Giáo trình công nghệ khuôn mẫu phần 2

CHƢƠNG BẢO TRÌ KHN Mục tiêu chương 1: Bảo trì khn Sau học xong chương này, người học có khả trình bày: 1) Tổng quan chăm sóc bảo dưỡng khn 2) Phân tích hư hỏng lập kế hoạch bảo trì 3) Tổng quan sửa chữa thay đổi khn 4) Quy trình nhận bảo trì khn 4.1 CHĂM SĨC VÀ BẢO QUẢN KHN 4.1.1 Chăm sóc bảo quản khn Khn ép phun có tuổi thọ hạn chế Tuy nhiên, có nhiều biện pháp thích hợp cải thiện điều Các biện pháp phân loại dựa sở:  Bảo trì  Bảo quản  Chăm sóc Để khn nhanh chóng sẵn sàng sử dụng, yêu cầu sau bảo quản chăm sóc phải đáp ứng:  Mỗi khn phải bảo quản với sản phẩm ép phun thẻ khuôn không gian riêng, dễ lấy kho;  Chỉ khn sử dụng, hồn chỉnh, cất giữ Mục đích việc lưu trữ sản phẩm ép phun (thường sản phẩm cuối lần sản xuất trước) thẻ khuôn mang số hiệu số khuôn phép khuôn nhận dạng 265 Bảng 4.1: Số lượng phận ép phun đạt với vật liệu khn khác Vật liệu Số sản phẩm đạt đƣợc Hợp kim kẽm 100,000 Nhôm 100,000 Nhôm 100,000-200,000 Đồng-berili 250,006-500,000 Thép 500,000-1,000,000 Thẻ khn phải có tất thơng tin cần thiết để thiết lập khuôn thông số ép phun Thông tin danh mục bao gồm điều sau:  Thiết kế khuôn (tách, tách trượt, khn khơng thể vẽ, v.v.)  Kích thước khn sản phẩm ép phun  Thiết bị lắp khuôn  Máy ép phun phù hợp cho sản xuất  Khối lượng nhựa lần phun  Nhựa phù hợp  Quy tắc tiền xử lý vật liệu  Quy trình xử lý nhiệt độ  Nhiệt độ khn phương tiện kiểm soát cấp nhiệt (nước, dầu,…)  Thời gian chu kỳ  Áp suất phun, hệ thống theo dõi áp suất, áp suất động  Tốc độ phun  Tốc độ trục vít  Thiết bị xi lanh (van chiều)  Thời gian bảo trì 266  Số lượng sản phẩm Danh sách mở rộng phù hợp với nhu cầu đặc biệt nhà máy Thay thẻ khuôn, phần lớn thông tin này, chẳng hạn cài đặt cho máy ép phun, lưu trữ phương tiện lưu trữ liệu bên ngồi đọc vào điều khiển trước khởi động sản xuất Việc thay đổi khuôn thực nhanh chóng khn sẵn sàng để sử dụng chúng rời khỏi kho vào sản xuất mà khơng cần đến công việc lắp ráp vệ sinh nhiều Do đó, khn phải phận độc lập, tức khơng dùng làm phận cần thiết cho khn khác Các phận nhóm phận “cho mượn” “mượn” thường thất lạc khuôn khác khuôn bị trùng lịch sử dụng Hậu không cần thiết, khôn lường thông thường tốn thời gian ngừng hoạt động Cơng việc dọn dẹp làm trì hỗn việc bắt đầu sản xuất Do đó, nên giữ mức tối thiểu Điều có nghĩa khn mẫu phải chăm sóc đặc biệt (sẽ thảo luận phần sau) đặt yêu cầu cụ thể kho bảo quản, độ đặc biệt điều kiện mơi trường xung quanh Phịng ẩm ướt khơng làm nóng thúc đẩy ăn mòn Một rỉ sét bắt đầu công khuôn, việc bảo dưỡng trở nên thời gian tốn Thơng thường điều khơng thể Do đó, kho bảo quản khn nên giữ nhiệt độ ổn định hút ẩm Một lưu ý quan trọng khả tiếp cận khuôn kích thước kho bảo quản Về bản, xác định phương tiện có sẵn nhà