Thực nghiệm đo biến dạng của sản phẩm phun ép nhựa với các tỉ lệ vật liệu tái chế

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CNKT CƠ KHÍ THỰC NGHIỆM ĐO BIẾN DẠNG CỦA SẢN PHẨM PHUN ÉP NHỰA VỚI CÁC TỈ LỆ VẬT LIỆU TÁI CHẾ GVDH: ThS HUỲNH ĐỖ SONG TỒN SVTH: NGUYỄN LÊ DUY LỢI SKL011144 Tp Hồ Chí Minh, Tháng năm 2023 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “THỰC NGHIỆM ĐO BIẾN DẠNG CỦA SẢN PHẨM PHUN ÉP NHỰA VỚI CÁC TỈ LỆ VẬT LIỆU TÁI CHẾ” Giảng viên hướng dẫn: ThS Huỳnh Đỗ Song Toàn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Lê Duy Lợi Lớp: 19144CL2A Mã số sinh viên: 19144041 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO BỘ MÔN CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “THỰC NGHIỆM ĐO BIẾN DẠNG CỦA SẢN PHẨM PHUN ÉP NHỰA VỚI CÁC TỈ LỆ VẬT LIỆU TÁI CHẾ” Giảng viên hướng dẫn: ThS Huỳnh Đỗ Song Toàn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Lê Duy Lợi Lớp: 19144CL2A Mã số sinh viên: 19144041 TP Hồ Chí Minh, tháng năm 2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự – Hạnh phúc NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Học kỳ / năm học 2022-2023 Giảng viên hướng dẫn: ThS Huỳnh Đỗ Song Toàn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Lê Duy Lợi MSSV: 19144041 Điện thoại: 0389735532 Đề tài tốt nghiệp: - Mã số đề tài: 22223DT269 - Tên đề tài: Thực nghiệm đo biến dạng sản phẩm phun ép nhựa với tỉ lệ vật liệu tái chế Các số liệu, tài liệu ban đầu: - Thông số ép nhựa cho loại nhựa: PP, ABS, HDPE - Tỉ lệ trộn nhựa nguyên sinh tái sinh: 0%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, với tỉ lệ phần trăm nêu nhựa tái sinh Nội dung đồ án: - Tổng quan công nghệ phun ép nhựa - Vai trò vật liệu tái chế ngành phun ép nhựa - Thiết lập thông số phun ép cho sản phẩm tỉ lệ vật liệu tái chế dùng cho trình phun ép - Thực nghiệm ép mẫu - Đo độ biến dạng đàn hồi sản phẩm - Cải tiến mơ hình đo biến dạng cho sản phẩm - Tổng hợp phân tích kết Các sản phẩm dự kiến - Báo cáo biến dạng sản phẩm phun ép nhựa với tỉ lệ vật liệu tái chế - Các mẫu thử nghiệm - Cải tiến mơ hình đo biến dạng mẫu thử nghiệm Ngày giao đồ án: 15/03/2023 Ngày nộp đồ án: 15/07/2023 Ngơn ngữ trình bày: Bản báo cáo: Tiếng Anh  Tiếng Việt  Trình bày bảo vệ: Tiếng Anh  Tiếng Việt  TRƯỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên)  Được phép bảo vệ …………………………………………… (GVHD ký, ghi rõ họ tên) LỜI CAM KẾT - Tên đề tài: Thực nghiệm đo biến dạng sản phẩm phun ép nhựa với tỉ lệ vật liệu tái chế - GVHD: ThS Huỳnh Đỗ Song Toàn - Họ tên sinh viên: Nguyễn Lê Duy Lợi - MSSV: 19144041 - Địa sinh viên: 111 Thi Sách, tổ 6, phường Thắng Lợi, thành phố Kon Tum, tỉnh Kon Lớp: 19144CL2A Tum - Số điện thoại liên lạc: 0389735532 - Email: loi.nguyenleduy1212@gmail.com - Ngày nộp khố luận tốt nghiệp (ĐATN): - Lời cam kết: “Tơi xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp (ĐATN) cơng trình tơi nghiên cứu thực Tôi không chép viết cơng bố mà khơng trích dẫn nguồn gốc Nếu có vi phạm nào, tơi xin chịu hồn tồn trách nhiệm” TP Hồ Chí Minh, ngày 18 tháng 07 năm 2023 Ký tên i LỜI CẢM ƠN Qua q trình học tập, nghiên cứu hồn thành đồ án tốt nghiệp, em xin kính gửi lời cảm ơn