20 t%C3%ADch%20ph%C6%B0C6%A1ng%20sai%20trong,c%C3%A1c%20 y%E1%BA%BFu%20t%E1%BB%9120ng%E1%BA%ABu%20nhi%C3% AAn [31] Nguyễn Văn Dự, Nguyễn Đăng Bình, Quy hoạch thực nghiệm kỹ thuật – 2011 Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội – 2011, 2019, trang 166169 103 [32] Thanh Trung Do, Pham Son Minh, Tran Minh The Uyen, Pham Hoang The, Numerical study on the flow length in an injection molding process with an external air-heating step, Journal of Engineering Research and Application, Vol 7, Issue 4, (Part -2) April 2017, pp.85-89 [33] Bùi Minh Trí, Xác suất thống kê Quy hoạch thực nghiệm, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà Nội, 2006 [34] Nhóm tác giả Hồng Vĩnh Giang, Nguyễn Văn Tư (2019), “Khảo sát/phân tích ảnh hưởng số thơng số cơng nghệ đến đặc tính lớp thấm N plasma thép SKD61 thiết bị NITRION”, Trường ĐHBK Hà Nội [35] H Radhwan, M T Mustaffab, A F Annuarc , H Azmid, M Z Zakariae and A N M Khalilf, An Optimization of Shrinkage in Injection Molding Parts by Using Taguchi Method, Journal of Advanced Research in | Vol 10, No Pages 1-8, 2015 [36] Mirigul Altan-Department of Mechanical Engineering, Yildiz Technical University, Yildiz, Istanbul 34349, Turkey, Reducing shrinkage in injection moldings via the Taguchi, ANOVA and neural network methods, Materials and Design 31 (2010) 599–604 [37] Minh-Tai Le and Shyh-Chour Huang (2016) “Optimal design of process parameters, experimental fabrication and characterisation of a novel hybrid polymer nanocomposite.”, International Journal of Materials and Product Technology, DOI:10.1504/IJMPT.2016.075499 104 Effect of Glass Fiber and Calcium Carbonate on the mechanical properties of Polyamide 6/Acrylonitrile Butadiene Styrene compounds with StyreneEthylene/Butylene-Styrene Le Minh Tai1 and Le Duong2 1,2 Faculty of Mechanical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology and Education, Ho Chi Minh City, 713000, Vietnam Keywords: PA6/ABS compound; Styrene-Ethylene/Butylene-Styrene (SEBS); Glass fiber; Calcium Carbonate; Tensile strength; Flexural strength Correspondence to: Le Minh Tai / tailm@hcmute.edu.vn Abstract: The effect of glass fiber (GF) and Calcium Carbonate (CaCO3) on the mechanical properties of Polyamide 6/Acrylonitrile Butadiene Styrene (PA6/ABS) compounds with Styrene-Ethylene/ButyleneStyrene (SEBS) as a compatibilizer was studied Experimental samples with various mixing ratios of PA6/ABS/GF and PA6/ABS/CaCO3 compound were prepared by injection molding method with GF/CaCO3 content of 0, 10, 15, 20, 25, and 30 wt% The ratio of PA6/ABS was fixed at 50/50 and the compatibilizer SEBS was 5% The results showed that when increasing the GF content, the tensile strength reached the maximum value at 15% GF (83.44 MPa), the flexural strength increased from to 30% GF While CaCO3 filler has reduced the mechanical properties of the PA6/ABS compound, the tensile strength has decreased by 42.85% and the flexural strength is reduced by 61.35% FESEM analysis revealed good adhesion between filler (GF) with resin (PA6/ABS) and CaCO3 particles tend to clump together to form large clusters that can act as defects Introduction In recent times, materials with stronger, and lighter properties are used in a variety of industries such as aeronautics, aerospace, and civil engineering The use of traditional plastics can hardly meet the requirements of mechanical properties, this has led to the development of several new materials, new structures such as composites, to optimize existing materials Synthetic materials have better properties in terms of strength, stiffness, and ductility [1-2] Polyamide (PA6) is a semi-crystalline resin widely used in many industries due to its good thermal stability, high creep resistance, high tensile strength, and good chemical resistance In addition, PA6 can be mixed with other thermoplastic polymers to improve disadvantages such as water absorption, susceptibility to nicks, and low-temperature brittleness [3-4] Along with that, acrylonitrilebutadiene-styrene (ABS) is a dimensionally stable plastic, but this ability is limited at high temperatures, in addition, ABS has low mechanical strength, which can be shown through low tensile and flexural strengths [5-6] If combined, mixing PA6 and ABS can bring about a new combination, a new type of material It is similar to some of the studies that have been done on this mixture [7-8] However, there