máy (ví dụ: xe nâng) khơng gian điều động Khi cơng việc hồn thành, khn đưa trở lại kho kiểm tra tính phù hợp để sau sử dụng Các sản phẩm cuối sản xuất với khn cung cấp dấu hiệu tình trạng khuôn Chúng phải kiểm tra độ ổn định kích thước xem xét kỹ lưỡng Điều cung cấp thông tin trạng thái bề mặt khn, mức độ bịt kín đường phân khn (có thể hình thành chớp cháy sản phẩm ép phun) thứ tự làm việc chốt đẩy, dẫn hướng, v.v Nếu khơng tìm thấy thiếu sót, cơng việc bảo trì sau có dạng biện pháp chăm sóc chung mơ tả 267 a) Bảo trì hệ thống làm nguội Đường nước phải làm kỹ lưỡng để loại dầu mỡ, mạt sắt, chất cặn bẩn Vì cặn làm giảm đường kính kênh, đo tốc độ dịng chảy cách để kiểm tra hệ thống Một van điều chỉnh áp suất lắp đặt khuôn đường nước mức giảm áp suất xác định thiết lập, van phải giống cho lần kiểm tra Nếu tốc độ dòng chảy đo khn mới, việc so sánh với phép đo sau chạy sản xuất cung cấp thông tin mức độ tắc nghẽn kênh làm mát Để làm sạch, đường làm mát thường xả chất tẩy rửa việc loại bỏ cặn bẩn học nói chung khơng khả thi hình dạng hình học hệ thống Chất tẩy rửa thiết bị làm đặc biệt bán thị trường số nhà sản xuất Dung dịch axit clohydric (20° Be) với hai phần nước chất ức chế ăn mòn sử dụng thành công Các đai ốc nối, ngàm, bu lông đường cấp (ống) bên ngồi khn kiểm tra hư hỏng thay cần thiết, miễn chúng khuôn Trước bảo quản khn, nước phải loại bỏ khí nén hệ thống làm khơ khơng khí nóng b) Chăm sóc bảo dƣỡng bề mặt khn Sau kết thúc q trình sản xuất, khn phải làm cẩn thận để loại bỏ cặn nhựa bám dính Cơng việc khơng phụ thuộc vào loại số lượng vật liệu ép phun Nên sử dụng xà phòng nước để loại bỏ tàn dư vật liệu cặn bẩn khác Khn sau phải làm khô cẩn thận Các vết gỉ nước ngưng tụ nhựa cứng phải loại bỏ trước bảo quản Tùy thuộc vào mức độ ảnh hưởng khn bị cơng hóa chất, dùng hạt mài để mài đánh bóng lại bề mặt khn Loại bỏ chất bơi trơn cịn sót lại từ thành phần khuôn di động phần hoạt động làm Chất tẩy rửa tẩy dầu mỡ có bán sẵn thị trường 268 c) Chăm sóc bảo trì hệ thống gia giải nhiệt khuôn Công việc đặc biệt quan trọng khn kênh dẫn nhựa nóng Sau lần vận hành sản xuất, điện trở, dây điện cặp nhiệt phải kiểm tra so sánh kết với kết thẻ khuôn Việc nối đất nên kiểm tra Các mạch điều khiển kiểm tra dễ dàng ampe kế Cũng nên kiểm tra để đảm bảo đường dây, mối nối cách điện hoạt động bình thường d) Chăm sóc bảo dƣỡng trƣợt dẫn hƣớng Các dẫn phận khn di chuyển yêu cầu phải làm đặc biệt cẩn thận phải rửa chất bôi trơn không chứa nhựa khơng chứa axit Ngồi ra, kiểm tra mức độ làm kín xi lanh trường hợp ống trượt lõi dẫn động thủy lực e) Chăm sóc bảo trì hệ thống cổng Bắt đầu kiểm tra khu vực tiếp xúc đầu phun, nơi chịu tải trọng cao trình vận hành Kiểm tra vòi phun đặc biệt thuộc khn Trong trường hợp cổng kiểm