chân thành sâu sắc đến:  Thầy PGS TS Phạm Sơn Minh, thầy ThS Huỳnh Đỗ Song Tồn – Những thầy hướng dẫn em tận tình trình nghiên cứu đề tài, thiết kế, chế tạo mơ hình đo đạc  Thầy TS Trần Minh Thế Uyên – Thầy hướng dẫn em hỗ trợ nhiều thiết bị, máy móc q trình làm thực nghiệm  Quý thầy cô tham gia công tác giảng dạy, hướng dẫn chúng em sinh viên lớp đại học chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật Cơ khí lớp 19144CL2A hồn thành tốt khóa học  Q thầy giảng dạy khoa Cơ khí Chế tạo máy, khoa Đào tạo Chất lượng cao – Trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh giúp đỡ em suốt trình học tập nghiên cứu trường  Kính gửi lời cảm ơn Ban giám hiệu trường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh tạo điều kiện cho em sinh viên trường học tập rèn luyện Sinh viên thực Nguyễn Lê Duy Lợi ii TÓM TẮT ĐỒ ÁN Thực nghiệm đo biến dạng sản phẩm phun ép nhựa với tỉ lệ vật liệu tái chế Trong đề tài này tập trung nghiên cứu khả tính mơ hình ép phun pha trộn vật liệu nhựa tái sinh với vật liệu nhựa nguyên sinh, đồng thời nghiên cứu thêm cấu mềm dạng “Bridge - Type” để áp dụng đo biến dạng mơ hình ép nhựa dạng “Bridge - Type” Mục tiêu đề tài: - Nghiên cứu khả biến dạng đàn hồi mô hình cấu mềm "Bridge - Type" với loại nhựa tỉ lệ trộn vật liệu nhựa tái sinh với nhựa nguyên sinh cho trình phun ép - Thiết kế, cải tiến mơ hình 3D đo biến dạng đàn hồi cho mơ hình cấu mềm dạng "Bridge - Type" - Chế tạo, lắp ráp thực nghiệm Với việc nghiên cứu thực đồ án “Thực nghiệm đo biến dạng sản phẩm phun ép nhựa với tỉ lệ vật liệu tái chế” tập trung nghiên cứu ba loại nhựa bao gồm: PP, ABS, HDPE nguyên sinh tái sinh, song song với thiết kế cải tiến mơ hình đo chuyển vị cấu mềm dạng “Bridge - Type” áp dụng mơ hình để làm thực nghiệm đo biến dạng mơ hình ép nhựa dạng “Bridge - Type” em đưa tổng hợp, so sánh đánh giá kết thu từ trình thực nghiệm Những việc thực đồ án: - Thiết kế cải tiến mơ hình đo thực nghiệm 3D - Thực nghiệm ép phun sản phẩm cấu mềm “Bridge – Type” với tỉ lệ vật liệu tái chế - Gia cơng lắp đặt mơ hình đo thực nghiệm - Thực nghiệm đo đạc độ biến dạng trường hợp mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” - Thu thập kết thực nghiệm phân tích Sau thực đồ án tốt nghiệp này, em học tập tích luỹ thêm kinh nghiệm việc thiết kế, chế tạo, lắp đặt mơ hình, kỹ phân tích giải vấn đề, đồng thời nâng cao khả tra cứu tài liệu, đo đạc Tuy không nhiều chúng hành trang quý giá để em bước chân vào cơng việc ngồi đời phát triển thân iii MỤC LỤC LỜI CAM KẾT i LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT ĐỒ ÁN iii MỤC LỤC iv DANH MỤC BẢNG BIỂU vi DANH MỤC SƠ ĐỒ, HÌNH VẼ viii DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT x CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 1.1 Tính cấp thiết lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Phương pháp nghiên cứu 1.4.1 Cơ sở phương pháp luận 1.4.2 Các phương pháp nghiên cứu khác CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Vật liệu nhựa 2.1.1 Khái niệm 2.1.2 Tính chất chung nhựa 2.1.3 Phân loại nhựa 2.2 Vật liệu nhựa tái chế 2.2.1 Khái niệm 2.2.2 Các phương pháp sản xuất nhựa tái chế 2.3 Công nghệ ép