Tối ưu hóa các thông số đầu vào quá trình phun ép nhựa với phần mềm Modex 3D bằng phương pháp Taguchi

GIỚI THIỆU

Giới thiệu

Trong tiến trình phát triển, hội nhập kinh tế khu vực và thế giới của Việt Nam, cùng với sự nỗ lực tạo điều kiện của chính phủ, con đường duy nhất cho các doanh nghiệp Việt Nam là phải nâng cao đƣợc khả năng cạnh tranh và đạt hiệu quả trong sản xuất kinh doanh, có chiến lƣợc phát triển trong dài hạn, và đây cũng là bài toán lớn cho nền kinh tế Việt Nam hiện nay Ngành nhựa Việt Nam là một bộ phận của nền kinh tế Việt Nam Do vậy, việc khai thác các cơ hội, tận dụng thế mạnh, hạn chế điểm yếu và né tránh rủi ro đƣợc phân tích và tính toán trong phạm vi ngành nhựa là rất cần thiết, nhằm đưa ra các giải pháp định hướng chiến lược phát triển cho ngành, tạo ra sự phát triển cho ngành, cùng với các chiến lƣợc phát triển của các ngành công nghiệp hỗ trợ và liên quan như xây dựng, điện tử, ô tô, viễn thông sẽ định hướng cho chiến lƣợc phát triển đa ngành Từ đó, tạo cơ sở để nâng cao đƣợc sức cạnh tranh và hiệu quả trong phát triển của mỗi doanh nghiệp trong ngành, đáp ứng yêu cầu phát triển ngành, đạt tốc độ tăng trưởng bền vững theo mục tiêu đặt ra

Trong công nghệ nghiệp ép nhựa, để phát triển một quá trình công nghệ mới cần tìm điều kiện tối ưu các thông số vận hành của quá trình theo định hướng mong muốn về hiệu quả kinh tế kỹ thuật của sản phẩm Điều này có thể nhanh chóng đƣợc điều khiển bằng cách sử dụng áp dụng phương pháp tối ưu hoá theo Taguchi method Việc áp dụng phương pháp tối ưu hoá này cho phép làm hạn chế số lƣợng thí nghiệm tối ƣu hoá hay nói cách khác là làm giảm sự tiêu tốn năng lƣợng, lƣợng nhựa sử dụng và thời gian thí nghiệm nhƣng vẫn đạt đƣợc kết quả đáng tin cậy

Ngày nay, khi các phần mềm CAE ra đời, nó giúp chúng ta có thể thực hiện mô phỏng các quá trình và thí nghiệm ép nhựa khi mà chúng ta chỉ cần tính toán các thông số đầu vào rồi đƣa vào phần mềm mô phỏng để nó chạy thử nghiệm nhƣ một chiếc máy phun ép nhựa thật sự Một trong các phần mềm có thể làm đƣợc điều đó là Autodesk ® Moldflow ®

Autodesk ® Moldflow ® là phần mềm mô phỏng ép nhựa, một phần mềm của hãng Autodesk cung cấp các công cụ giúp các nhà sản xuất tối ƣu hóa việc thiết kế các bộ phận nhựa trong khuôn ép nhựa và dòng chảy nhựa trong quá trình đúc ép nhựa Nhiều công ty trên thế giới sử dụng phần mềm mô phỏng Autodesk ® Moldflow ® Insight để mô phỏng các quá trình đúc, ép nhƣa làm giảm nhu cầu cho việc thử nghiệm các mẫu thực tế tốn kém, cũng nhƣ dự đoán và giải quyết được các khuyết tật sản xuất và đưa ra thị trường một cách nhanh chóng Và trong Moldflow có phương pháp tối ưu hoá các thông số của sản phẩm nhựa theo Taguchi (Design of Experiment) do chính ông đề xuất và phát triển

Các phương pháp Taguchi là một kỹ thuật nổi tiếng cung cấp một cách có hệ thống và hiệu quả để tối ƣu hóa một quá trình cụ thể.Nó đã đƣợc sử dụng rộng rãi trong thiết kế sản

2 phẩm và các quá trình tối ƣu hóa trên toàn thế giới Điều này dựa trên những ƣu điểm của việc thiết kế các thí nghiệm sử dụng kỹ thuật Taguchi, mà bao gồm đơn giản hóa các kế hoạch thử nghiệm và tính khả thi của nghiên cứu về sự tương tác giữa các thông số khác nhau Như một hệ quả, thời gian cũng nhƣ chi phí đƣợc giảm đáng kể Chúng ta sẽ đƣợc tìm hiểu rõ ràng hơn ở nội dung chính của đồ án này.

Mục đích nghiên cứu

- Hiện nay ngành công nghệ phun ép đang rất phát triển ở nước ta nên nhu cầu học tập và tìm hiểu kiến thức liên quan đến lĩnh vực này là rất lớn Hơn nữa đây là một trong những môn học chuyên ngành quan trọng trong ngành chế tạo khuôn mẫu vì thế rất có ích cho chúng ta sau này khi đã đƣợc nghiên cứu về nó

- Khi công nghệ phát triển kèm theo đó là sự yêu cầu của nhà sản xuất, khách hàng về chất lƣợng cũng nhƣ thẩm mỹ của sản phẩm cũng tăng lên Mà một vài những yếu tố ảnh hưởng lớn nhất, quyết định tính thẩm mỹ của sản phẩm đó là độ cong vênh, bavia, vết lõm bề mặt Bên cạnh việc sử dụng phần mềm MoldFlow trong việc dự đoán khuyết tật xảy ra sau quá trình ép phun thì việc lựa chọn giá trị nào cho các thông số ép trong các khoảng giá trị mà nhà sản xuất đƣa ra hay do phần mềm đề xuất tạo ra chất lƣợng sản phẩm nhƣ mong muốn là việc làm khá khó khăn Vì vậy việc áp dụng các lý thuyết tối ƣu hóa chất lƣợng do Taguchi đề xuất hay còn được gọi là phương pháp Taguchi trong việc giảm thiểu số lượng thí nghiệm tiết kiệm thời gian nghiên cứu nhƣng vẫn đảm bảo tìm ra các giá trị thông số ép giúp tối ƣu hóa chất lƣợng hay giảm thiểu khuyết tật không mong muốn Chính vì vậy, chúng em chọn đềtài : “ Tối ưu hóa thông số ép sản phẩm vỏ bảo vệ thiết bị dẫn hướng cho người khiếm thị trên phần mềm Moldflow bằng phương pháp TAGUCHI METHOD”

- Với sản phẩm vỏ thiết bị dẫn hướng này thì bộ khuôn đã được thiết kế và chế tạo hoàn chỉnh, và đã đƣợc ép thử Tuy nhiên sản phẩm ép ra còn nhiều ba via, cong vênh lớn và vết lõm bề mặt ảnh hưởng rất lớn đến tính thẩm mỹ của sản phẩm

Hình 1.1.Bộ khuôn sau khi thiết kế, chế tạo hoàn chỉnh

Hình 1.2.Sản phẩm ép thử khi chưa được tối ưu hóa thông số ép

- Chính vì thế chúng em sẽ đi tối ƣu hóa thông số ép và ép thử lại sản phẩm này trên bộ khuôn đã có sẵn, để sản phẩm đạt chất lƣợng tốt hơn Với đề tài này, chúng em hi vọng rằng sẽ giúp nhà sản xuất có thể dễ dàng tiếp cận, sử dụng phần mềm và áp dụng phương pháp Taguchi để tiết kiệm thời gian nghiên cứu và ép thử, nâng cao chất lƣợng sản phẩm.

Đối tƣợng nghiên cứu

- Phần mềm mô phỏng dòng chảy trong khuôn ép nhựa Moldflow 2013

- Phương pháp Taguchi và việc tối ưu hoá các thông số ép

- Bộ khuôn thiết bị dẫn hướng cho người khiếm thị đã được chế tạo.

Mục tiêu cần đạt đƣợc

- Giới thiệu tổng quan phương pháp Taguchi và tìm hiểu lý thuyết tối ưu hóa mà Taguchi đƣa ra

- Giới thiệu và hướng dẫn cài đặt các thông số phục vụ quá trình mô phỏng bằng phần mềm mô phỏng dòng chảy trong khuôn ép nhựa : Moldflow 2013

- Mục tiêu cuối cùng là giảm thiểu thấp nhất mức độ cong vênh, vết lõm bề mặt xuất hiện trên sản phẩm từ bộ khuôn đã có sẵn

Các bước thực hiện

Sơ đồ 1.1 Các bước thực hiện

Nói lên mục đích và mục tiêu của nghiên cứu

QUÁ TRÌNH THÍ NGHIỆM Xác định rõ các yêu cầu của nghiên cứu

SỰ CHẾ TẠO/ LÀM THÍ NGHIỆM

Thảo luận số liệu và đƣa ra kết luận

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Giới thiệu tổng quan về công nghệ ép phun

 Hiểu sơ lươ ̣c về công nghê ̣ ép phun

Công nghệ ép phun (Injection molding - British English: moulding) là công nghệ phun nhựa dẻo vào lòng khuôn và chờ khi nhựa nguội đông cứng sẽ đƣợc hình dạng sản phẩm Đây là một trong những phương pháp để tạo ra các sản phẩm, đồ vật làm bằng nhựa: các sản phẩm tiêu dùng, sản phẩm kĩ thuật, đồ dùng trong y tế

Sản phẩm nhựa đa dạng từ đơn giản đến phức tạp, kích thước lớn nhỏ khác nhau.Sản xuất bằng công nghệ ép phun cần có: máy ép phun và khuôn a Máy ép phun b Bộ khuôn

Hình 2.2.Máy ép phun và bộ khuôn

 Ƣu điểm của công nghê ̣ ép phun

Máy ép phun có thể tạo ra những sản phẩm có thể tích lớn với tốc độ cao Công lao động đòi hỏi thấp và quá trình đƣợc tự động hóa Sản phẩm ép phun có tính cơ học dẻo hoặc các bề mă ̣t mang tính thẩm mỹ Sản phẩm có bề mặt khác nhau và có màu sắc để có thể sử dụng phương pháp này Các sản phẩm giống nhau có thể ép bởi cá c nguyên liê ̣u khác nhau trên cùng mô ̣t thiết bi ̣ Phương pháp này có sai số rất nhỏ Các quy trình cho phép sản xuất ra sản phẩm có chi tiết rất nhỏ, mà hầu hết không thể chế tạo bằng các phương pháp khác Lươ ̣ng phế phẩm rất nhỏ ta ̣i các đường rãnh , cổng phun và sản phẩm bi ̣ loa ̣i bỏ có thể sử du ̣ng la ̣i Công nghê ̣ mang tính tiết kiê ̣m chi phí nguyên liê ̣u , bởi vì nó có thể đƣa các loa ̣i nguyên liê ̣u nhƣ̣a rẻ tiền hơn nhƣ nguyên liê ̣u tái chế , các phế phẩm có thể sƣ̉ du ̣ng la ̣i ngay lâ ̣p tƣ́c bằng máy nghiến và máy đúc lại Vì năng lƣợng tiêu tốn thấp nên quá trình này là quá trình kinh tế nhất để chế tạo ra nhiều da ̣ng sản phẩm.