sốt nhiệt độ thường khơng đóng lại sau lần bắn, cần phải - mức độ tùy thuộc vào loại nhựa xử lý - rửa hệ thống gating kết thúc sản xuất loại nhựa có phạm vi xử lý rộng f) Chăm sóc trƣớc lƣu trữ Khi kết thúc cơng việc bảo dưỡng, khuôn phải làm khô cẩn thận bơi mỡ nhẹ mỡ khơng ăn mịn (petrolatum) Điều đặc biệt quan trọng phận di chuyển cụm ống phun, ống trượt nâng, v.v Để bảo quản lâu hơn, khuôn nên bọc giấy dầu Bôi mỡ bọc khuôn giấy dầu quan trọng cửa hàng khuôn không đáp ứng nhu cầu Tất quan sát cơng việc bảo trì ghi lại thẻ khn 269 4.1.2 Lập kế hoạch bảo trì 270 271 271 Cố định 1 Di động Sơ đồ khuôn Hệ thống dầu ép Coupler kết nối Kiểm tra hư, rò rỉ dầu 3) Kiểm tra trạng thái kết nối, hư, rò rỉ Xi lanh dầu Ống dầu Kiểm tra trạng thái kết nối, hư, biến dạng, rị rỉ Kiểm tra tháo vít, hư, dầu, rỉ sét 2) 1) Rãnh khí Kiểm tra hư, rỉ sét, dầu Mặt di động Kiểm tra hư, rỉ sét, dầu Hình 1) dáng 2) ngồi Kiểm tra vật lạ 3) đầu bạc keo Nội dung kiểm tra Mặt cố định Phần Hạng mục kiểm tra kiểm tra TT Kết Kiểm tra Kiểm tra khuôn liên quan Ghi 272 2) 1) Ejector 1) Hệ thống 2) công tắc dây điện 3) Kiểm tra trạng thái kết nối, hư Conector Heater Trạng thái hoạt Kiểm tra hoạt động có động ejector phát sinh tiếng ồn Kiểm tra trạng thái kết nối, ép, đứt dây Kiểm tra trạng thái kết nối dây điện conector Dây cáp Heater Kiểm tra trạng thái kết nối, ép, đứt dây Dây điện kết nối Có có hoạt Kiểm tra tình trạng động hay khơng hoạt động, hư 1) Kiểm tra hư, rò rỉ Van làm lạnh Coupler kết nối Kiểm tra hư, rò rỉ lạnh Ống làm lạnh 3) Hệ thống nhiệt Hệ thống làm lạnh 2) 1) Kiểm tra trạng thái kết nối, hư, biến dạng, rị rỉ Kiểm tra khn liên quan 273 273 ◎ Phƣơng pháp kiểm tra hàng ngày 1) Kiểm tra lần thay khuôn 2) Dán nhãn sửa chữa sau phát sinh vấn đề khuôn 3) Người kiểm tra: chuyền trưởng Nội dung xử lý quan trọng khuôn Ghi chép Ghi hạng mục kiểm tra: Đạt - OK, Lạ - NG / ghi chép nội kết kiểm dung sửa chữa hư trường hợp NG tra 274 Di động Kiểm tra rò rỉ nhựa Cố định Sơ đồ khn NO Cavity Hình dáng khn Phần kiểm tra Kiểm tra trạng thái dính chặt ma sát Kiểm tra tình trạng bẩn, rỉ sét vật lạ Phần kết nối bulông Tấm cố định trên, 1) 3) 2) Kiểm tra trạng thái phát sinh rỉ vết nứt bề mặt Rỉ sét, vết hư bề mặt Phần mặt nhám Kiểm tra tình trạng ăn mịn nhám Phần khí Kiểm tra khí cịn (gas), xy hóa lại gây bẩn phần bề mặt phần bề mặt Kiểm tra trạng thái bẩn xử lý ống làm lạnh Trạng thái 3) 2) 1) Nội dung kiểm tra Hạng mục kiểm tra Kết Kiểm tra Ghi  Bề mặt bị tách thành phiến, vảy cắt ngang  Rất khó nhận dạng bề mặt khơng bị nứt  Bề mặt thường hư dùng vật cứng cào nhẹ vào 5.4.9.2 Giải vấn đề Nguyên nhân gây vết xước bọt khí nhựa bề mặt sản phẩm nhựa điền đầy lịng khn, khí làm cho bề mặt sản phẩm nhựa bị trầy xước bạc màu Những bọt khí