phun 2.3.1 Khái niệm 2.3.2 Khả công nghệ công nghệ phun ép 2.3.4 Vai trò vật liệu nhựa tái chế ngành công nghệ phun ép 10 2.4 Công nghệ khuôn mẫu 11 2.4.1 Khái niệm 11 iv 2.4.2 Phân loại 12 2.4.3 Những loại khuôn phổ biến kết cấu chung khuôn ép phun 13 2.5 Sản phẩm cấu mềm “Bridge – Type” 15 2.5.1 Khái niệm 15 2.5.2 Một số cấu mềm thông dụng 16 3.1 Mơ hình sản phẩm cấu mềm dạng “Bridge – Type” 20 3.2 Khuôn phun ép 21 3.3 Thông số phun ép tỉ lệ trộn vật liệu nhựa 23 3.3.1 Tỉ lệ trộn vật liệu nhựa 23 3.3.2 Thông số phun ép 26 3.4 Mô hình đo biến dạng cho mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” 29 CHƯƠNG 4: QUÁ TRÌNH THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ ĐO BIẾN DẠNG 35 4.1 Quá trình thực nghiệm 35 4.1.1 Các yếu tố kỹ thuật đo 35 4.1.2 Đồng hồ so 36 4.1.3 Quy trình đo 38 4.2 Kết đo biến dạng 39 4.3 Phân tích kết thực nghiệm 46 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 50 5.1 Kết luận 50 5.2 Hạn chế đề tài 51 5.3 Hướng phát triển đề tài 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 PHỤ LỤC 53 v - Trường hợp trộn 15% nhựa PP tái sinh: Bảng 4.3 Bảng thông số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa PP trường hợp 15% vật liệu nhựa PP tái sinh Input (μm) 34 53 64,5 74 86 101,5 112,5 120 132 157 Output (μm) 109 218 293 380 430 521 600 651 735 875 Output (μm) 120 211 301 352 446 528 630 670 748 850 Output (μm) 206 310 360 438 533 614 658 695 843 Avg Out (μm) 109 212 301 364 438 527 615 660 726 856 97 - Trường hợp trộn 10% nhựa PP tái sinh: Bảng 4.4 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa PP trường hợp 10% vật liệu nhựa PP tái sinh Input (μm) 34 53 64,5 74 86 101,5 112,5 120 132 157 Output (μm) 109 221 320 375 465 540 617 666 731 854 Output (μm) 112 211 308 364 460 550 628 673 742 860 Output (μm) 114 225 296 381 450 551 615 660 750 870 Avg Out (μm) 112 219 308 373 458 547 620 666 741 861 - Trường hợp trộn 5% nhựa PP tái sinh: Bảng 4.5 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa PP trường hợp 5% vật liệu nhựa PP tái sinh Input (μm) 34 53 64,5 74 86 101,5 112,5 120 132 157 Output (μm) 126 234 317 380 495 564 616 670 758 880 Output (μm) 115 220 306 385 477 550 636 688 761 850 Output (μm) 123 230 312 387 489 560 625 686 773 870 Avg Out (μm) 121 228 312 384 487 558 626 681 764 867 40 - Trường hợp trộn 0% nhựa PP tái sinh: Bảng 4.6 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa PP trường hợp 0% vật liệu nhựa PP tái sinh Input (μm) 34 53 64,5 74 86 101,5 112,5 120 132 157 Output (μm) 158 270 345 410 503 580 659 695 790 896 Output (μm) 140 252 332 420 495 592 655 710 812 873 Output (μm) 136 250 339 412 497 579 640 714 790 890 Avg Out (μm) 145 257 339 414 498 584 651 706 797 886 Hình 4.3 Biểu đồ thể biến dạng đàn hồi trường hợp với vật liệu nhựa PP - Trường hợp trộn 25% nhựa ABS tái sinh: Bảng 4.7 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa ABS trường hợp 25% vật liệu nhựa ABS tái sinh Input (μm) 15 27 34 41 45 55 63 70 85 115 Output (μm) 82 140 220 271 336 435 485 552 652 725 Output (μm) 75 132 210 296 355 443 492 557 670 752 41 Output (μm) 90 150 213 289 347 431 470 542 636 740 Avg Out (μm) 82 141 