are some reports that the formation of butadiene particles during the mixing of PA6 and ABS is relatively large, which makes the mixture exhibit low impact strength [9] The way to solve as well as limit the incompatibility of two types of plastic PA6 and ABS is to promote the interaction and adhesion at the phase separation surface, by introducing a third substance - as a surface agent to reduce surface tension [10] According to Essabir, SEBS (Styrene-Ethylene / Butylene-Styrene) is a catalyst capable of better phase size and increased impact toughness, which can obviously increase the compatibility of PA6/ABS blends [11] Besides the compatibilizer, the mechanical properties of the resin can also be improved if the right filler is selected There are many types of fillers such as fiberglass (GF), clay, CaCO3, silica To improve the properties of polymer blends, there have been many studies using glass fibers and CaCO3 as fillers, because they help reduce costs, increase stiffness, and durability of plastic materials, and can be recycled Xie et al polymerized PVC nanomaterials and 44 nm CaCO3 fillers, this study contributed to improving the hardness and toughness of PVC Experiments were conducted with the filler ratio of 2.5, 5.0, and 7.5% by weight, the dispersion of CaCO3 nanoparticles created a uniform bond with the PVC-based resin, helping to improve the plastic properties [12] N.Gamze Karsli and his colleagues showed that among PA6/ABS/CaCO3 blends with different percentages of micrometer particles of CaCO3, the maximum tensile strength (with 75% increase compared to PA6 / ABS net) in the case of 5% of the CaCO3 particles occurs [13] Zaldua et al used polyamide-6 (PA6) and PA6/fiber by TRTM of caprolactam to prepare the composites The PA6 nuclei were made of carbon fiber (CF) with an efficiency of 44% and glass fiber (GF) with an efficiency of 26% [14] Commercially, ABS is a low-cost plastic and its contribution to PA6/ABS blends is relatively high in terms of strength and dimensional stability [15] Through the above studies, the authors realize that enhancing the durability of materials plays a very important role to improve the quality of life In this research, the blends at diverse levels of GF and CaCO3 in the compound PA6 and ABS were analyzed and optimized the conditions to evaluate the role of GF and CaCO3 on the tensile strength, flexural strength, and microstructure Fig Plastic injection molding machine SW-120B The samples of the tensile tests were generated according to standard ISO 527-2:2012 The sample size for the test: length 168mm, width 20mm, thickness 4mm (Fig 2) The GF and CaCO3 effects were measured on each case of the substance mixing rate with five samples The samples were processed in a 23 ± 20C and 50 ± % atmosphere before mounted on the test machine as in Fig in room temperature conditions, and the test rate is 50mm/min The experiment has been done on the extensometer that is camera-free (no contact with the sample) with a resolution of 1.8 µm, expansion measuring system AG-X Plus Shimadzu 20 kN (Japan) The conditions of the tensile test include a maximum test power of 20 kN, a speed range of 0.001 to 1600mm/min, speed precision of 0.1 % test speed, the operating temperature of to 50 Celsius degree, and data collection speed of 1000 Hz Material and methods Polyamide 6, Acrylonitrile Butadiene Styrene, and SEBS were provided by Kim Hoang Long Co., Ltd, Vietnam The composition of PA6 and ABS was blended with GF, CaCO3, and SEBS from % to 30 %, as shown in Table A proportion of PA6/ABS was unchanged 50/50 and SEBS at % Table Composition of the samples (wt %) Sample M1 M2 M3 M4 M5 M6 PA6 47.5 42.5 40.0 37.5 35.0 32.5 Ingredient (wt %) ABS GF(CaCO3) 47.5 42.5 10 40.0 15 37.5 20 35.0 25 32.5 30 SEBS 5 5 5 Fig Specimen for the tensile test The materials were mixed and dried for hour, the mixture between PA6/ABS and GF was dried at a temperature of 120 Celsius degree and the mixture between PA6/ABS and CaCO3 was dried at a temperature of 80 Celsius degree before being pressed by a SHINE W120B plastic injection molding machine (Fig.1) Fig Tensile test on the Shimadzu AG-X Plus machine Besides, The samples were generated according to ISO 178:2019 for flexural strength examinations The sample size: length 129mm, width 12mm, thickness 3.2mm (Fig 4) Each case for the ratio of substance mixed to the results of GF and CaCO3 