xuất do:  Hơi nước nhựa (nhựa ẩm) nhựa chưa sấy sấy chưa đủ  Nhựa bị biến chất nhựa để lâu tỷ lệ nhựa tái chế lớn  Nhựa bị nhiệt phận gia nhiệt gây tạo khí Khí tạo nhựa bị nhiệt phận gia nhiệt Hình 5.52: Gia nhiệt nhựa phận gia nhiệt Một số loại nhựa có tính hút ẩm, nên chúng hút ẩm khơng khí Những loại nhựa cần phải sấy nhựa trước ép phun Một số loại nhựa điển hình:     Nylon (ví dụ: PA6, PA46, PA66, …) Acetal (ví dụ: POM, …) Polycarbonate ABS 347  Acrylic (ví dụ: PMMA)  PET Khi vận hành máy ép để ép phun sản phẩm nhựa, người vận hành máy phải ý xem loại nhựa có tính hút ẩm hay khơng để sấy kỹ trước ép Ngồi ra, cần ý thơng số ép:  Nhựa bị nhiệt  Hơi ẩm xung quanh hạt nhựa Nhựa bị nhiệt cài đặt nhiệt độ phận gia nhiệt nhựa cao thời gian nhựa lưu lại phận gia nhiệt lâu, cài đặt khoảng lấy nhựa dài nên vùng đệm (cushion) lại dài, trộn tỷ lệ nhựa tái chế cao (do nhựa tái chế bị gia nhiệt nhiều lần nên sinh biến chất nên tạo khí) Dưới bảng tham khảo số lần nhựa ép phun lại (số lần gia nhiệt) tỷ lệ trộn nhựa nguyên sinh nhựa tái chế, để nhựa không bị biến chất: Bảng 5.53: Tỷ lệ trộn nhựa nguyên sinh tái sinh sau lần tái chế Tỷ lệ trộn nhựa nguyên sinh tái sinh sau lần tái chế % nhựa tái chế % tái chế 348 Chu kỳ Chu kỳ Chu kỳ Chu kỳ Nhựa có ẩm nguyên nhân gây lỗi xước bề mặt sản phẩm bị bạc màu, nhựa cần bảo quản kỹ nơi thoáng mát, chứa vật đựng kín để giảm hút ẩm phải sấy khô trước ép phun, kể nhựa tái chế Các thiết bị sấy cần phải đặt nơi khơ thống cần bảo trì thường xun Do đó, nguyên nhân làm cho nhựa có ẩm do:  Hơi nước ngưng tụ hạt nhựa  Nhựa bảo quản vật đựng khơng kín  Thiết bị sấy khơng bảo trì thường xun 5.4.9.3 Kết luận  Giảm tình trạng nhựa bị nhiệt  Chú ý bảo quản nhựa sấy nhựa kỹ trước ép phun Nhiệt độ nhựa (quá nóng) Vết xước Ngun liệu (độ ẩm) Hình 5.53 Hiệu chỉnh thơng số ép để khắc phục lỗi bề mặt có vết xước 349 5.4.10 Các vết rạn nứt (Cracking) Hình 5.54: Sản phẩm có vết rạn nứt 5.4.10.1 Đặt vấn đề Sản phẩm xuất vết nứt, vị trí xuất vết nứt: Hình 5.55: Sản phẩm có vết rạn nứt góc 350 Hình 5.56: Sản phẩm có vết rạn nứt ngang qua cổng vào nhựa Hình 5.57: Sản phẩm có vết rạn nứt bề mặt sản phẩm song song với hướng dịng chảy 351 Hình 5.58: Sản phẩm có vết rạn nứt bên sản phẩm Hình 5.59: Sản phẩm có vết rạn nứt nhỏ cịn gọi crazing 352 Những vị trí bị lỗi có nhiều nguyên nhân khác nhau, có nguyên nhân chung thiết kế thông số ép phun Khi sản phẩm bị nứt, tức ứng suất vượt giới hạn bền vật liệu nhựa 5.4.10.2 Giải vấn đề Trong sản phẩm, có loại ứng suất:  Ứng suất nội bên sản phẩm nhựa co rút tạo  Ứng suất lực tác động bên (lực đẩy sản phẩm khỏi khuôn) tạo Nếu tổng loại ứng suất vượt giới hạn bền vật liệu nhựa sản phẩm xuất vết nứt lấy khỏi khuôn  Do ứng suất dư tạo thành Ứng suất nội sản