 Nhươ ̣c điểm của công nghê ̣ ép phun

Tuy nhiên, lợi nhuâ ̣n của công nghiê ̣p nhƣ̣a thì không cao Máy ép, thiết bi ̣ và các thiết bi ̣ phụ trơ ̣ đắt (chi phí cho máy cao ) Viê ̣c điều khiển quá trình khó khăn máy móc không phải luôn hoa ̣t đô ̣ng tốt trong suốt quá trình Chất lượng nhựa thay đổi theo từng đợt nguyên liê ̣u Thêm vào đó, đô ̣ nhớt, nhiê ̣t đô ̣ áp suất trong quá trình đúc thay đổi liên tu ̣c và khó kiểm soát Chất lươ ̣ng hàng hóa thường khó xác đi ̣nh mô ̣t cách chính xác và đă ̣c tính lâu d ài của nguyên liê ̣u thì khó xác đi ̣nh, chủ yếu dựa vào kinh nghiệm và tay nghề khéo

Máy ép phun đạt hiệu quả cao , hoạt động một cách tự động dưới sự điều khiển nhiệt độ , áp suất Cấu trúc phần tử , trọng lượng phân tử và sự phâ n phối tro ̣ng lượng phân tử (tất cả đều chỉnh độ chảy lỏng ) sự đi ̣nh hướng phân tử polyme và kết tinh đóng vai trò quan tro ̣ng trong quá trình sản xuất và phải xem xét ảnh hưởng của chúng lên tính chất sản phẩm

1.1 Giới thiệu về máy ép phun

Hiện nay, các sản phẩm nhựa đƣợc sử dụng rộng rãi trong quốc phòng, điện tử, ô tô, giao thông vận tải, vật liệu xây dựng, bao bì nông nghiệp, văn hóa, vệ sinh hàng ngày, và tất cả các lĩnh vực của đời sống Công nghệ ép phun đang đƣợc ứng dụng rất rộng rãi trong lĩnh vực sản xuất các sản phẩm nhựa.Ép phun thích ứng tốt với đa dạng sản phẩm, năng lực sản xuất cao, và dễ dàng tự động hóa.Trong ngày hôm nay với sự phát triển nhanh của ngành công nghiệp nhựa, số lượng máy ép phun và công nghệ sản xuất đóng vai trò quan trọng trong sự tăng trưởng của ngành nhựa.Để có sản phẩm tốt, phải có thiết bị tốt Thiết bị mài mòn và bị ăn mòn là quy luật tự nhiên, người sử dụng thiết bị có thể ngăn ngừa hoặc làm giảm hao mòn và ăn mòn thiết bị, kéo dài vòng đời và đảm bảo khả năng hoạt động của thiết bị Để tăng cường việc sử dụng máy móc thiết bị thì quản lý bảo trì thiết bị là một phần quan trọng Sử dụng thiết bị phù hợp, bôi trơn hợp lý, bảo trì cẩn thận, bảo dưỡng thường xuyên, theo dõi lịch trình sản xuất, cải thiện tính sẵn sàng của thiết bị đảm bảo thiết bị luôn trong tình trạng tốt

 Nguyên lý hoạt động của máy ép phun

Hạt nhựa đƣợc chứa trong phễu cấp nhựa, khi trục vít quay sẽ làm nhựa tiến về phía trước, đồng thời gia nhiệt cho hạt nhựa chảy dẻo.Khi trục vít chuyển động tịnh tiến về phía trước, sẽ hình thành áp suất và phun nhựa dẻo vào lòng khuôn

Hình 2.3.Nguyên lý hoạt động của máy ép phun

 Nguyên tắc làm việc của máy ép phun

Nguyên tắc làm việc của máy ép phun là phun nhựa nóng chảy dưới một áp lực lớn vào bộ phận định hình (khuôn) đảm bảo nhựa nóng đƣợc điền đầy và đƣợc làm mát để tạo hình sản phẩm Ép phun là một quá trình tuần hoàn, với mỗi chu kỳ bao gồm: định lƣợng - nhựa nóng chảy

- phun áp lực điền đầy - làm mát - chế độ lấy Loại bỏ các nhựa thừa và sau đó lại chế độ khép kín, chu kỳ tiếp theo

1.2 Các công nghệ ép phun đặc biệt

 Ép phun nhiều nguyên liệu

 Ép phun nhựa nhiệt rắn

Hình 2.4.Ép phun nhiều màu thiết kế kẹp khuôn đứng

1.3 Tổng quan về khuôn ép nhựa

1.3.1 Khái niệm chung về khuôn

- Là cụm gồm nhiều chi tiết lắp với nhau để tạo thành một bộ khuôn hoàn chỉnh Sản phẩm đƣợc tạo hình giữa 2 phần khuôn, khoảng trống giữa 2 phần đó là hình dạng của sản phẩm cần tạo

- Là dụng cụ (thiết bị) dùng để tạo hình sản phẩm theo phương pháp định hình, khuôn đƣợc thiết kế và chế tạo để sử dụng cho một số lƣợng chu trình nào đó, có thể là một lần cũng có thể là nhiều lần

- Bao gồm 2 phần khuôn chính:

 Phần cavity (khuôn cái, khuôn cố định): đƣợc gá lên tấm cố định của máy ép nhựa

 Phần core (khuôn đực, khuôn di động): đƣợc gá lên tấm di động của máy ép nhựa

Hình 2.5.Khuôn âm và khuôn dương ở trạng thái đóng

1.3.2 Kết cấu chung 1 bộ khuôn

Ngoài Core và Cavity thì trong khuôn còn rất nhiều bộ phận khác Các bộ phận này lắp ghép với nhau tạo thành những hệ thống cơ bản của bộ khuôn:

- Hệ thống dẫn hướng và định vị: chốt dẫn hướng, bạc dẫn hướng, vòng định vị, chốt hồi

- Hệ thống dẫn nhựa vào lòng khuôn: bạc cuống phun, kênh dẫn nhựa …

- Hệ thống đẩy sản phẩm: chốt đẩy, chốt hồi, chốt đỡ, bạc chốt đỡ, tấm đẩy, tấm giữ …

- Hệ thống lõi mặt bên: lõi mặt bên, má lõi, thanh dẫn hướng, cam chốt xiên, xylanh thủy lực …

- Hệ thống làm nguội: đường nước, rãnh, ống dẫn nhiệt, đầu nối …

1 – tấm kẹp trước 6 – bạc cuống phun 11 – chốt hồi 16 – tấm giữ

2 – sản phẩm nhựa 7 – khóa khuôn cá i 12 – gối đỡ 17 – chốt định vi ̣

8 – khóa khuôn đực 13 – tấm kẹp sau 18 – lò xo

4 – vòng định vi ̣ 9 – bạc dẫn hướng 14 – ty lói 19 – đấu nối

5 – kênh dẫn nhựa 10 – chốt dẫn hướng

15 – tấm đẩy 20 – tấm kẹp sau

Hình 2.6 Kết cấu chung của 1 bộ khuôn

1.3.3 Phân loại khuôn ép phun a Khuôn 2 tấm (2 plates mold)

Khuôn 2 tấm là khuôn ép phun dùng hệ thống kênh dẫn nguội, kênh dẫn nằm ngang mặt phân khuôn, cổng vào nhựa nằm ngang mặt sản phẩm và khi mở khuôn thì có m ột khoảng mở để lấy sản phẩm và kênh dẫn nhựa

Có thể thiết kế cổng vào nhựa để sản phẩm và kênh dẫn nhựa tự động tách rời và không tách rời khi sản phẩm và kênh dẫn nhựa đƣợc lấy ra khỏi khuôn

Khuôn 2 tấm đƣợc sử dụng rất thông dụng trong hệ thống khuôn ép phun Kết cấu khuôn đơn giản, dễ chế tạo nhƣng chỉ sử dụng khuôn 2 tấm cho những sản phẩm dễ bố trí cổng vào nhựa

Hình 2.7 Cấu tạo khuôn 2 tấm

Khuôn 3 tấm là khuôn ép phun dùng hệ thống kênh dẫn nguội, kênh dẫn đƣợc bố trí trên

2 mặt phẳng, khi mở khuôn thì có m ột khoảng mở để lấy sản phẩm và một khoảng mở khác để lấy kênh dẫn nhựa

Sản phẩm và kênh dẫn luôn tự động tách rời nhau khi sản phẩm và kênh dẫn đƣợc lấy ra khỏi khuôn Đối với sản phẩm loại lớn cần nhiều miệng phun hoặc khuôn nhiều lòng, cần nhiều miệng phun thì có thể sử dụng khuôn 3 tấm

(a) Khuôn 3 tấm ở giai đoạn thứ nhất của quy trình mở khuôn (giật đuôi keo)

(b) Khuôn 3 tấm ở giai đoạn thứ hai của quy trình mở khuôn (mở tấm giật đuôi keo) Hình 2.8.Khuôn 3 tấm 2 lòng khuôn c Khuôn nhiều tầng (stack mold)

Khuôn nhiều tầng là khuôn ép phun do 2 hay nhiều bộ khuôn ghép lại với nhau, để tăng năng suất (tăng số lƣợng sản phẩm trong 1 chu kỳ ép)

Các lỗi thường gặp trong quá trình ép phun

 Hiện tƣợng cong vênh (Warp)

 Hiện tƣợng tập trung bọt khí

 Sản phẩm có các vết lõm bề mặt (Sink mark )

 Sản phẩm không điền đầy

2.1 Cong vênh (Warp) a Các nguyên nhân gây ra cong vênh

- Cong vênh xảy ra do sự thay đổi co ngót trên khắp sản phẩm

- Cong vênh phụ thuộc vào độ cứng của sản phẩm

- Hiện tƣợng oằn là do có một phần nhỏ trên sản phẩm có sự co ngót dẫn đến biến dạng rộng b Các biến số ảnh hưởng đến cong vênh

 Chênh lệch bề dày trong sản phẩm

- Đối với nhựa không gia cường thì đây là thông số rất quan trọng ảnh hưởng lớn nhất đến cong vênh

- Vì bề dày là thông số quyết định nên ta có thể dùng nó để điều chỉnh cong vênh

 Ảnh hưởng của áp suất

- Một nhược điểm đối với quá trình ép phun là sự giảm áp suất dọc theo đường chảy của nhựa làm cho sự nén ép vật liệu không đồng đều

- Để có sự nén ép đồng đều cần phải tăng áp suất nén ép cực đại trong quá trình ép

 Ảnh hưởng của nhiệt độ

- Nhiệt độ của dòng chảy bị thay đổi là do ma sát và làm nguội

- Nhiệt độ khuôn cao sẽ làm cho sản phẩm nguội chậm nên cong vênh tăng lên

- Thời gian làm nguội kéo dài thì sản phẩm có lực kháng co ngót lớn nên giảm cong vênh

 Một số kiểu cong vênh:

Hình 2.10 Một số cong vênh

2.2 Co ngót a Các biến số ảnh hưởng độ co ngót

 Bề dày thành sản phẩm:

- Bề dày thành tăng lên thì độ co ngót cũng tăng lên

- Bề dày ảnh hưởng rất lớn đến vấn đề co ngót mà khó có thể điều chỉnh được bằng các thông số máy khác

 Ảnh hưởng của áp suất:

- Thời gian duy trì áp càng dài, áp suất cực đại trong cốc khuôn càng cao thì độ co ngót càng thấp, khối lƣợng sản phẩm tăng lên

- Tuy nhiên trong hầu hết các khuôn có áp suất thay đổi theo chiều dài của dòng chảy nên độ co ngót tại các vị trí đó sẽ khác nhau

 Ảnh hưởng của nhiệt độ:

- Nhiệt độ của nhựa trong quá trình gia công càng cao thì độ co ngót càng cao, vì vật liệu nén vào trong khuôn ít hơn

- Đối với nhựa bán kết tinh thì nhiệt độ khuôn có ảnh hưởng đến độ co ngót vì ảnh hưởng đến thời gian làm nguội

- Các phân tử polymer có xu hướng trở lại trạng thái tự do khi có điều kiện Vì vậy, sự co ngót theo dòng chảy sẽ lớn hơn theo hướng ngược lại b Cách khắc phục co ngót

- Tăng thời gian áp suất giữ

- Tăng áp suất nén ép

- Giảm nhiệt độ xy lanh

- Giảm nhiệt độ phun, cố gắng cân đối độ dày đồng đều của thành sản phẩm

- Khi sản phẩm có dòng tập trung, thường chúng dồn khí vào một chỗ gây bọt khí tại vị trí đó

- Những vùng tập trung bọt khí thường là những vùng điền đầy cuối cùng của cốc khuôn

- Bọt khí cũng đƣợc hình thành tại những vùng dòng chảy dài kết thúc

- Bọt khí hình thành do dòng chảy theo lối mòn

Hình 2.11.Dòng chảy theo lối mòn

Thường thì bọt khí gây ra bởi các dòng điền không cân bằng lưu trình

Hình 2.12 Dòng chảy không cân bằng

 Cách khắc phục bọt khí:

 Cân bằng lưu trình bằng một trong các biện pháp sau

- Sử dụng độ dày mỏng tại các vị trí phù hợp

- Thay đổi bề dày sản phẩm

- Đổi vị trí cổng phun

 Nếu có bọt khí thì cần phải đƣa chúng vào vùng dễ thoát khí hoặc thêm các thanh lói vào để thoát khí

 Giảm tốc độ phun, vì nếu phun tốc độ cao thì bọt khí không thoát đƣợc

 Tuy nhiên, trước hết ta phải tối ưu hệ thống van thoát khí trước khi phải giảm tốc độ phun Vì điền khuôn chậm gây ra sự định hướng

2.4 Sản phẩm có các vết lõm bề mặt (Sink mark )

- Vết lõm thường xuất hiện tại vị trí đối diện với vùng dày của sản phẩm Chúng là kết quả của sự co ngót vật liệu

- Trường hợp lớp vỏ của sản phẩm đủ cứng để không bị co ngót sẽ tạo thành một kết cấu yếu

 Cách hạn chế các vết lõm:

Người dùng khó có thể loại bỏ hoàn toàn vết lõm nhưng có thể hạn chế chúng bằng cách:

 Thay đổi các điều kiện gia công

- Thời gian, áp suất duy trì

- Vận tốc, áp suất phun

 Chọn nguyên vật liệu phù hợp

- Ở đây cần chú ý là nhiệt độ gia công thấp sẽ giảm co ngót nhƣng gây ra ứng suất nội làm khó điền đầy khuôn

- Thiết kế sản phẩm: o Chia gân lớn thành các gân nhỏ hơn o Tạo cấu trúc lõm tại vị trí lõm

Hình 2.13.Cấu tạo vị trí vết lõm

- Đƣa vị trí cổng đến hoặc gần vị trí dày Điều này cho phép vật liệu tại đó đƣợc nén chặt trước khi các vùng mỏng đông cứng

- Tăng kích thước cổng phun và rãnh dẫn để kéo dài thời gian điền khuôn tuy nhiên sẽ gặp các vấn đề sau: vết lõm do dòng ngƣợc (áp suất yếu), lƣợng vật liệu sử dụng nhiều hơn, ứng suất nội (do nhiệt nội sinh kém)

- Là hiện tƣợng sản phẩm bị thiếu, khuyết sau khi ép

- Hiện tƣợng này xảy ra do điều kiện công nghệ (áp suất-nhiệt độ thấp, thời gian điền khuôn lâu, lƣợng nhựa phun không đủ) hoặc do thiết kế khuôn (trở lực của hệ thống cấp liệu, trở lực trong khuôn)

- Việc điều chỉnh điều kiện công nghệ đôi khi không thể phù hợp với khuôn hoặc sản phẩm (tăng áp suất, vận tốc phun sẽ làm tăng ứng suất nội)

Hình 2.14.Hiện tượng phun thiếu

 Cách khắc phục phun thiếu

 Với sản phẩm thành mỏng thì phải phun với tốc độ phun nhanh nếu có thể để tránh hiện tƣợng không điền đầy khuôn do nguyên liệu nguội

 Cần chú ý các vấn đề: o Áp suất ngƣợc (bẩy khí) o Trở lực hệ thống rãnh dẫn, các rãnh dễ bị đặc do nguội o Lưu trình dài, phức tạp Nghẽn dòng tại vị trí có bề dày mỏng

Hình 2.15.Sản phẩm bị bavia

 Sản phẩm bị bavia là do nhựa thoát ra khỏi vị trí mà bình thường nó phải được làm kín

 Bavia là hệ quả của việc đóng khuôn không kín hoặc do áp suất, lực kẹp khuôn có vấn đề a Nguyên nhân tạo bavia

 Khuôn đóng không kín do:

- Bị kênh do bẩn, gỉ sét

 Lực kẹp khuôn không đủ:

- Ápsuất trong khuôn lớn quá

- Hình dạng khuôn, vị trí cổng không tốt

- Các vùng bị nén chặt quá

- Các thông số ép không cân bằng (độ nhớt, vận tốc phun, hệ thống cấp liệu) b Cách khắc phục bavia

- Giảm áp suất ép phun

- Tăng áp lực kẹp khuôn

- Giảm tốc độ ép phun

- Giảm nhiệt độ xylanh cho phù hợp

- Kiểm tra bề mặt phần khép khuôn hay các phần lắp ghép trong khuôn

 Bavia có thể hạn chế tối đa khi

- Chọn đƣợc vị trí cổng phù hợp

- Kích thước rãnh nhựa phù hợp

- Thay đổi bề dày sản phẩm

Giới thiệu về Taguchi Method

3.1 Bối cảnh và tổng quan của phương pháp Taguchi

3.1.1 Bối cảnh ra đời của phương pháp Taguchi

Sau chiến tranh thế giới thứ hai, các lực lƣợng đồng minh nhận thấy rằng chất lƣợng của các hệ thống điện thoại của Nhật Bản là rất nghèo nàn và hoàn toàn không phù hợp cho mục đích giao tiếp lâu dài Để cải thiện hệ thống, đồng minh khuyến khích thành lập các cơ sở nghiên cứu để phát triển một hệ thống thông tin liên lạc mới phù hợp với nhu cầu.Người Nhật đã thành lập phòng thí nghiệm truyền thông liên lạc điện tử gọi tắt là ECL với tiến sĩ Genichi Taguchi là người chịu trách nhiệm phụ trách nâng cao năng suất cũng như chất lượng sản phẩm Ông quan sát thấy rằng một lƣợng lớn thời gian và tiền đã đƣợc chi tiêu vào thử nghiệm kỹ thuật mà ít chú trọng vào quá trình động não sáng tạo để giảm thiểu các chi phí nguồn lực Ông nhận thấy rằng chất lƣợng sản phẩm kém không thể cải thiện bằng các quy trình kiểm tra

Do đó, ông tin rằng khái niệm chất lƣợng nên đƣợc dựa trên và phát triển xung quanh triết lý của sự phòng ngừa

Taguchi bắt đầu phát triển các phương pháp mới để tối ưu hóa các quy trình thử nghiệm kỹ thuật Ông tin rằng cách tốt nhất để cải thiện chất lƣợng đã đƣợc thiết kế và xây dựng nó thành sản phẩm Ông đã phát triển các kỹ thuật này mà hiện nay được biết đến là các phương pháp Taguchi Những đóng góp chính của ông không nằm trong xây dựng các công thức toán học thí nghiệm, mà đi kèm theo là những lý thuyết triết lý Khái niệm của ông là sản xuất cải tiến chất lượng độc đáo và mạnh mẽ so với các phương pháp truyền thống Ông đã phát triển hệ thống sản xuất chế tạo cái mà phát triễn mạnh mẽ hay không chịu sự thay đổi môi trường, máy mài mòn và các yếu tố bên ngoài khác

3.1.2 Tổng quan về phương pháp taguchi a Phương pháp Taguchi là gì ?

Taguchi method là phương pháp thống kê được phát triển bởi Genichi Taguchi để nâng cao chất lƣợng hàng hóa sản xuất, và gần đây cũng áp dụng cho công nghệ kỹ thuật, công nghệ sinh học, quảng cáo, marketing và các lĩnh vực kinh tế Đây là phương pháp thống kê chuyên nghiệp được hoan nghênh bởi những mục tiêu và những cải tiến mang về bằng các phương pháp Taguchi, đặc biệt là sự phát triển của phương pháp Taguchi trong nghiên cứu thiết kế các thí nghiệm Trọng tâm của luận án này là tập trung nghiên cứu các lý thuyết thiết kế thí nghiệm mà phương pháp Taguchi đề xuất trong việc cải tiến chất lượng sản phẩm b Định nghĩa thiết kế thí nghiệm (DOE)

Thiết kế thí nghiệm (DOE) là một công cụ mạnh mẽ mà có thể đƣợc sử dụng trong một loạt các tình huống thí nghiệm DOE cho phép kiểm soát nhiều yếu tố đầu vào để thao tác xác định ảnh hưởng của các yếu tố trên một yếu tố đầu ra mong muốn DOE có thể giúp xác định

23 những tương tác quan trọng cái má có thể bị thiếu sót khi thử nghiệm với một yếu tố tại một thời điểm

Việc sử dụng thiết kế thí nghiệm (DOE) khi ta muốn khảo sát nhiều hơn một yếu tố đầu vào bị nghi là ảnh hưởng đến một hay nhiều yếu tố đẩu ra DOE cũng có thể được sử dụng để xác nhận nghi ngờ mối quan hệ đầu vào/đầu ra và để phát triển một phương trình dự báo phù hợp để thực hiện những gì phân tích c Triết lý về chất lƣợng theo Taguchi

Triết lý của ông đã đạt đƣợc những kết quả không ngờ, nhƣng nó đƣợc xây dựng trên ba khái niệm rất đơn giản Kỹ thuật của ông phát sinh hoàn toàn ra khỏi ba ý tưởng này

- Chất lƣợng phải đƣợc đặt vào quá trình thiết kế sản phẩm và không kiểm tra vào nó: Chất lƣợng của một quá trình đƣợc xem xét thông qua hệ thống thiết kế, thiết kế tham số, và thiết kế dung sai… Thiết kế tham số, đó sẽ là trọng tâm của đồ án này, đƣợc thực hiện bằng cách xác định những gì các thông số quá trình ảnh hưởng nhất đến sản phẩm và sau đó thiết kế chúng để cho một chất lƣợng mục tiêu cụ thể của sản phẩm

- Chất lƣợng là đạt đƣợc tốt hơn bằng cách giảm thiểu các sai lệch so với mục tiêu Các sản phẩm phải đƣợc thiết kế sao cho nó là “miễn dịch” để kiểm soát đƣợc các yếu tố môi trường

- Chi phí chất lƣợng cần đƣợc xem xét nhƣ là một chức năng của sự sai lệch từ các tiêu chuẩn và các tổn thất phải đƣợc đo trên toàn hệ thống

Taguchi xem quá trình cải thiện chất lƣợng nhƣ là một nỗ lực không ngừng nghỉ.Ông liên tục phấn đấu tìm tòi để giảm sự biến động xung quanh giá trị mục tiêu.Các bước đầu tiên hướng tới việc cải thiện chất lượng là phải đạt được sự phân bốcàng gần với giá trị mục tiêu có thể nhất.Để thực hiện điều này, Taguchi thiết kế thí nghiệm bằng cách sử dụng đặc biệt bảng xây dựng đƣợc gọi là "Orthogonal Arrays" (OA).Việc sử dụng các bảng làm cho việc thiết kế các thí nghiệm rất dễ dàng và nhất quán d DOE theo phương pháp Taguchi

Các bước thiết kế thí nghiệm mà Taguchi đề xuất bao gồm 6 bước:

- B1: Xác định các đặc tính chất lƣợng và các thông số thiết kế quan trọng cho sản phẩm hay quy trình: Trước khi tiến hành thí nghiệm, các kiến thức về sản phẩm/quá trình điều tra là quan trọng hàng đầu đối với việc xác định các yếu tố có khả năng gây ảnh hưởng đến kết quả Để biên dịch một danh sách toàn diện các yếu tố, các đầu vào cho các thí nghiệm thường được lấy từ tất cả những người tham gia dự án

- B2: Quyết định số cấp độ của từng thông số: Việc lựa chọn cấp độ cho từng thông số tùy thuộc vào khoảng giá trị cho phép của từng thông số Bao gồm giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất Mỗi thông số không cần phải có cùng cấp độ với nhau Việc lựa chọn bao

24 nhiêu cấp độ cho mỗi thông số là phụ thuộc vào người nghiên cứu Càng nhiều cấp độ cho tửng thông số thì độ tin cậy của thí nghiệm càng cao

- B3: Tạo mảng trực giao Orthogonal Arrays: Việc lựa chọn các mảng trực giao đƣợc dựa trên số lƣợng các thông số và cấp độ của mỗi thông số và sẽ đƣợc trình bày chi tiết ở chương tiếp