214 285 346 436 482 550 653 739 - Trường hợp trộn 20% nhựa ABS tái sinh: Bảng 4.8 Bảng thông số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa ABS trường hợp 20% vật liệu nhựa ABS tái sinh Input (μm) 15 27 34 41 45 55 63 70 85 115 Output (μm) 90 165 194 274 329 427 482 554 650 755 Output (μm) 80 172 231 263 355 443 474 567 668 740 Output (μm) 85 155 196 306 348 436 491 582 664 750 Avg Out (μm) 85 164 207 281 344 435 482 568 661 748 - Trường hợp trộn 15% nhựa ABS tái sinh: Bảng 4.9 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa ABS trường hợp 15% vật liệu nhựa ABS tái sinh Input (μm) 15 27 34 41 45 55 63 70 85 115 Output (μm) 87 170 228 276 366 442 533 599 690 770 Output (μm) 90 172 225 280 354 450 504 611 672 772 Output (μm) 83 180 240 300 350 439 499 587 668 770 Avg Out (μm) 87 174 231 285 357 444 512 599 677 771 - Trường hợp trộn 10% nhựa ABS tái sinh: Bảng 4.10 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa ABS trường hợp 10% vật liệu nhựa ABS tái sinh Input (μm) 15 27 34 41 45 55 63 70 85 115 Output (μm) 95 183 237 289 360 452 516 618 694 763 Output (μm) 94 182 242 280 358 470 535 623 684 789 Output (μm) 99 178 235 290 370 450 543 632 675 768 Avg Out (μm) 96 181 238 286 363 457 531 624 684 773 42 - Trường hợp trộn 5% nhựa ABS tái sinh: Bảng 4.11 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa ABS trường hợp 5% vật liệu nhựa ABS tái sinh Input (μm) 15 27 34 41 45 55 63 70 85 115 Output (μm) 95 185 250 308 370 459 532 647 716 792 Output (μm) 102 192 247 313 365 465 543 642 705 772 Output (μm) 95 189 240 294 358 477 550 640 718 784 Avg Out (μm) 97 189 246 305 364 467 542 643 713 783 - Trường hợp trộn 0% nhựa ABS tái sinh: Bảng 4.12 Bảng thông số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa ABS trường hợp 0% vật liệu nhựa ABS tái sinh Input (μm) 15 27 34 41 45 55 63 70 85 115 Output (μm) 106 198 258 326 381 480 569 668 730 837 Output (μm) 109 210 260 327 413 488 559 670 742 840 Output (μm) 110 205 263 318 402 500 552 660 750 823 Avg Out (μm) 108 204 260 324 399 489 560 666 741 833 Hình 4.4 Biểu đồ thể biến dạng đàn hồi trường hợp với vật liệu nhựa ABS 43 - Trường hợp trộn 25% nhựa HDPE tái sinh: Bảng 4.13 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa HDPE trường hợp 25% vật liệu nhựa HDPE tái sinh Input (μm) 15 25 40 50 63 80 95 113 138 175 Output (μm) 87 155 225 280 350 419 452 484 514 744 Output (μm) 90 160 231 284 334 405 458 492 523 740 Output (μm) 89 155 229 286 340 414 463 503 535 750 Avg Out (μm) 89 157 228 283 341 413 458 493 524 745 - Trường hợp trộn 20% nhựa HDPE tái sinh: Bảng 4.14 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa HDPE trường hợp 20% vật liệu nhựa HDPE tái sinh Input (μm) 15 25 40 50 63 80 95 113 138 175 Output (μm) 100 158 240 292 353 419 467 500 550 770 Output (μm) 103 158 245 293 360 430 460 515 557 752 Output (μm) 102 165 251 298 366 422 455 506 620 764 Avg Out (μm) 102 160 245 294 360 424 461 507 576 762 - Trường hợp trộn 15% nhựa HDPE tái sinh: Bảng 4.15 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa HDPE trường hợp 15% vật liệu nhựa HDPE tái sinh Input (μm) 15 25 40 50 63 80 95 113 138 175 Output (μm) 102 165 250 310 366 445 505 541 600 780 Output (μm) 103 160 255 308 360 450 513 550 617 775 Output (μm) 110 172 258 310 355 440 489 540 627 800 Avg Out (μm) 105 166 254 309 360 445 502 544 615 785 - Trường hợp trộn 10% nhựa HDPE tái sinh: 44 Bảng 4.16 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa HDPE trường hợp 10% vật liệu nhựa HDPE tái sinh Input (μm) 15 25 40 50 63 80 95 113 138 175 Output (μm) 106 170 268 320 366 480 540 594 678 794 Output (μm) 115 175 264 322 375 468 543 621 692 775 Output (μm) 110 171 261 316 380 475 560 617 683 800 Avg Out (μm) 110 172 264 319 374 474 548 611 684 790 - Trường hợp trộn 5% nhựa HDPE tái sinh: Bảng 4.17 Bảng thông số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa HDPE trường hợp 5% vật liệu nhựa HDPE tái sinh Input (μm) 15 25 40 50 63 80 95 113 138 175 Output (μm) 105 180 275 337 430 485 592 655 710 830 Output (μm) 110 177 270 340 405 492 581 662 727 791 Output (μm) 107 178 277 330 409 502 580 620 708 820 Avg Out (μm) 107 178 274 336 415 493 584 646 715 814 - Trường hợp trộn 0% nhựa HDPE tái sinh: Bảng 4.18 Bảng thơng số thí nghiệm ép mơ hình với vật liệu nhựa HDPE trường hợp 0% vật liệu nhựa HDPE tái sinh Input (μm) 15 25 40 50 60 80 105 113 138 175 Output (μm) 115 203 290 355 449 538 607 651 745 850 Output (μm) 115 191 292 350 454 535 612 670 750 859 Output (μm) 114 189 289 353 446 524 605 665 738 863 Avg Out (μm) 115 194 290 353 450 532 608 662 744 857 45 Hình 4.5 Biểu đồ thể biến dạng đàn hồi trường hợp với vật liệu nhựa HDPE 4.3 Phân tích kết thực nghiệm Qua trình thực nghiệm kết thực nghiệm thu từ bảng thông số biểu đồ phần 4.2, ta thấy mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” có tính chất đàn hồi trình đo biến dạng Điều thể gia tăng đáng kể độ biến dạng đàn hồi trường hợp thực nghiệm với giá trị chuyển vị đầu vào Tính chất cho thấy mơ hình có khả hoạt động theo chế đàn hồi đáp ứng linh hoạt với tải trọng thay đổi Từ kết thực nghiệm với nhựa PP có bảng 4.1 đến bảng 4.6, em rút nhận xét sau: - Tỉ lệ trộn vật liệu nhựa PP tái sinh có ảnh hưởng đáng kể đến khả biến dạng đàn hồi mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” Càng tăng tỉ lệ trộn vật liệu nhựa tái sinh, khả biến dạng đàn hồi mơ hình giảm (giá trị đầu trung bình giảm dần từ trường hợp khơng trộn nhựa PP tái sinh trường hợp trộn 25% vật liệu nhựa PP tái sinh) Trường hợp trộn 5% tỉ lệ nhựa PP tái sinh đạt hiệu suất tốt trường hợp thực nghiệm (không kể đến trường hợp không trộn nhựa PP tái sinh 46 - Mơ hình tạo độ khuếch đại chuyển vị lớn, giá trị chuyển vị đầu gấp khoảng lần so với giá trị chuyển vị đầu vào, tỉ lệ tăng dần giảm tỉ lệ trộn vật liệu nhựa PP tái chế - Nhìn vào đồ thị hình 4.1 ta thấy trục x giá trị chuyển vị đầu vào trung bình cộng giá trị Input hai bên mơ hình, trục y giá trị chuyển vị đầu trung bình cộng mơ hình đo trường hợp Các điểm đồ thị thể mối quan hệ giá trị chuyển vị đầu vào giá trị chuyển vị đầu vật liệu nhựa PP sử dụng với trường hợp tỉ lệ trộn vật liệu nhựa tái sinh khác Cùng giá trị chuyển vị đầu vào, nhiên giá trị chuyển vị đầu trường hợp không trộn nhựa PP tái sinh đạt giá trị cao nhất, có nghĩa độ biến dạng đàn