was checked with five samples Samples were preserved at a temperature of 23 ± Celsius degree and 50 ± 5% humidity in conditions before processing Under room temperature conditions and the constant rate of the test is 1,408mm/min The research was performed on the AG-X Plus Shimadzu 20 kN (Japan) with basic specifications of the machine similar to in the tensile test explained that when the GF content increases to a certain extent, it will break the bond between GF and PA6/ABS compound Now GF no longer acts as an ideal filler because its appearance greatly reduces the bond between the filler and the resin base 3.2 Flexural mechanical behavior for PA6/ABS compounds with GF filler The influence of GF on the flexural strength of the PA6/ABS blend is expressed in Fig The results show that when mixing the GF percentage from 0% to 10%, the flexural strength increases steadily and linearly; when increasing the GF percentage from 10% to 15%, the flexural strength increases sharply, and when the GF percentage increases from 15% to 30%, the flexural strength increases continuously This means that as the GF filler increases continuously, the binding between the GF molecules and the PA6/ABS compound will fill the gaps between them, though intermolecular chains still retain the motion chain, leading to their bending properties also increase with GF content Fig Specimen for the flexural test The fracture surface of each specimen in the tensile and flexural tests were scanned using an electron microscope with a high-resolution scanner (FESEM) Hitachi S-4800 (Japan) (Fig 5) at a voltage of 10kV to examine the distribution of fillers in the structure Until observation, the surface of the samples is covered with a thin layer of platin (also known as platinum) (3 - nm) to prevent the effect of temperature 3.3 Tensile mechanical behavior for PA6/ABS compounds with CaCO3 filler Fig 10 displays the influence of the CaCO3 filler ingredient on the durability of the PA6/ABS compounds with SEBS as a compatibilizer The data analysis shows that when mixing the CaCO3 ratio from 0% to 10%, the tensile strength decreases sharply; after increasing the percentage of this filler from 10% to 15%, the tensile strength increased slightly but not significantly; and when increasing from 15% to 20% CaCO3, the tensile strength decreases rapidly, and when this content is from 20% to 30%, the tensile strength decreases continuously This means that the content of CaCO3 filler hurts the ability to bind to molecules in the PA6/ABS resin matrix, thereby increasing the pulling off ability, the CaCO3 content is only suitable at a certain amount; when the filler content exceeds the allowable threshold, they will break the strength of the composite material Fig Electron microscope (FESEM) Hitachi S-4800 (Japan) Results and discussion 3.1 Tensile mechanical behavior for PA6/ABS compounds with GF filler Fig illustrates the effect of the GF filler ingredient on the durability of the PA6/ABS compounds with SEBS as a compatibilizer The data analysis shows that when mixing the GF percentage (%) from 0% to 10%, the tensile strength increases continuously and almost linearly and when increasing the GF percentage to 15%, the tensile strength continues to increase and reach a maximum value This means that when the glass fiber content increases, the bond between the phase division surface increases, the contact surface between the GF and the PA6/ABS compound becomes stable, helping to increase the mechanical strength, especially tensile strength Besides, when the filler percentage increases from 15% to 20%, the tensile strength decreases slightly, and when GF content increases from 20% to 30%, the tensile strength decreases quickly This can be 3.4 Flexural mechanical behavior for PA6/ABS compounds with CaCO3 filler The influence of CaCO3 on the flexural strength of the PA6/ABS compound is expressed in Fig 11 The results show that when mixing the CaCO3 ratio (%) from 0% to 10%, the flexural strength decreases sharply; when mixing from 10% to 20%, the flexural strength continues to decrease; when increasing the mixing ratio from 20% to 25%, the flexural strength increased slightly but not significantly, and when this ratio of CaCO3 from 25% to 30%, the flexural strength decreased This is similar to the case of tensile strength, CaCO3 as a filler tends to increase the hardness, so as the CaCO3 content in