- B4: Tiến hành thí nghiệm: Một khi các mảng trực giao đƣợc chọn, các thí nghiệm đƣợc tiến hành theo sự kết hợp các cấp độ Nó là cần thiết rằng tất cả các thí nghiệm đƣợc tiến hành Các kết quả đƣợc ghi lại cho mỗi thí nghiệm để tiến hành các phân tích mức độ ảnh hưởng của các thông số tới chất lượng mong muốn

Tổng quan về Moldflow

- Autodesk Moldflow là phần mềm mô phỏng ép nhựa, một phần mềm của hãng

Autodesk cung cấp các công cụgiúp các nhà sản xuất tối ƣu hóa việc thiết kế các bộ phận nhựa trong khuôn ép nhựa và dòng chảy nhựa trong quá trình đúc ép nhựa Nhiều công ty trên thế giới sử dụng phần mềm mô phỏng Autodesk Moldflow Insight để mô phỏng các quá trình đúc, ép nhƣa làm giảm nhu cầu cho việc thử nghiệmcác mẫu thực tế tốn kém, cũng nhƣ dựđoán và giải quyết đƣợc các khuyết tật sản xuất và đƣa ra thị trường một cách nhanh chóng

- Phần mềm MOLDFLOW là 1 phần mềm CAE (Computer Aided Engineering) chuyên dụng, dùng để mô phỏng quá trình phun ép nhựa Thông qua việc mô phỏng quá trình ép phun ta có thể xác định đƣợc vị trí miệng phun hợp lí, dự đoán các khuyết tật có

29 thể xảy ra cho sản phẩm: co ngót và cong vênh, đường hàn, lỗ khí,…, cách bố trí sản phẩm hợp lí,… Thông qua giúp giảm chi phí và thời gian sản xuất, làm hạ giá thành sản phẩm

4.2 Một số thao tác chuột trên MOLDFLOW

- Nút trái chuột dùng để chọn đối tƣợng, để chọn nhiều đối tƣợng ta giữ phím Ctrl và dùng nút trái chuột Pick vào các đối tƣợng cần chọn

- Để hủy bỏ chọn đối tƣợng ta giữ phím Shift và dùng nút trái chuột Pick vào các đối tƣợng cần bỏ chọn

- Ta có thể chọn hoặc hủy chọn nhiều đối tƣợng trong của sổ bằng cách giữ phím Ctrl (chọn) hoặc Shift (bỏ chọn) sau đó Pick giữ nút trái chuột và di chuyển chuột theo hướng các đối tượng cần chọn hoặc bỏ chọn

- Nút phải chuột xổ ra menu hỗ trợ thap tác trên màng hình nhƣ phóng to, thu nhỏ, xoay, dịch chuyển,… Khi chọn chức năng Rotate ta có các thao tác chuột nhƣ sau:

 Xoay mô hình : Pick + giữ nút giữa và di chuyển chuột

 Di chuyển mô hình : Shift + nút giữa hay nút chuột phải

 Phóng to mô hình theo cửa sổ : Alt + nút giữa hay nút chuột phải

 Phóng to và thu nhỏ mô hình theo hướng di chuyển chuột : Ctrl + nút giữa hay nút chuột phải

4.3 Các sản phẩm của Moldflow dùng trong phân tích khuôn mẫu

- Gồm 2 modul chính là Moldflow Part Adviser (MPA) và Moldflow Mold Adviser(MMA) Tính năng của chúng đƣợc cho trong bảng:

Hình 2.18 Tính năng của 2 modul chính trong MoldFlow Plastics Adviser

 Đây là phần mềm mạnh mẽvà đầy đủ tính năng nhất của Moldflow.Ngoài những tính năng của Moldflow Mold Adviser nó còn có những tính năng khác nhƣ:

- Phân phối dưới dạng modul để khách hàng lựa chọn gói sản phẩm phù hợp

- Phân tích đƣợc nhiều dạng khuôn: Gas – assist, Co – injection, Microcellar, Flip chip…

- Quản lí dữ liệu phân tích theo project

- Cung cấp công cụ tạo và xử lí lưới mạnh mẽ

- Có thểkết hợp nhiều quá trình phân tích cùng một lúc và quản lí chúng bằng Job manager

- Kết quả phân tích đƣợc ghi nhận liên tục nên dễ dàng đánh giá, nhận xét

- Moldflow CAD Doctor là công cụ của Moldflow cho phép chuyển đổi dữliệu giữa các hệ thống CAD 3D.Trong quá trình chuyển đổi nó sẽ thông báo các lỗi và tự động chỉnh sửa chúng.Nếu việc chỉnh sửa tự động không thành công, ta tiếp tục chỉnh sửa bằng các công cụ do MCD cung cấp

- Moldflow CAD Doctor hỗ trợ các định dạng sau:

2 CATIA V4 files(*.model, *.catdata, *.catexp, *.*)

4 Parasolid files(*.xmt_txt, *.x_t, *.xmt_bin, *.x_b)

Sơ đồ 2.1 Moldflow Cad Doctor

Moldflow STL Magic là công cụ dùng để xem, đo đạc và chỉnh sửa mô hình solid hoặc surface được lưu trữ dưới định dạng Stereo lithography (STL) Nó thường được dùng để tối ưu hóa mô hình CAD STL nhằm chuẩn bị cho các bước phân tích bằng MPA hoặc MPI

Quá trình làm việc với Moldflow STL Magic khá đơn giản vì phần lớn được chương trình xử lí tự động theo các trình Wizard Bên cạnh đó nó cũng cung cấp các công cụ xử lí để ta có thể tự chỉnh sửa trong trường hợp cần thiết

4.3.5 Moldflow Design Link Đây là một Add-in đƣợc dùng để nhập các file CAD từ nhiều định dạng khác vào Moldflow Các định dạng đƣợc Moldflow Design Link hỗ trợ cho trong bảng :

- Tự động tìm lỗi Tập tin

Công cụ tìm và sửa lỗi

- Mở rộng phạm vi kiểm tra lỗi

- Tự động kiểm tra và thông báo lỗi

CAD-3D đã đƣợc sửa lỗi

Hình 2 19.Các định dạng được Moldflow Design Link hỗ trợ

4.4 Các bước thực hiện một bài phân tích trên phần mềm MOLDFLOW

- Chọn dạng bài toán cần phân tích

- Nhập mô hình sản phẩm

- Chia lưới mô hình phân tích

- Thiết lập hệ thống bơm keo: cuống phun, kênh dẫn, và miệng phun theo kích thước đã định

- Chọn loại vật liệu nhựa và vật liệu khuôn

- Đọc kết quả phân tích và đánh giá kết quả phân tích

 Trình tự phân tích, tối ƣu hóa thiết kế bằng Moldflow Plastics Insight (MPI)

- Phân tích quá trình ép phun để mô phỏng dòng chảy , tìm ra điều kiện cô ng nghê ̣ tối ƣu và dự đoán các khuyết tật là việc làm rất cần thiết trong thiết kế khuôn ép nhựa , đặc biê ̣t là cho các sản phẩm phức tạp Ở Việt Nam , phần mềm phổ biến dùng trong viê ̣c này là Moldflow Đây là mô ̣t phần mềm có nhiều tính năng ma ̣nh m ẽ, hỗ trợ rất tốt cho người dùng trong việc phân tích nhiều dạng công nghệ ép phun nhƣ ép phun nhựa nhiệt dẻo , ép phun nhƣ̣a nhiê ̣t rắn , ép phun có khí trợ lực , ép phun bọc các linh kiện điện tử… Tuy nhiên, việc sử du ̣ng Mold flow không đơn giản Nó đòi hỏi người phân tích phải có một

33 kiến thƣ́c công nghê ̣ vƣ̃ng vàng và mô ̣t trình tƣ̣ làm viê ̣c hợp lí để khai thác , vâ ̣n du ̣ng hƣ̃u hiê ̣u nhƣ̃ng công cu ̣ của phần mềm nhằm có đƣợc kết quả phân tích tốt nh ất, phù hơ ̣p nhất với điều kiê ̣n công nghê ̣ thực tế Bài viết dưới đây trích trong cuốn Moldflow Design Guide của tác giả Jay Shoemaker , trình bày một qui trình sử dụng Moldflow hiê ̣u quả được rút ra từ kinh nghiê ̣m nhiều năm ứng dụng Moldflow trong phân tích quá trình ép phun

Sơ đồ 2.2.Qui trình phân tích tổng quát trong Moldflow Plastic Insight

4.4.1 Phân tích quá trình điền đầy nhựa vào khuôn

 Phân quá trình điền đầy là bước đầu tiên, làm cơ sở cho các bước phân tích tiếp theo

 Chuẩn bị đối tượng phân tích

- Mô hình tạo ra từ các phần mềm CAD đƣợc đƣa vào Moldflow sau đó đƣợc chuyển sang dạng lưới để chuẩn bị phân tích Ngoài định dạng chuẩn stl, Moldflow hỗ trợ rất nhiều định dạng khác bằng cách cung cấp thêm Add-in Moldflow Design Link để xử lí những định dạng này

- Cung cấp đầy đủ thông số về loại vật liệu đƣợc sử dụng rất quan trọng vì nó quyết định độ chính xác của kết quả phân tích Các thông số này có thể nhận đƣợc từ phía nhà cung cấp hoặc trong thƣ viện vật liệu của Moldflow

 Định vị trí miệng phun

- Đây là một ƣu điểm của Moldflow so với việc tìm vị trí miệng phun bằng cách phán đoán theo kinh nghiệm Moldflow có thể giúp tìm đƣợc vị trí miệng phun nhƣng ta cũng cần chú ý những yếu tố khác như tính thẩm mĩ của sản phẩm, vị trí đường hàn, kết cấu khuôn mẫu

Mô phỏng quá trình điền đầy

Cân bằng dòng chảy Định kích thước kênh dẫn nhựa Tối ƣu hoá thời gian làm nguội Tối ƣu hoá thời gian định hình

Dự đoán các khuyết tật trên sản phẩm

- Máy ép nhựa có rất nhiều thông số nhƣng tối thiểu ta phải cung cấp cho Moldflow hai thông số cơ bản là áp lực phun và lực kẹp khuôn để xử lí kết quả Các thông số về máy có thể có đƣợc từ các công ty hoặc lấy trong thƣ viện của Moldflow

 Định các thông số công nghệ của quá trình ép phun

Thông số ép

- Là vận tốc điền khuôn khi trục vít tác động giống nhƣ một piston

- Vận tốc điền khuôn sản phẩm mỏng phải nhanh để điền đầy trước khi nhựa đông đặc

- Vận tốc điền khuôn sản phẩm dày thì chậm hơn để tạo bề mặt sản phẩm tốt

 Tầm quan trọng của tốc độ phun

- Quyết định khả năng vật liệu điền đầy khuôn

- Đảm bảo tính đồng nhất của vật liệu tại vị trí điền đầu tiên đến vị trí sau cùng trong cốc khuôn

- Các vùng chịu ảnh hưởng bởi tốc độ phun là: vùng xung quanh cổng phun, phần thành giao nhau và phần khuôn điền đầy sau cùng

- Vùng ngay cổng phun là vùng đầu tiên phải phun với tốc độ chậm, nếu điền khuôn với tốc độ cao sẽ gây ra hiện tƣợng phun tia ửng đỏ

 Các khuyết tật do tốc độ phun gây ra

- Hiện tƣợng tạo bọt khí

Hệ thống kênh dẫn nhựa

Hình 2.21 Hiện tượng bọt khí

- Hiện tƣợng sản phẩm bị biến màu

- Bề mặt không tốt tại vùng gần cổng phun

 Phun với tốc độ quá cao

- Sự biến dạng của sản phẩm sẽ khác nhau khi phun với tốc độ phun quá cao qua các phần khác nhau trong cốc khuôn

- Phun với tốc độ cao đòi hỏi lực kẹp khuôn lớn, dẫn đến khả năng thoát khí kém qua các đường phân khuôn

- Phun qua cổng phun với tốc độ phun cao sẽ gây ra hiện tƣợng phun tia, làm cho dòng chảy rối và bề mặt sản phẩm gần cổng phun xấu

 Phun với tốc độ cao qua cổng phun

 Phun với tốc độ khác nhau trên cùng một sản phẩm

- Để tránh hiện tƣợng tập trung bọt khí cũng nhƣ sản phẩm điền khuôn tốt mà không kéo dài thời gian điền khuôn, người ta cài tốc độ phun ở các vùng khác nhau