hồi trường hợp cao Tiếp đến giá trị chuyển vị đầu có xu hướng giảm dần từ trường hợp trộn 5% nhựa PP tái sinh trường hợp trộn 10%, 15%, 20% với trường hợp trộn 25% nhựa PP tái sinh giá trị chuyển vị đầu thấp trường hợp, chênh lệch giá trị chuyển vị trường hợp không nhiều - Ở tỉ lệ trộn nhựa PP tái sinh thấp (0% - 10%), độ biến dạng đàn hồi giảm đáng kể tăng tỉ lệ trộn, cho thấy việc sử dụng lượng nhỏ nhựa tái sinh có ảnh hưởng đáng kể lên tính linh hoạt đàn hồi mơ hình Và từ tỉ lệ trộn nhựa PP tái sinh 10% đến 25%, độ biến dạng đàn hồi mơ hình tiếp tục giảm, tốc độ giảm giảm so với khoảng tỉ lệ trước Với tỉ lệ trộn nhựa PP tái sinh 10% ngưỡng tỉ lệ khiến mơ hình đảm bảo khả biến dạng đàn hồi mơ hình cấu mềm Với kết thực nghiệm trường hợp với nhựa ABS có bảng 4.7 đến bảng 4.12, em rút nhận xét sau: - Giống trường hợp thực nghiệm nhựa PP, tỉ lệ trộn vật liệu nhựa ABS tái sinh có ảnh hưởng đáng kể đến khả biến dạng đàn hồi mô hình cấu mềm “Bridge – Type” - Mơ hình tạo độ khuếch đại chuyển vị lớn, giá trị chuyển vị đầu gấp khoảng lần so với giá trị chuyển vị đầu vào, tỉ lệ tăng dần giảm tỉ lệ trộn vật liệu nhựa ABS tái chế - Nhìn vào đồ thị hình 4.2, giống trường hợp nhựa PP, trục x giá trị chuyển vị đầu vào trung bình cộng giá trị Input hai bên mơ hình, trục y giá trị chuyển vị đầu trung bình cộng mơ hình đo trường hợp Các điểm đồ thị thể mối quan hệ giá trị chuyển vị đầu vào giá trị chuyển vị đầu vật liệu nhựa ABS sử dụng với trường hợp tỉ lệ trộn vật liệu nhựa tái sinh khác Cùng giá trị chuyển vị đầu vào, nhiên giá trị chuyển vị đầu trường hợp không trộn nhựa ABS tái sinh đạt giá trị cao nhất, có nghĩa độ biến dạng đàn hồi trường hợp cao Tiếp đến 47 giá trị chuyển vị đầu có xu hướng giảm dần từ trường hợp trộn 5% nhựa ABS tái sinh trường hợp trộn 10%, 15%, 20% với trường hợp trộn 25% nhựa ABS tái sinh giá trị chuyển vị đầu thấp trường hợp - Xét trường hợp không trộn nhựa ABS tái sinh, chênh lệch lần đo không q lớn, điều cho thấy mơ hình cấu mềm có tính ổn định cao q trình phun ép trình đo đạc - Với trường hợp trộn 5% nhựa ABS tái sinh, chuyển vị đầu trường hợp có giảm so với trường hợp không trộn nhựa ABS tái sinh, nhiên không đáng kể Điều cho thấy tỉ lệ trộn 5% nhựa ABS tái sinh có tác động nhỏ đến độ biến dạng đàn hồi mơ hình Giữa lần đo có tồn chênh lệch không lớn - Với trường hợp trộn 10% nhựa ABS tái sinh, chuyển vị đầu bắt đầu giảm đáng kể so với trường hợp không trộn nhựa ABS tái sinh Sự chênh lệch lần đo mơ hình tăng lên, điều thể ổn định mơ hình lựa chọn để đo đạc có thay đổi đáng kể khơng đồng trình đo đạc Và với trường hợp ngưỡng khiến mơ hình bắt đầu có thay đổi đáng kể tính đàn hồi ổn định mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” - Với trường hợp trộn 15% nhựa ABS tái sinh, tỉ lệ trộn tiếp tục làm giảm giá trị chuyển vị đầu so với trường hợp không trộn vật liệu nhựa ABS tái sinh Mô hình thể tính đàn hồi chênh lệch lần đo mơ hình lớn Với tỉ lệ trộn 15% làm mơ hình tính ổn định khơng đáng tin cậy ứng dụng thực tế - Tương tự với trường hợp lại trộn 20% trộn 25% nhựa ABS tái sinh, giá trị chuyển vị đầu giảm mạnh so với trường hợp không trộn nhựa ABS tái sinh Vẫn có