phẩm thông số ép không phù hợp  Do kết cấu sản phẩm có nhược điểm khó lấy sản phẩm khỏi khn sản phẩm dính phần vào khn Có ba lý khiến cho sản phẩm bị nứt:  Ứng suất nội sản phẩm tăng cao  Ứng suất ngoại lực tác động tăng cao  Giới hạn bền vật liệu nhựa giảm nhiều Giới hạn bền vật liệu nhựa bị giảm nhựa bị nhiệt, bị nhiễm bẩn Và ứng suất nội sản phẩm tăng thông số ép không phù hợp Để giảm tối thiểu giảm độ bền vật liệu nhựa nhựa bị suy thối phải tránh:  Nhựa bị nhiệt  Dùng tỷ lệ vật liệu tái chế cao  Dùng nhựa bị nhiễm bẩn 5.4.10.3 Kết luận  Giảm lực tác động lên khn từ bên ngồi dùng nhựa nhiệt dẻo nhạy cảm với ứng suất  Xem lại thiết kế sản phẩm để cải thiện tính chảy  Tăng nhiệt độ bề mặt khuôn nhiệt độ chảy nhựa, giảm áp suất trì, cài lại thời gian tốc độ phun cho phù hợp, mục đích giảm ứng suất trình ép, khơng lấy sản phẩm khỏi khn với ứng 353 suất dư, chọn cấu đẩy sản phẩm đảm bảo lấy sản phẩm mức độ đủ lớn mà không hư sản phẩm  Giảm áp suất phun, giảm áp suất nén ép  Giảm nhiệt khuôn, kiểm tra độ đồng nhiệt độ khn Nhiệt độ nhựa Tốc độ dịng chảy nhựa +Nhiệt độ khn +Tốc độ điền đầy Vết nứt theo dịng chảy Nhiệt độ khuôn Tốc độ làm nguội +Nhiệt độ phận gia nhiệt trục vít +Áp suất ngược Hình 5.60: Hiệu chỉnh thông số ép để khắc phục lỗi vết nứt theo dòng chảy Nhiệt độ nhựa Áp suất nhựa khuôn Áp suất phun Vết nứt sản phẩm Tốc độ làm nguội Nhiệt độ khuôn Áp suất khn Nhiệt độ khn Dịng làm mát Hình 5.61: Hiệu chỉnh thông số ép để khắc phục lỗi vết nứt sản phẩm 354 Nhiệt độ nóng chảy cao +Áp suất khuôn cao +Di chuyển phân tử xa Nhiệt độ nhựa Áp suất nhựa khuôn Co rút Áp suất phun Vết nứt góc sản phẩm Tốc độ làm nguội Nhiệt độ khuôn cao Áp suất khuôn tăng Tinh thể nhựa tăng Co rút Hình 5.62: Hiệu chỉnh thơng số ép để khắc phục lỗi vết nứt góc sản phẩm +Nhiệt độ phận gia nhiệt trục vít +Áp suất ngược Nhiệt độ nhựa Tốc độ dòng chảy nhựa +Tốc độ điền đầy +Tốc độ nén Vết nứt cổng vào nhựa Nhiệt độ khuôn Tốc độ làm nguội Áp suất nhựa khn Áp suất bão áp Hình 5.63: Hiệu chỉnh thông số ép để khắc phục lỗi vết nứt cổng vào nhựa 355 5.4.11 Sản phẩm có vết cháy đen Hình 5.64: Sản phẩm bị vết cháy 5.4.11.1 Mô tả Khi ép phun sản phẩm nhựa, sản phẩm có vết cháy cháy thường nhận biết vết màu bị thay đổi bề mặt sản phẩm khu vực có cạnh sắc, trung tâm mặt trước gân sản phẩm, ngun nhân khơng khí bên lịng khn chưa hồn tồn bị nén lại bên nhiệt độ tăng lên sau vật liệu nóng chảy đưa vào vùng gia nhiệt Hiện tượng cháy phịng tránh cách xếp thêm hệ thống khí vị trí khí dễ bị kẹt lại sử dụng hệ thống hút chân khơng để hút khơng khí hoàn toàn 5.4.11.2 Giải vấn đề       Áp suất phun cao Nhiệt độ nhựa q cao Khơng khí bị kẹt lại khuôn Giảm áp suất phun, tốc độ phun Kiểm tra hệ thống khí Phải sấy vật liệu trước ép, độ ẩm vật liệu