- Với các sản phẩm thành mỏng thì phải phun với tốc độ phun càng nhanh nếu có thể để tránh hiện tƣợng không điền đầy khuôn do nguyên liệu nguội

- Không phải thay đổi tốc độ phun là có kết quả ngay vì nó còn phụ thuộc vào quán tính của trục vít

- Vì những lý do trên mà ta cài tốc độ phun theo các vùng nhƣ sau:

Hình 2.24.Tốc độ phun khác nhau

 Giảm tốc độ ép phun ở giai đoạn đầu ép nhằm:

- Có thể làm giảm lực kẹp khuôn

- Bảo đảm có một sự chuyển đổi chính xác hơn

- Cải thiện sự thoát khí trong khuôn do sẽ làm giảm sự nén ép khí trong sản phẩm

5.2 Vận tốc quay trục vít

- Là số vòng trục vít quay trong một phút (n) lúc lấy keo

- Vận tốc quay trục vít là chiều dài một vòng trục vít (chu vi trục vít) quay trong một phút nhân cho số vòng quay:

V= 60 d*n*p v: vận tốc dài trục vít (mm/s) d: đường kính trục vít (mm) n: số vòng quay trục vít trong một phút ( vòng/phút)

- Hỗn hợp nhựa đƣợc dẻo hóa đến nóng chảy bởi sự quay của trục vít

- Mức độ quay này là vận tốc vòng của trục vít

- Nếu vận tốc quay quá lớn thường đưa đến:

 Nhựa nóng chảy có thể bị giảm cấp bởi nhiệt (nội sinh)

 Cắt đứt chất gia cường sợi thủy tinh (nếu có sử dụng)

 Làm tăng sự mài mòn giữa nòng xylanh và trục vít

- Nên điều chỉnh vận tốc quay trục vít phù hợp với quy trình phun để có độ đồng đều và giảm thời gian lưu tại vùng đầu nòng

- Việc sử dụng tốc độ trục vít tối đa không nên dùng cho hỗn hợp nhựa có chứa các phụ gia nhƣ bột màu hay chất làm chậm cháy vốn rất nhạy với áp suất trƣợt

5.3 Vận tốc đóng – mở khuôn

- Cần cài đặt vận tốc bắt đầu mở khuôn và cuối giai đoạn đóng khuôn tương đối chậm để tránh biến dạng bề mặt khuôn

- Là thời gian cần đóng – mở tất cả các phần khuôn

5.4 Áp suất trên đường ống

- Là áp suất trên đường ống thủy lực tại bộ phận phun

- Là áp suất tạo ra do bơm thủy lực

- Điều chỉnh áp suất đường ống sẽ điều chỉnh áp suất các quá trình ép

- Là áp suất làm nhựa chảy vào khuôn

- Tương đương với áp suất đo tại béc phun

- Không là hằng số mà tăng khi khó điền khuôn

- Áp lực phun cần cho khuôn ép nó quyết định vật liệu ép, hình dạng, và độ chính xác của kích thước

- Áp lực ban đầu cùng với vật liệu ép đƣợc rót đầy vào lòng khuôn Áp lực phun thứ hai đƣợc áp dụng để ngăn cản các vết lõm sau khi điền đầy khuôn

- Ban đầu điều khiển điều kiện, chỉ có áp lực ban đầu đƣợc ứng dụng để đảm bảo điền đầy khuôn, không xét đến áp lực thứ hai Đây là phương pháp định rõ vai trò của áp lực thứ nhất và áp lực thứ hai Phương pháp này có khả năng nhận dạng nó cần thiết cho điều kiện ép giới hạn Áp lực bên trong lòng khuôn thay đổi theo nhiều điều kiện, nhiều loại

47 vật liệu ép, kết cấu và kích thước của thiết bị kẹp, hình dạng lòng khuôn và điều kiện ép.Vì thế, nó khó đạt đƣợc bằng tính toán hoặc đo

- Áp lực phun có thể lấy giảm 30÷50% ở trong lòng khuôn do giảm áp lực

Bảng 2.5 Bảng nhiệt độ và áp lực phun

Tên nhựa Nhiệt độ nhựa [°𝐶] Áp lực phun [kgf/cm 2 ] Áp lực bên trong chỗ lõm[kgf/cm 2 ]

- Trong giai đoạn điền khuôn cần áp lực lớn để điền khuôn nhanh nhƣng khi khuôn đã điền đầy thì cần đƣa về trạng thái duy trì với áp suất nhỏ hơn áp suất phun để bù lƣợng nhựa hao hụt do vật liệu co rút

- Giản đồ khối lƣợng theo áp suất duy trì

Hình 2.25.Giản đồ khối lượng theo áp suất duy trì

- Dùng để giữ khuôn không bị tách khi ép

- Có giá trị khác nhau tuỳ vào loại vật liệu nhựa ép

- Sử dụng áp suất kẹp lớn sẽ làm mau hỏng khuôn, nhƣng áp suất kẹp nhỏ quá thì sản phẩm bị bavia

- Lực kẹp khuôn đƣợc tính:

P: là áp suất do vật liệu gây nên – kg/cm 2 (tra bảng)

S: diện tích hình chiếu của sản phẩm – cm 2

5.9 Áp suất ngƣợc Áp suất ngược là áp suất của dòng nhựa nóng chảy trước đầu trục vít chống lại sự nhập liệu của trục vít trong thời gian dẻo hóa.Áp suất ngƣợc có thể điều chỉnh bằng việc thay đổi áp suất thủy lực trên đầu ống ra của xy lanh thủy lực Áp suất ngƣợc cần cho:

- Sự đồng nhất về nhiệt học của dòng nhựa nóng chảy, và đặc biệt cho hỗn hợp nhựa chƣa chảy đƣợc do nhiệt trƣợt

- Sự đồng nhất về cơ học của dòng nhựa nóng chảy, nghĩa là sự phân phối đồng nhất cho bột hay hạt màu và cho chất độn hay chất gia cường (như sợi thủy tinh…)

- Sự di chuyển của khí hút ra theo hướng phểu nhập liệu (vùng nhập liệu) đối với hỗn hợp nhựa

- Cân bằng biến thiên nhiệt độ dòng nhựa nóng chảy theo hướng trục vít tạo ra, do lấy keo quá ít

- Giảm sự dao động của phần nhựa đệm đầu trục vít sau khi ép trong thời gian áp suất giữ từ lần phun này đến lần phun kế tiếp do bẫy khí bị giữ lại trong dòng nhựa nóng chảy

- Khả năng dẻo hóa giảm (thời gian dẻo hóa tăng) khi áp suất ngƣợc tăng

- Lƣợng áp suất ngƣợc cần tăng tuỳ thuộc vào độ nhớt của dòng nhựa nóng chảy và độ nhạy nhiệt của dòng nhựa nóng chảy

Nhiệt độ thành khuôn là nhiệt độ bề mặt của khuôn trong suốt chu kỳ ép phun

Nhiệt độ thành khuôn là một biến số độc lập có ảnh hưởng rất lớn đến thời gian sản xuất và chất lƣợng của sản phẩm ép phun Nhiệt độ thành khuôn tăng:

- Tăng độ kết tinh và cho cấu trúc sản phẩm đồng nhất hơn

- Làm hạn chế độ co rút về sau (tồn trữ) cho sản phẩm vì làm tăng co rút sản phẩm trong khi (lúc) sản xuất

- Làm giảm ứng suất nội

- Làm giảm sự định hướng

- Làm giảm sự cong vênh

- Làm tăng độ chính xác lập lại nhiệt độ bề mặt khuôn

- Làm tăng thời gian làm nguội đáng kể (tăng gần 2% trên nhiệt độ bề mặt khuôn tăng)

- Làm nguội đồng nhất làm phân bố nhiệt độ đồng đều trong thành khuôn

- Sự khác nhau cục bộ về nhiệt độ trong thành khuôn có thể làm cho sự co rút không đồng đều (không đồng nhất), nghĩa là ứng suất nội khác nhau sẽ gây nên sự cong vênh

5.11 Nhiệt độ nhựa nóng chảy

Nóng chảy đồng nhất về cơ và nhiệt

Và tạo bảo đảm trọng lƣợng nhựa một lần phun không đổi

Nhiệt độ nóng chảy một số loại nhựa:

- Nhiệt độ nóng chảy PP: ~ 165 °C

- Nhiệt độ nóng chảy PE: ~ 120 °C

- Nhiệt độ nóng chảy PVC: ~ 80 °C

- Nhiệt độ nóng chảy PS: 180 °C - 200 °

5.12 Nhiệt độ nhựa nóng chảy tăng sẽ gây ra

- Làm giảm độ nhìn thấy đường nối dính nhựa (weld lines)

- Làm tăng độ kết tinh

- Làm giảm độ định hướng

- Làm giảm sự thất thoát áp lực trong khuôn

- Làm tăng ứng suất nhiệt trên nhựa nóng chảy và thúc đẩy sự thoát khí do nhựa bị phân hủy bởi nhiệt

- Làm giảm ứng suất cơ học (ứng suất trƣợt) trên dòng nhựa nóng chảy bằng cách làm đứt các dây phân tử trong đầu béc phun và bởi một số rãnh chảy hẹp và lệch trong khuôn

- Tăng thời gian làm nguội (tăng gần 0.3 % khi tăng một độ nhựa nóng chảy)

5.13 Nhiệt độ nòng xy lanh

Dòng nhựa nóng chảy lâu, chẳng hạn do:

 Thời gian làm nguội lâu

 Khoảng chạy lấy keo ít

 Thể tích nhựa nóng chảy lớn trong rãnh trục vít và có thể trong đường chảy nóng (hot runners)

Các nghiên cứu liên quan

Tối ƣu hoá quá trình ép phun sử dụng TAGUCHI và ANOVA - Optimization of Injection Moulding Process using Taguchi and Anova [9] ( của Rishi Pareek, Jaiprakash Bhamniya) đƣợc đăng trên tạp chí nghiên cứu khoa học và kỹ thuật quốc tế, quyển 4, vấn đề 1, tháng 1 năm 2013, ISSN 2259-5518

 Vấn đề :luận văn của họ thể hiện một quá trình cho việc tìm kiếm các thông số tối ƣu cho sản xuất các sản phẩm nhựa Polycarbonate có độ bền cao

- Nói lên đƣợc việc lựa chọn khuôn ép phun thích hợp, thiết lập quy trình là rất quan trọng và việc định hình được vật liệu polyme chịu ảnh hưởng nhiều từ các thông số nhƣ nhiệt độ nóng chảy, áp lực phun và thời gian làm mát

- Tìm ra đƣợc trong quá trình phun ép nhựa Polycarbonate thì nhiệt độ nóng chảy là thông số quan trọng nhất đóng góp để nâng cao độ bền kéo, góp phần 64,55%, tiếp theo là thời gian làm mát 8,54% và áp suất phun là 7,19%

- Sự ảnh hưởng của tất cả các yếu tố đã được xác định và tin tưởng có thể là một nhân tố then chốt trong việc giúp các nhà thiết kế khuôn mẫu trong việc xác định điều kiện quá trình tối ƣu các thông số ép phun

- Mới chỉ sử dụng phương pháp Taguchi để đạt được quy trình tối ưu thông số kết hợp cho một đặc tính chất lƣợng duy nhất mà thôi đó là độ bền kéo

- Chưa cung cấp cho người xem mối quan hệ giữa đặc điểm chất lượng và các thông số chế tạo

Cải thiện độ cong vênh của sản phẩm thành dày sử dụng phương pháp tối ưu hoá Taguchi trong quy trình khuôn phun ép nhựa một và hai cổng phun - Warpage

Improvement of thick component Using Taguchi Optimization Method for single and double gates in Injection Molding Process [10] ( trích tạp chí khoa học cơ bản và ứng dụng Australian, 2013, ISSN 1991-8198)