chênh lệch lần đo mơ hình trường hợp, cho thấy mơ hình cấu mềm khơng có tính ổn định Với kết thực nghiệm trường hợp với nhựa HDPE có bảng 4.13 đến bảng 4.18, em rút nhận xét sau: - Giống với trường hợp loại nhựa PP ABS nêu trên, tỉ lệ trộn vật liệu HDPE tái sinh có ảnh hưởng đến khả biến dạng đàn hồi mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” - Mơ hình tạo độ khuếch đại chuyển vị lớn, giá trị chuyển vị đầu gấp khoảng lần so với giá trị chuyển vị đầu vào, tỉ lệ tăng dần giảm tỉ lệ trộn vật liệu nhựa HDPE tái chế Tỉ lệ giá trị chuyển vị đầu với giá trị chuyển vị đầu vào trường hợp thấp so với trường hợp nhựa PP ABS Điều chứng minh 48 mơ hình cấu mềm với vật liệu HDPE có tính chất mềm so với loại nhựa cịn lại PP ABS - Nhìn vào đồ thị hình 4.3 giống trường hợp nhựa PP ABS, trục x giá trị chuyển vị đầu vào trung bình cộng giá trị Input hai bên mơ hình, trục y giá trị chuyển vị đầu trung bình cộng mơ hình đo trường hợp Các điểm đồ thị thể mối quan hệ giá trị chuyển vị đầu vào giá trị chuyển vị đầu vật liệu nhựa HDPE sử dụng với trường hợp tỉ lệ trộn vật liệu nhựa tái sinh khác Các điểm đồ thị cho thấy rõ ràng thay đổi tính chất đàn hồi thay đổi tỉ lệ trộn nhựa HDPE tái sinh Khi tỉ lệ trộn tăng từ 0% lên 25%, giá trị biến dạng đàn hồi trung bình lớn giảm dần từ 857 μm xuống 745 μm Điều cho thấy việc thêm nhựa HDPE tái sinh vào mơ hình gây giảm tính chất đàn hồi, đồng thời tăng độ cứng mơ hình cấu mềm "Bridge-Type" - Trong trường hợp trộn nhựa HDPE tái sinh, giá trị mẫu đo lường Output 1, Output Output gần ổn định, có chênh lệch nhỏ Điều thể tính đồng tin cậy phương pháp đo lường Giá trị trung bình chuyển vị đầu gần giống với giá trị đo lường Output mẫu mơ hình cụ thể Điều chứng tỏ tin cậy khả tái lặp quy trình đo lường biến dạng đàn hồi mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” 49 CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Thông qua trình thực đồ án tốt nghiệp, em hoàn thành yêu cầu đề tổng hợp báo cáo theo format với đầy đủ nội dung hình thức, bao gồm tính cấp thiết, mục tiêu, nhiệm vụ, tổng quan đề tài Nhìn chung, nội dung đồ án tốt nghiệp hồn thành vấn đề sau: - Khả sử dụng công cụ kỹ thuật, phần mềm chuyên ngành thể việc thiết kế cải tiến mơ hình đo biến dạng cho mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” - Khả cải tiến phát triển thể việc lên ý tưởng thiết kế cải tiến mơ hình đo biến dạng cho mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” từ sản phẩm anh khoá trước - Thực phân tích, tổng hợp đánh giá thể việc phân tích kết thực nghiệm đo biến dạng đàn hồi mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” Với sau trình thực đề tài này, kết đạt được ứng dụng việc sử dụng cấu mềm “Bridge – Type” với vật liệu nhựa giúp giảm trọng lượng, tiết kiệm chi phí sản xuất, đồng thời sử dụng vật liệu nhựa tái sinh góp phần giảm thiểu rác thải nhựa, bảo vệ môi trường Cuối cùng, trình thực đề tài đạt sản phẩm cụ thể sau: - Tổng quan công nghệ phun ép nhựa - Thực nghiệm ép phun mẫu mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” với loại nhựa khác tỉ lệ vật liệu tái chế khác - Thiết kế cải tiến, gia cơng lắp đặt mơ hình đo biến dạng