the PA6/ABS resin matrix compound increases, the composite stiffness increases significantly, but in contrast, the bending resistance and strength of the material decrease sharply In other words, CaCO3 increases the brittleness of the plastic, which means that the flexural strength of the composite decreases as the filler content increases Fig The effect of GF filler ingredient on the tensile strength of PA6/ABS compound Fig The effect of GF filler ingredient on the flexural strength of PA6/ABS compound Fig 10 The effect of CaCO3 filler ingredient on the tensile strength of PA6/ABS compound Fig 11 The effect of CaCO3 filler portion on the flexural strength of PA6/ABS compound 3.5 Microstructure 3.5.1 Microstructure of GF based PA6/ABS compound creates cracks, the CaCO3 particles tend to clump together to form large clusters, resulting in lower product mechanical properties and these clusters exist as defects When the product becomes brittle, the bonding ability between atoms is not strong enough if impacted by external forces, its tensile strength will also decrease Conclusions This paper has discussed and evaluated the effect of the concentration of fillers GF and CaCO3 on the PA6/ABS compound with SEBS as a compatibilizer For GF fillers, the results of the strength test showed that the increase inside their content in the PA6/ABS resin matrix yielded quite good results, reflected in their increased mechanical strength as the amount of GF increased Specifically, when the GF content increases to 15%, the tensile strength reaches the maximum value of 83.44MPa, but if the GF filler content exceeds 15%, it will reduce the ability of phase bonding between the filler and the base resin, then the tensile strength will decrease In terms of flexural strength, when the GF filler content increases, the flexural strength also increase respectively The results under the scanning electron microscope have also shown that the increasing GF filler content induces tight bonding between the surface of the phase However, up to a certain threshold, the GF content will destroy this bond, making the strength of the material no longer maintained As for CaCO3 filler, the increased content of this filler has changed the mechanical properties of PA6/ABS plastic In essence, CaCO3 has significantly increased the hardness of the PA6/ABS substrate, but in terms of mechanical properties of PA6/ABS, CaCO3 has significantly reduced the durability of this composite Especially, the tensile strength of the specimen with 30% CaCO3 was reduced by about 42.85% compared with pure PA6/ABS In addition, the flexural strength of the samples decreased proportionally Thereby showing that, with certain filler content, CaCO3 has a good supporting effect on the mechanical properties of the material, but when it exceeds this certain ratio, CaCO3 will make the material more brittle (12a) (12b) Fig 12 The GF-based PA6/ABS compound with the maximum tensile strength (12a) and minimum tensile strength (12b) Fig 12 presents the SEM microstructure for PA6/ABS and GF compounds with maximum tensile strength (12a) and minimum tensile strength (12b) This figure expresses that with the content of 15% GF (12a), between the surface of the filler and the substrate is tightly bonded and the glass fibers are interspersed inside the PA6/ABS plastic substrate Thus under the influence of the tensile force, the glass fibers will play a very important role in keeping the bond, increasing the tensile strength of the product However, when the GF content is higher, normally 30% (12b), the fibers begin to tangle, unevenly distributed in the resin matrix, lose the ability to bind between them The outer surface is separated leading to be easily pulled out when impacted 3.5.2 Microstructure of CaCO3 based PA6/ABS compound (13a) (13b) Fig 13 The CaCO3 based PA6/ABS compound with the maximum tensile strength (13a) and minimum tensile strength (13b) The SEM microstructure for PA6/ABS and CaCO3 compounds with maximum tensile strength (13a) and minimum tensile strength (13b) are presented in Fig 13 This figure shows that when the PA6/ABS plastic substrate is in its pure state (left image), the particles on the plastic surface are evenly distributed At this time the plastic reaches its maximum tensile strength When CaCO3 filler is mixed into the PA6/ABS plastic base at the ratio of 30%, the product now has the lowest