 Tóm tắt :Giảm thiểu vấn đề độ cong vênh trong quá trình ép phun nhựa đã đƣợc nghiên cứu rộng rãi bởi nhà nghiên cứu và sản xuất sản phẩm nhựa Mục tiêu của bài viết này là để kiểm tra các thông số ép phun khác nhau và xác định các thiết lập tốt nhất cho khuôn một và hai cổng phun, cái mà ảnh hưởng đến độ cong vênh cho các sản phẩm thành dày sử dụng phương pháp Taguchi và ANOVA Nhiệt độ khuôn, nhiệt độ nóng chảy, áp suất giữ và thời gian giữ là những tham số đƣợc lựa chọn sử dụng trong nghiên cứu này Những thí nghiệm đã đƣợc thực hiện bởi phần mềm Autodesk Moldflow Insight (AMI) dựa trên mảng trực giao L9 được thiết kế bởi Taguchi Ảnh hưởng của một cổng phun và hai cổng phun

54 tới độ cong vênh cũng được so sánh Các kết quả cho thấy phương pháp Taguchi có khả năng để giảm thiểu sự lệch độ cong vênh Hơn nữa, thiết kế hai cổng phun là tốt hơn so với cổng duy nhất trong việc giảm thiểu sự lệch warpage

- Thấy được Taguchi là phương pháp kỹ thuật tối ưu hoá có thể sử dụng tối ưu hoá độ cong vênh cho các sản phẩm dày

- Vấn đề cải thiện warpage đã đƣợc giải quyết thoả mãn đó là sử dụng hai cổng phun tốt hơn một cổng Cụ thể hơn là, từ kết quả phân tích, đối với một cổng phun, các yếu tố cao nhất góp phần ảnh hưởng tới warpage là nhiệt độ nóng chảy (46,73%), tiếp theo là áp suất giữ (25,06%) và đóng góp ít nhất là nhiệt độ khuôn (10,14%) ; còn trên thí nghiệm cho hai cổng phun thì nhiệt độ khuôn (35,79%), và áp lực đóng gói là ít nhất (11,18%)

- Từ đó nâng cao đƣợc tính thẩm mỹ cho sản phẩm

- Giới thiệu cho người xem về phần mềm mô phỏng phun ép nhựa Moldflow

- Chƣa tối ƣu hoá đƣợc các thông số ép cho sản phẩm ép từ khuôn một cổng phun

- Sử dụng hai cổng phun tốn nhiều nguyên liệu, thiết kế khuôn phức tạp và chi phí cao

- Cải thiện vấn đề warpage mới chỉ ở mức độ hài lòng, chƣa đƣợc đánh giá cao Áp dụng phương pháp Taguchi trong tối ưu hóa các thông số ép phuncho sản xuất sản phẩm từ nhựa hỗn hợp - Application of Taguchi Method in the Optimization of

Injection Moulding Parametersfor Manufacturing Products from Plastic Blend [12]

(trích tạp chí quốc tế Kỹ thuật và Công nghệ IACSIT, Vol.2, No.6, tháng 12/2010,

 Tóm tắt :Bài báo này trình bày một nghiên cứu trong đó một nỗ lực đã đƣợc thực hiện để cải thiện các đặc tính chất lƣợng (co rút) của một sản phẩm ép phun (khay nhựa) đƣợc làm từ hỗn hợp nhựa (75% polypropylene (PP) và 25% mật độ thấp polyethylene (LDPE)) bằng cách tối ưu thông số ép phun sử dụng phương pháp Taguchi Chất lƣợng của khay nhựa đƣợc đánh giá bởi điều kiện co rút nhựa Một mảng trực giao (OA), tác nhân chính, tỷ lệ signal-to-noise (S/N) tỷ lệ và phân tích phương sai (ANOVA) được sử dụng để phân tích ảnh hưởng của các thông số ép phun tới độ co rút của sản phẩm Việc phân tích các kết quả cho thấy rằng sự kết hợp tối ƣu để đạt đƣợc độ co rút nhựa thấp là nhiệt độ nóng chảy thấp, áp suất phun cao, áp lực giữ thấp, thời gian giữ dài và thời gian làm mát lâu Sử dụng phương pháp Taguchi cho quá trình thí nghiệm (DOE), thấy được rằng có các

55 ảnh hưởng quan trọng khác như sự tương tác giữa các thông số ép phun cũng cần đƣợc nghiên cứu

- Áp dụng phương pháp Taguchi và Anova để tối ưu hoá một cách hiệu quả

- Tính toán rất chi tiết, đƣa ra các bảng thông số, đồ thị rõ ràng

- Phân tích kết quả cụ thể khi chạy hai thí nghiệm song song đó là tối ƣu các thông số không có ảnh hưởng tương tác (interaction effect) và tối ưu thông số có ảnh hưởng tương tác

- Cho người xem thấy được trong việc tối ưu không có ảnh hưởng tương tác thì nhiệt độ nóng chảy là thông số quan trọng nhất trong khi tốc độ phun là thông số không đáng kể (cụ thể là sự đóng góp của các thông số là nhiệt độ nóng chảy(52,4%), giữ áp lực (3,6%), thời gian giữ (0,9%)và thời gian làm mát (6,9%)) Còn đối với việc tối ưu có ảnh hưởng tương tác thì cho thấy tương tác giữa nhiệt độ nóng chảy vàáp suất phun là cao hơn so với sự tương tác giữa áp suất giữ và áp suất phun Nó ám chỉ rằng hạ thấp nhiệt độ nóng chảy đồng thời tăng áp suất phun sẽ dẫn đến nhỏ co rút Đã giảm thiểu đƣợc sự co rút nhựa

- Mới chỉ tối ƣu đƣợc một yếu tố duy nhất đó là độ co rút nhựa cho sản phẩm

- Mất nhiều thời gian để tìm ra các thông số và lập các bảng thông số

- Tính toán phức tạp, khó thực hiện

QUÁ TRÌNH THÍ NGHIỆM

Chuẩn bị thí nghiệm

1.1 Thiết kế quy trình thí nghiệm

Sơ đồ 3.1.Sơ đồ thiết kế quy trình thí nghiệm

Thiết lập các thông số thí nghiệm

Các khuyết tật thường gặp trong ép phun

Vết lõm bề mặt (Sink Mark)

Kết quả và thảo luận

Thời gian làm nguội (s): 8, 12, 16, 20 Áp suất giữ (%): 80, 87, 94, 100

Nhiệt độ bề mặt khuôn: 50°C Nhiệt độ nóng chảy: 215°C

Máy ép phun nhựa, khuôn ép

Nhiệt độ nóng chảy(°C):180,200,220,240 Nhiệt độ khuôn (°C): 40,50,60,70

Thời gian làm nguội(s): 8, 12, 16, 20 Áp suất giữ (%): 80, 87, 94, 100 Thời gian giữ(s): 8, 10, 12, 14

Dùng phương pháp Taguchi để tối ƣu hoá :Warp, Sink Mark Phần mềm mô phỏng

 Đối với sản phẩm này vật liệu đƣợc chọn là nhựa Polypropylen (PP)

- Polypropylen là một loại polymer, là sản phẩm của phản ứng trùng hợp propylen

- Danh pháp IUPAC: poly(1-methylethylene)

- Tên khác: Polypropylene, polypropene Poliprope25 [USAN], Propene polymers, Propylene polymer, 1- Propene homopolymer

- Tỷ trọng: PP vô định hình: 0.85 g/cm 3

- Độ dai va đập: 3.28 -5.9 kJ/m 2

- Tính bền cơ học cao (bền xé và bền kéo đứt), khá cứng vững, không mềm dẻo nhƣ PE, không bị kéo dãn dài do đó đƣợc chế tạo thành sợi Đặc biệt khả năng bị xé rách dễ dàng khi có vết cắt hoặc một vết thủng nhỏ

- Kháng lão hoá nhiệt thông thường, có phụ gia bôi trơn không hại về sinh học

- Kháng lão hoá nhiệt cao, có ổn định quang, không ảnh hưởng về mặt sinh học

- Kháng thời tiết- ổn định bằng than đen, dùng amine có cấu trúc không gian cồng kềnh cho các ứng dụng ngoài trời

- Kháng lão hoá nhiệt cao với dung dịch tẩy rửa nóng, nước nóng, không độc

- Trong suốt, độ bóng bề mặt cao cho khả năng in ấn cao, nét in rõ

- PP không màu, không mùi, không vị, không độc PP cháy sáng với ngọn lửa màu xanh nhạt, có dòng chảy dẻo, có mùi cháy gần giống mùi cao su

- Chịu đƣợc nhiệt độ cao hơn 100 o C Tuy nhiên nhiệt độ hàn dán mí (thân) bao bì PP

(140 o C), cao so với PE – có thể gây chảy hƣ hòng màng ghép cấu trúc bên ngoài, nên ít dùng PP làm lớp trong cùng

- Có tính chất chống thấm O 2 , hơi nước, dầu mỡ và các khí khác

 Công nghệ sản xuất PP:

- Có nhiều phương pháp chế tạo PP và một trong các phương pháp điển hình là dùng công nghệ Hypol II để chế tạo Polypropylene, Hypol II là một trong những công nghệ tiên tiến và cho ra sản phẩm có chất lƣợng cao và ổn định

- Hypol II là quy trình sản xuất PP có phản ứng polymer hoá ở thể bùn (slurry/bulk phase), sử dụng lò phản ứng homopolymer dạng vòng (loop reactor) Công nghệ Hypol II cùng nhóm với công nghệ Spheripol (Basell) và công nghệ Exxon Mobile là nhóm công nghệcó phản ứng polymer hoá ở thể bùn Các công nghệ nhóm này có chi phí đầu tƣ cao hơn và cho sản phẩm tốt hơn các công nghệ có phản ứng polymer hoá ở thể khí (gas- phase processes) Công nghệ Hypol II tạo các mạch Polypropylene có tính đẳng hướng cũng nhƣ tỷ lệ kết tinh cao hơn các công nghệ phổ biến trên thế giới hiện nay (Hypol II cho ra polypropylene có II= 98%) Chỉ số Isotaticity cao này làm cho hạt nhựa PP có độ cứng, độ bền, độ chịu va đập và trong suốt cao

- Công nghệ Hypol II sử dụng chất xúc tác có hiệu suất phản ứng rất cao lảm giảm tối đa hàm lƣợng tro, tạp chất sinh ra trong quá trình phản ứng Điều này làm cho hạt nhựa có độ trong suốt, độ nguyên chất rất cao

- Dùng làm bao bì một lớp chứa đựng bảo quảng thực phẩm, không yêu cầu chống oxy hoá một cách nghiêm ngặt

- Tạo thành sợi, dệt thành bao bì đựng lương thực, ngũ cốc có số lượng lớn

- PP cũng đƣợc sản xuất dạng màng phủ ngoài đối với màn nhiều lớp để tăng tính chống thấm khí, hơi nước, tạo khả năng in ấn cao, và dễ xé rách để mở bao bì( do có tạo sẵn một vết đứt) và tạo độ bòng cao cho bao bì

- Dùng làm chai đựng nước,bình sữa cho bé, hộp bảo quản thực phẩm

- Một số sản phẩm làm từ nhựa PP có khả năng chịu nhiệt tốt dùng đƣợc trong lò vi sóng

 Kí hiệu: Trên sản phẩm sử dụng nguyên liệu chính từ PP sẽ đƣợc ký hiệu bằng số 5 đƣợc đặt trong một hình tam giác cân

Hình 3.2.Ký hiệu nhựa PP

1.3 Lựa chọn các thông số đầu vào thí nghiệm

- Trong phun ép nhựa có một số yếu tố có thể kể đến tác động đáng kể tới tính thẩm mỹ sản phẩm là nhiệt độ nóng chảy của nhựa, nhiệt độ khuôn, thời gian làm mát, áp suất giữ, thời gian giữ áp Đó cũng chính là năm yếu tố đầu vào đƣợc lựa chọn để tìm hiểu sự ảnh hưởng của chúng tới độ cong vênh của sản phẩm

 Nhiệt độ nóng chảy có thể đƣợc định nghĩa là nhiệt độ của xi-lanh trong máy ép cái mà xác định nhiệt độ của vật liệu đó sẽ đƣợc phun vào lòng khuôn

 Nhiệt độ khuôn là nhiệt độ tại bề mặt khuôn tại nơi tiếp xúc với dòng nhựa nóng chảy