cấu mềm “Bridge – Type” - Phân tích, đánh giá kết thực nghiệm 5.1 Kết luận Thông qua q trình thực nghiệm phân tích kết thực nghiệm, việc trộn thêm tỉ lệ vật liệu nhựa tái chế làm ảnh hưởng đáng kể đến khả biến dạng đàn hồi tính ổn định mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” Điều dẫn đến chênh lệch lần đo trường hợp không trộn vật liệu nhựa tái chế với trường hợp thêm tỉ lệ vật liệu nhựa tái chế có khác nhau, chênh lệch lần đo trường hợp không trộn nhựa tái chế nhất, tăng dần tăng tỉ lệ vật liệu nhựa tái chế Tuy nhiên, việc trộn thêm tỉ lệ nhựa tái chế vào nhựa nguyên sinh có xu hướng làm tăng độ cứng mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” 50 Ngồi ra, loại nhựa trộn vật liệu nhựa tái sinh có xu hướng có ngưỡng tỉ lệ trộn vật liệu nhựa tái sinh định mà đảm bảo khả tính mơ hình cấu mềm”Bridge – Type” Ngưỡng sử dụng vật liệu nhựa tái sinh phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể ứng dụng mức độ giảm độ đàn hồi mà mơ hình chấp nhận việc đáp ứng yêu cầu công việc Nếu yêu cầu độ đàn hồi cao tính chất học ổn định, ta xem xét sử dụng tỉ lệ nhựa tái sinh thấp Ngược lại, yêu cầu khơng q cao tính chất đàn hồi có lợi ích mơi trường từ việc tái sử dụng nhựa, việc sử dụng tỉ lệ nhựa tái sinh cao xem xét 5.2 Hạn chế đề tài Do đề tài nằm phạm vi đồ án tốt nghiệp, đồng thời điều kiện kinh tế thời gian có hạn nên đề tài khơng tránh khỏi hạn chế: - Q trình tháo lắp mơ hình đo thực nghiệm cịn gặp khó khăn, dẫn đến thời gian thực trình đo đạc diễn lâu dự kiến - Quá trình ép thực nghiệm mơ hình cấu mềm “Bridge – Type” cịn gặp khó khăn tính khơng ổn định nhựa tái chế trộn với nhựa nguyên sinh 5.3 Hướng phát triển đề tài - Nghiên cứu cải tiến mơ hình đo thực nghiệm để thuận lợi cho việc tháo lắp đo đạc, phù hợp với nhiều loại nhựa - Nghiên cứu thêm mức độ ảnh hưởng vật liệu tái sinh vật liệu khác 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt [1] Văn Phạm Đan Thuỷ, Trương Hà Phương Ân, Nguyễn Thanh Việt, Tái chế nhựa Polyethylene Teraphthalate (PET) ứng dụng nhựa qua tái chế, pp 57-65, Tạp chí khoa học Trường Đại học Cần Thơ, phần A: Khoa học Tự nhiên, Công nghệ Môi trường, số 39 (2015), 2015 [2] Phạm Sơn Minh, Trần Minh Thế Un, Giáo trình Thiết kế Chế tạo khn phun ép nhựa, NXB ĐGQG, Thành phố Hồ Chí Minh, 2014 [3] Vũ Hồi Ân, Thiết kế khn cho sản phẩm nhựa, Đại học Bách Khoa Hà Nội, 1994 [4] Nguyễn Văn Tài, Nguyễn Việt Anh, Đặng Kim Chi cộng sự, Tăng cường hiệu hoạt động quản lý, tái chế xử lý chất thải nhựa, pp 7-76, Tạp chí Mơi trường, số 9, 2020 Tiếng Anh [5] Chia-Nan Wang, Fu-Chiang Yang, Van Thanh Tien Nguyen, Quoc Manh Nguyen Ngoc Thai Huynh, Thanh Thuong Huynh, Optimal Design for Compliant mechanism Flexure Hinges: Bridge-Type, October 2021 [6] Ing Farid Parvari Rad, Design and Characterization of Curved and Spherical Flexure Hinges for Planar and Spatial Compliant mechanisms, 2014 52 PHỤ LỤC Phần tổng hợp vẽ chi tiết, vẽ lắp vẽ phân rã mơ hình đo biến dạng cho sản phẩm cấu mềm “Bridge – Type”, cụ thể bao gồm: - tập vẽ chi tiết khổ A3 chi tiết đẩy, chi tiết giữ đế - vẽ lắp khổ A1 mơ hình đo biến dạng - vẽ phân rã khổ A1 mơ hình đo biến dạng 53 S K L 0