tensile strength The reason is that when CaCO3 penetrates the resin, they are distributed relatively uniformly and stably, but in essence, the additive CaCO3 makes the base plastic harder, loses its inherent toughness, References Composites Part B: Engineering 44.1 (2013): 385393 [14] Zaldua, Nerea, et al "Nucleation andbcrystallization of PA6 composites prepared by T-RTM: Effects of carbon and glass fiber loading." Polymers 11.10 (2019): 1680 [15] Majumdar, B., H Keskkula, and D R Paul "Mechanical properties and morphology of nylon6/acrylonitrile-butadiene-styrene blends compatibilized with imidized acrylic polymers." Polymer 35.25 (1994): 5453- 5467 [1] Essabir, Hamid, et al "Effect of nylon (PA6) addition on the properties of glass fiber reinforced acrylonitrile‐butadiene‐styrene." Polymer Composites 39.1 (2018): 14-21 [2] Qaiss, Abouelkacem, Rachid Bouhfid, and Hamid Essabir "Characterization and use of coir, almond, apricot, argan, shells, and wood as reinforcement in the polymeric matrix in order to valorize these products." Agricultural biomass based potential materials Springer, Cham, 2015 305-339 [3] Karsli, Nevin Gamze, and Ayse Aytac "Tensile and thermomechanical properties of short carbon fiber reinforced polyamide composites." Composites Part B: Engineering 51 (2013): 270-275 [4] Karsli, N Gamze, et al "Investigation of erosive wear behavior and physical properties of SGF and/or calcite reinforced ABS/PA6 composites." Composites Part B: Engineering 44.1 (2013): 385393 [5] Li, J., and Y F Zhang "Tensile strength of ABS/PA6 composites reinforced with HNO3-treated carbon fibers." Mechanics of Composite Materials 45.5 (2009): 537-542 [6] Mohammadian‐Gezaz, Somayyeh, Ismaeil Ghasemi, and Abdolrasosl Oromiehie "Study of the properties of compatibilized ABS/PA6 blends using response surface methodology." Journal of Vinyl and Additive Technology 15.3 (2009): 191-198 [7] Liu, Xi-Qiang, et al "Effect of nano-silica on the phase inversion behavior of immiscible PA6/ABS blends." Polymer testing 32.1 (2013): 141-149 [8] Arsad, Agus, et al "Mechanical and rheological characterization of PA6 and ABS blends-with and without short glass fiber." J Appl Sci 11.13 (2011): 2313-2319 [9] Sharma, Vikas, et al "Enhancement of the mechanical properties of graphene based acrylonitrile butadiene styrene (ABS) nanocomposites." Materials Today: Proceedings 28 (2020): 1744-1747 [10] Shen, Jingguo, et al "Blends of polystyrene and poly (n-butyl methacrylate) mediated by perfluorocarbon end groups." Polymer 54.21 (2013): 5790-5800 [11] Essabir, H., et al "Compatibilization of PA6/ABS blend by SEBS-g-MA: morphological, mechanical, thermal, and rheological properties." The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 110.3 (2020): 1095-1111 [12] Xie, Xiao-Lin, et al "Rheological and mechanical properties of PVC/CaCO3 nanocomposites prepared by in situ polymerization." Polymer 45.19 (2004): 6665-6673 [13] Karsli, N Gamze, et al "Investigation of erosive wear behavior and physical properties of SGF and/or calcite reinforced ABS/PA6 composites." Acknowledgments The authors appreciate the support from the Ho Chi Minh City University of Technology and Education, Vietnam Author information Le Minh Tai is a lecturer in Mechanical Engineering at Faculty of Mechanical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology and Education, Vietnam He received his Doctor of Philosophy degree in Mechanical Engineering, National Kaohsiung University of Science and Technology, Taiwan His research fields include material science, precision mold and industrial systems optimization Le Duong is a PhD student in Mechanical Engineering, Ho Chi Minh City University of Technology and Education, HCM City, Vietnam His research interests include composites and 3D printing S K L 0 ... đập vật liệu composite công nghệ ép phun  Đưa ảnh hưởng phụ gia, chất độn đến độ bền kéo, độ bền uốn độ dai va đập vật liệu  Đưa giải pháp tối ưu thơng số có tính cơng nghệ ép phun vật liệu composite, ... kế tối ưu để giảm co ngót cho vật liệu composite công nghệ ép phun? ?? cần thiết, thực tiễn tất yếu Kết nghiên cứu làm phong phú cho lý thuyết qui hoạch thực nghiệm, bổ sung cơng cụ tính tốn cho khoa... ép phun đến chất lượng sản phẩm composite nhựa nhiệt dẻo, Tuy có nhiều cơng trình nghiên cứu vật liệu nhựa công nghệ ép phun Nhưng nghiên cứu tối ưu hố thiết kế thơng số cơng nghệ, cho vật liệu