 Thời gian làm mát có thể được định nghĩa là thời gian cần thiết cho nước lưu thông xung quanh khuôn để nguội và làm nhựa đông đặc lại tạo ra hình dáng sản phẩm

 Áp suất giữ là áp suất sử dụng trong việc điều tiết khuôn, đây là áp suất rất là quan trọng nó giúp bù lại lƣợng co ngót xuất hiện trên sản phẩm sau khi sản phẩm đông đặc lại giúp góp phần hoàn thiện sản phẩm

 Thời gian giữ là thời gian đƣợc tính ngay sau khi kế thúc quá trình điền đầy cho tới khi nhựa trong cổng phun hoàn toàn đông đặc lại

Bảng 3.1 Các thông số đầu vào thí nghiệm

STT CÁC THÔNG SỐ GIÁ TRỊ XÁC ĐỊNH

1 Nhiệt độ nóng chảy của vật liệu 180°C - 250°C

Thiết bị hoặc phương tiện dùng làm thí nghiệm

 Thí nghiệm này đƣợc sử dụng trên máy ép phun nhựa Shine Well W-120B

Hình 3.3.Máy ép nhựa hai màu SW-BS

- Số hiệu máy: SW-120BS ~ SW-300BS

- Tên máy: loạt máy ép phun nhựa hai màu SW-BS

- Miêu tả về máy: Một vài đặc trƣng:

+ Nhiều sự lựa chọn lực kẹp từ 120 tấn đến 300 tấn

+ Hệ thống điều khiển với bộ vi xử lý cao cấp cung cấp hơn 6 mẫu (kiểu)

+ Hai bộ hệ thống điều khiển năng lƣợng đƣợc kết hợp với hệ thống điều khiển chuyển động một cách linh hoạt và liên tục

+ Hệ thống điều khiển tốc độ và sức ép nhiều tầng (phần nhựa đƣợc đƣa vào) chắc chắn rằng phù hợp với việc đổ khuôn

+ Hệ thống đòn khuỷu kép 5 điểm chắc chắn sự chuyển động diễn ra nhanh và trơn tru

+ Mạch thuỷ lực, thiết bị mạch điện an toàn và thanh vịn tự do ngay bên cạnh cung cấp một sự bảo vệ tuyệt đối khi vận hành máy

+ Mạch kẹp khuôn tốc độ cao giảm thiểu chu kỳ thời gian và tiết kiệm năng lƣợng + Hành trình kẹp khuôn đƣợc điều khiển bởi đầu dò chính xác tuyến tính

+ Sử dụng kẹp khuôn sức ép thấp để bảo vệ khuôn

+ 100 bộ dữ liệu khuôn được lưu trữ

+ Sử dụng hệ thống vi xử lý điều khiển và hệ điều hành LCD với backlight (ánh sáng hồi)

Hình 3.4.Máy phun ép nhựa Shine Well W-120B tạitrường Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật

2.2 Phần mềm Mold flow Plastics Insight 2013

 Đây là phần mềm mạnh mẽvà đầy đủtính năng nhất của Moldflow.Ngoài những tính năng của Moldflow Mold Adviser nó còn có những tính năng khác nhƣ:

- Phân phối dưới dạng modul để khách hàng lựa chọn gói sản phẩm phù hợp

- Phân tích đƣợc nhiều dạng khuôn: Gas – assist, Co – injection, Microcellar, Flip chip…

- Quản lí dữ liệu phân tích theo project

- Cung cấp công cụ tạo và xử lí lưới mạnh mẽ

- Có thể kết hợp nhiều quá trình phân tích cùng một lúc và quản lí chúng bằng Job manager

- Kết quả phân tích đƣợc ghi nhận liên tục nên dễ dàng đánh giá, nhận xét

Hình 3.5 Giao diện của phần mềm

Phương pháp thí nghiệm

3.1 Chạy mô phỏng trên Moldflow:

Hình 3.6 Filling và Packing Analysis

 Filling và Packing là hai quá trình quan trọng trong quá trình phun ép, giúp vật liệu nhựa lỏng đƣợc định hình trong khuôn và bổ sung lƣợng co ngót khi nhựa đông đặc lại Để phân biệt hai quá trình ta có thể sử dụng vị trí của trục vít để xác định:

 Trong quá trình Filling, trục vít di chuyển nhanh về phía trước, giúp vật liệu được điền đầy nhanh chóng vào lòng khuôn, tốc độ dịch chuyển này cần đƣợc tính toán Thông thường trục vít sẽ đi 95% hành trình ép phun được cài đặt trong quá trình này

 Packing: Quá trình giữ áp, trục vít sẽ giữ nguyên vị trí ( hoặc di chuyển về phía trước một khoảng ngắn trong khoảng 5% còn lại của hành trình ép phun) để giữ áp suất trong khuôn vẫn ở mức cao, tránh vật liệu bị đẩy ngƣợc lại và bổ sung một lƣợng nhỏ co ngót trước khi cổng phun bị đông đặc

- Trong quá trình Filling, vật liệu sẽ đƣợc điền đầy rất nhanh, nhƣng cần chú ý tính toán thời gian điền đầy, vì khi điền đầy quá nhanh sẽ gây ra ứng suất trƣợt lớn, điều này làm gia tăng ứng suất nội trong sản phẩm dẫn tới congvênh Khi tính toán thời gian điền đầy ta cần chú ý không để nhiệt độ gia công giảm quá 20 0 C, và giữ áp suất điền đầy không quá cao ( trên 100 MPa)

- Để đạt đƣợc điền đầy yêu cầu ta cần điều chỉnh tốc độ phun ép, từ đó thay đổi cả áp suất điền đầy Ví dụ, với lòng khuôn lớn sẽ cần tốc độ phun ép chậm để không khí trong khuôn có đủ thời gian thoát ra ngoài, tránh các lỗi phun ép nhƣ phun thiếu(do

63 trở lực không khí lớn), hoặc tạo vết cháy đen, việc yêu cầu tốc độ phun nhƣ vậy sẽ dẫn tới yêu cầu thời gian điền đầy cao hơn và áp suất phun ép cũng giảm

- Trong quá trình Filling, vật liệu không nên điền đầy hoàn toàn trong quá trình này mà chỉ điền đầy đến một khoảng thể tích (được thiết lập khi phân tích) để đánh dấu thời điểm chuyển đổi từ quá trình Filling qua Packing Phần thể tích này cần đƣợc tính toán một cách chính xác vì:

 Khi điền đầy quá nhiều, vật liệu lỏng sẽ có độ nhớt thấp cùng với áp suất phun ép đang cao, điều đó sẽ dễ dàng tạo ra bavia, đồng thời sẽ gây ra hiện tương Overpacked (hiện tượng một vài vị trí được nén nhiều vật liệu hơn những vị trí khác)

 Khi điền đầy quá ít, phần thể tích chƣa đƣợc điền đầy trong Filling sẽ đƣợc bổ sung một phần trong Packing với áp suất giữ của Packing thấp hơn so với Filling và giảm tốc độ phun ép vào khuôn, điều này sẽ dẫn tới chất lƣợng bề mặt sản phẩm xấu vì xuất hiện các lỗi phun ép nhƣ vết lõm bề mặt, rỗ khí

 Packing: Sau quá trình Filling, liền sau nó là quá trình Packing, quá trình này liên quan mật thiết tới quá trình co rút của vật liệu nhựa lỏng trong khuôn, là một trong những nguyên nhân chính dẫn tới cong vênh trên sản phẩm nhựa

- Thông số quan trọng nhất trong quá trình Packing đó là áp suất giữ Áp suất này thường từ 80 – 100% áp suất dùng cho quá trình Filling, tuy nhiên cũng có thể cao hơn hoặc thấp hơn tùy thuộc thiết kế sản phẩm

- Hệ thống làm nguội cần đƣợc tối ƣu sau khi mô hình sản phẩm và hệ thống dẫn đã đƣợc tính toán, phân tích (sau quá trình Fill + Pack) Trong quá trình phun ép, nhiệt sẽ đƣợc dẫn vào khuôn qua dòng vật liệu nóng chảy, hệ thống giải nhiệt sẽ hỗ trợ cho quá trình làm nguội khuôn diễn ra một cách hiệu quả, chính xác hơn

- Một hệ thống làm nguội tốt sẽ rút ngắn thời gian chu trình sản phẩm, giải nhiệt đồng đều trên sản phẩm Cải thiện chất lƣợng sản phẩm, đặc biệt là hạn chế cong vênh

 Phân tích cong vênh – Warpage:

- Bước cuối cùng trong việc phân tích CAE cho sản phẩm nhựa đó là phân tích cong vênh Độ cong vênh trên sản phẩm phụ thuộc vào tất cả các bước phân tích ở trên về vật liệu sử dụng, thiết kế sản phẩm, hệ thống dẫn và hệ thống giải nhiệt, điều kiện phun ép Khi các quá trình Filling, Packing, Cooling đã đƣợc tối ƣu ở các bước trên thì việc phân tích Warpage sẽ là công cụ kiểm tra tính chính xác của việc thay đổi các thông số tối ưu ở các bước trên thông qua việc kiểm tra độ cong vênh

64 của sản phẩm, và qua đó, tìm kiếm các nguyên nhân và hướng sửa chữa để tối ưu lại chất lƣợng sản phẩm

 Nguyên nhân gây ra Warpage:

- Độ co rút của vật liệu - Shrinkage: Với vật liệu nhựa, khi chuyển từ trạng thái lỏng sang rắn, nhựa sẽ bị co rút thể tích lại, chính vì thế trong quá trình phun ép những vị trí bị Overpacked (những vị trí vật liệu bị nén lại nhiều hơn các vị trí khác) sẽ có độ co rút khác so với những vị trí còn lại gây ra hiện tƣợng co rút không đồng đều gây ra ứng suất nội, tăng độ cong vênh trên sản phẩm

- Các yếu tố ảnh hưởng đến Shrinkage:

KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ

Độ cong vênh (Warp)

Bảng 4.1 Kết quả độ cong vênh sản phẩm của 16 thí nghiệm :

1.2 Phân tích kết quả thí nghiệm Độ cong vênh xuất hiện trên sản phẩm sau từng thí nghiệm mô phỏng bằng phần mềm Autodesk MoldFlow 2013 đƣợc sử dụng để tính toán tỷ lệ S/N (đại lƣợng để đo mức ảnh hưởng của từng thông số)

Bảng 4.2 Bảng tổng hợp Warp và tỷ lệ S/N

Thông số/Level Warp Tỷ lệ

16 240 70 8 94 10 1.086 -0.71659 Đối với một sản phẩm nhựa thì độ cong vênh của sản phẩm càng nhỏ càng tốt, do đó phương pháp Taguchi đề xuất công thức tính tỉ lệ S/N cho trường hợp giảm thiểu đặc tính chất lƣợng sản phẩm mà nhà sản xuất quan tâm nhƣ sau:

MSD : độ lệch trung bình y i : đô cong vênh của sản phẩm tai thí nghiệm thứ i Áp dụng công thức trên vào thí nghiệm thứ nhất ta có độ cong vênh sau quá trình mô phỏng bằng phần mềm thu đƣợc là 0.7776 Do đó :

S/N = 2.18487 Áp dụng công thức tính tỷ lệ S/N cho 15 thí nghiệm còn lại ta đƣợc kết quả nhƣ bảng trên

Sau khi tính toán các tỷ lệ S/N cho mỗi thí nghiệm, giá trị S/N trung bình đƣợc tính cho từng yếu tố ứng với từng cấp độ Ta có 5 thông số đầu vào mỗi thông số có 4 cấp độ vì thế giá trị S/N trung bình bao gồm A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4, D1, D2, D3, D4, E1, E2, E3, E4

A1 đƣợc hiểu là giá trị S/N trung bình ứng với thông số đầu vào là nhiệt độ nóng chảy của nhựa tại cấp độ thứ nhất là 180 Giá trị A1 đƣợc tính bằng cách lấy giá trị S/N trung bình tại những thí nghiệm có sự xuất hiện A1 hay nói cách khác là tại những thí nghiệm mà ta cài đặt thông số đầu vào cho nhiệt độ nhựa nóng chảy là 180 0 C Ví dụ ở 4 thí nghiệm đầu ta đều cài đặt nhiệt độ nóng chảy của nhựa là 180 0 C vậy giá trị S/N trung bình của A1 là :

Tương tự các giá trị S/N trung bình của A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4, D1, D2, D3, D4, E1, E2, E3, E4 đƣợc tính :

Tương tự, tỷ lệ S/N cho mỗi cấp độ của từng thông số thu được như trên và kết quả của tỷ lệ S/N cho mỗi cấp độ đƣợc thể hiện trong bảng sau :

Bảng 4.3 Bảng giá trị S/N trung bình cho từng cấp độ của mỗi thông số

Rank 1 5 2 3 4 Δ đƣợc tính bằng sự chênh lệch lớn nhất của mỗi thông số

Rank là sự sắp xếp mức độ ảnh hưởng tới độ cong vênh của các thông số theo mức độ giảm dần

Từ bảng trên ta có đồ thị cho từng thông số nhƣ sau:

Hình 4.1 Đồ thị thể hiện sự thay đổi giá trị S/N trung bình của thông số A tới độ cong vênh

Hình 4.2 Đồ thị thể hiện sự thay đổi giá trị S/N trung bình của thông số B tới độ cong vênh

Hình 4.3 Đồ thị thể hiện sự thay đổi giá trị S/N trung bình của thông số C tới độ cong vênh

Hình 4.4 Đồ thị thể hiện sự thay đổi giá trị S/N trung bình của thông số D tới độ cong vênh

Hình 4.5 Đồ thị thể hiện sự thay đổi giá trị S/N trung bình của thông số E tới độ cong vênh Δ càng lớn thì sự ảnh hưởng của thông số đó tới chất lượng mong muốn càng lớn.Nói cách khác, mức độ cong vênh phụ thuộc nhiều nhất vào thông số có Δ lớn nhất Ta dễ dàng nhận thấy thông số A có Δ lớn nhất thì nhiệt độ nóng chảy ảnh hưởng lớn nhất tới độ cong vênh Từ đó ta có Rank là sự sắp xếp mức độ ảnh hưởng tới độ cong vênh của các thông số theo mức độ giảm dần Thông số C là thời gian làm nguội ảnh hưởng tới độ cong vênh ở vị trí thứ 2.Thông số B là nhiệt độ khuôn có sự ảnh hưởng tới độ cong vênh là thấp nhất

Hình 4.6 Đồ thị thể hiện mức độ ảnh hưởng của các thông số theo giá trị Δ

1.3 Lựa chọn thông số tối ƣu

Nhìn vào 5 đồ thị S/N trung bình của mỗi thông số A, B, C, D, E ở trang 91 và 92, để chọn ra đƣợc thông số tối ƣu sao cho độ cong vênh là thấp nhất thì ta phải chọn giá trị lớn nhất xuất hiện trên đồ thị của mỗi thông số Giá trị lớn nhất của thông số A là A1 (2.75762), tương tự cho các thông số còn lại lần lƣợt là B4, C4, D2, E4

Bảng 4.4 Bảng thông số tối ưu cho độ cong vênh

Thông số Đơn vị Gía trị

Thời gian làm nguội s 20 Áp suất giữ kPa 87

Ta chạy lại thí nghiệm xác nhận theo thông số tối ƣu đƣợc lựa chọn ở trên, độ cong vênh thu đƣợc là:

Hình 4.7 Độ cong vênh tối ưu sau khi sử dụng Taguchi

1.3.3 Nhận xét Độ cong vênh thu đƣợc sau khi chạy các thông số tối ƣu là 0.6910 mm Tuy nhiên đây vẫn không phải là độ cong vênh thấp nhất trong 16 thí nghiệm đã chạy mô phỏng Từ bảng 4.2 kết quả độ cong vênh sau khi mô phỏng thì thí nghiệm mô phỏng thứ 4 cho độ cong vênh là 0.6750 mm Qua đây ta thấy, tuy độ cong vênh sau khi chạy tối ƣu đã đƣợc giảm rõ rệt nhƣng phương pháp Taguchi vẫn còn tồn tại sai số Tuy nhiên sai số ở đây rất nhỏ và chấp nhận được.Vì vậy thông số ép tối ưu sau khi áp dụng phương pháp Taguchi vẫn đáng tin cậy.

Vết lõm bề mặt (Sinkmarks)

Bảng 4.5 Kết quả vết lõm bề mặt sản phẩm của 16 thí nghiệm

2.2 Phân tích kết quả thí nghiệm

Bảng 4.6 Bảng tổng hợp giá trị Sinkmark và tỷ lệ S/N

Thông số/Level Sink mark

16 240 70 8 94 10 0.3534 9.0347 Đối với một sản phẩm nhựa thì vết lõm bề mặt (Sinkmark) của sản phẩm càng nhỏ càng tốt, do đó phương pháp Taguchi đề xuất công thức tính tỉ lệ S/N cho trường hợp giảm thiểu đặc tính chất lƣợng sản phẩm mà nhà sản xuất quan tâm giống nhƣ đã áp dụng với độ cong vênh nhƣ sau:

MSD : độ lệch trung bình y i : vết lõm bề mặt của sản phẩm tại thí nghiệm thứ i

104 Áp dụng công thức trên vào thí nghiệm thứ nhất ta có vết lõm bề mặt sau quá trình mô phỏng bằng phần mềm thu đƣợc là 0.1869 Do đó:

S/N = 14.5678 Áp dụng công thức tính tỷ lệ S/N cho 15 thí nghiệm còn lại ta đƣợc kết quả nhƣ bảng trên

Sau khi tính toán các tỷ lệ S/N cho mỗi thí nghiệm, giá trị S/N trung bình đƣợc tính cho từng yếu tố ứng với từng cấp độ Ta có 5 thông số đầu vào mỗi thông số có 4 cấp độ, vì thế giá trị S/N trung bình bao gồm A1, A2, A3, A4, B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4, D1, D2, D3, D4, E1, E2, E3, E4

Cách tính cũng tương tự như đã làm với độ cong vênh Ta có:

Tương tự, tỷ lệ S/N cho mỗi cấp độ của từng thông số thu được như trên và kết quả của tỷ lệ S/N cho mỗi cấp độ đƣợc thể hiện trong bảng sau

Bảng 4.7 Bảng giá trị S/N trung bình cho từng cấp độ của mỗi thông số

Rank 1 5 4 2 3 Δ đƣợc tính bằng sự chênh lệch lớn nhất của mỗi thông số

Rank là sự sắp xếp mức độ ảnh hưởng tới độ lõm bề mặt của các thông số theo mức độ giảm dần

Từ bảng trên ta có đồ thị cho từng thông số nhƣ sau:

Hình 4.8 Đồ thị thể hiện sự thay đổi giá trị S/N trung bình của thông số A tới vết lõm bề mặt

Hình 4.9.Đồ thị thể hiện sự thay đổi giá trị S/N trung bình của thông số B tới vết lõm bề mặt

Hình 4.10.Đồ thị thể hiện sự thay đổi giá trị S/N trung bình của thông sốC tới vết lõm bề mặt

Hình 4.11 Đồ thị thể hiện sự thay đổi giá trị S/N trung bình của thông số D tới vết lõm bề mặt

Hình 4.12 Đồ thị thể hiện sự thay đổi giá trị S/N trung bình của thông số E tới vết lõm bề mặt

Như đã xét với độ cong vênh, Δ càng lớn thì sự ảnh hưởng của thông số đó tới chất lƣợng mong muốn càng lớn.Nói cách khác độ lõm bề mặt phụ thuộc nhiều nhất vào thông số có Δ lớn nhất Ta dễ dàng nhận thấy thông số A có Δ lớn nhât thì nhiệt độ nóng chảy ảnh hưởng lớn nhất tới độ lõm bề mặt Từ đó ta có Rank là sự sắp xếp mức độ ảnh hưởng tới vết lõm bề mặt của các thông số theo mức độ giảm dần Thông số D là áp suất giữ ảnh hưởng tới độ lõm bề mặt ở vị trí thứ 2.Thông số B là nhiệt độ khuôn có sự ảnh hưởng tới độ lõm bề mặt là thấp nhất

2.3 Lựa chọn thông số tối ƣu

Nhìn vào 5 đồ thị giá trị S/N trung bình của các thông số A, B, C, D,E ở trang 103 và

104 trên, để chọn ra đƣợc thông số tối ƣu sao cho vết lõm bề mặt là nhỏ nhất thì ta phải chọn

108 giá trịlớn nhất xuất hiện trên đồ thị của mỗi thông số Giá trị lớn nhất của thông số A là A1 (14.8222) tương tựcho các thông số còn lại lần lượt là B3, C4, D4, E4

Bảng 4.8 Bảng thông số tối ưu cho vết lõm bề mặt

Thông số Đơn vị Gía trị

Thời gian làm nguội s 20 Áp suất giữ kPa 100

Ta chạy lại thí nghiệm xác nhận theo các thông số tối ƣu ở trên, kết quả vết lõm bề mặt Sink marks thu đƣợc là:

Hình 4.13 Vết lõm bề mặt tối ưu sau khi sử dụng Taguchi

Sau khi mô phỏng bằng các thông số tối ƣu thì vết lõm bề mặt thu đƣợc là 0.1628 mm Đây là kết quả hoàn toàn tối ƣu vì cho ra giá trị vết lõm bề mặt là thấp nhất trong 16 thí nghiệm Việc áp dụng phương pháp Taguchi đã giảm thiểu rõ rệt vết lõm bề mặt xuất hiện trên bề mặt sản phẩm

ÉP THỬ SẢN PHẨM VÀSO SÁNH SẢN PHẨM TRƯỚC VÀ SAU SỬ DỤNG PHƯƠNG PHÁP TAGUCHI

Ép thử sản phẩm

1.1 Mục đích ép thử sản phẩm

- Nhằm tìm ra thông số máyép, kiểm tra lại các thông số tối ƣu mô phỏngbằng phần mềm Moldflow để tạo ra sản phẩmđẹp nhất, các đường nét trên sản phẩm rõ nét vàít lỗi nhất

1.2.1 Chuẩn bị trước khi ép thử

- Sản phẩm đƣợc ép thử bằng máy ép nhựa Shine Well W-120B

Hình 5.1 Máy ép nhựa Shine Well W-120B

- Hạt nhựa nhựaPP.Các thiết bị gá, kẹp cố định khuôn trên máy ép

- Bộ khuôn ép sản phẩm

Hình 5.2 Bộ khuôn sau khi lắp hoàn chỉnh

STT Thông số ép Giá trị

 Quy trình ép thử đƣợc tiến hành nhƣ sau:

Gá khuôn lên máy épKiểm tra hoạt động của máy épChuẩn bị vật liệu nhựaÉp thử↔ Điều chỉnh thông sốépVệ sinh đầu phun

 Sản phẩm sau khi ép thử:

Hình 5.3.Sản phẩm và kênh dẫn nhựa sau ép thử

Hình 5.4.Mặt trong của chi tiết sau é p thử

Bảng 5.2 Một số lỗi gặp phải khi ép thử

STT Lỗi khi ép thử Nguyên nhân Khắc phục

1 Sản phẩm bị bavia ở phần tiếp xúc giữa Insert với tấm khuôn di động

Tiếp xúc giữa tấm Insert và tấm khuôn di động không tốt, còn khoảng hở Đánh bóng mặt tiếp xúc của Insert và tấm khuôn di động Tăng lƣợng xiết của ốc lục giác M4

2 Sản phẩm không điền đầy Áp suất phun nhỏ

Có một lượng nước, dầu trong lòng khuôn

Vệ sinh sạch 2 lòng khuôn trước khi ép

3 Sản phẩm bị bọt khí Hệ thống thoát khí chƣa tốt

Mài phớt một phần ty lói giúp thoát khí qua ty lói tốt hơn

4 Sản phẩm bị lõm co Nhiệt độ ép cao Giảm nhiệt độ ép

Sản phẩm sau quá trình mô phỏng bằng phần mềm Moldflow 2013

2.1 Mô phỏng sản phẩm trước khi sử dụng phương pháp Taguchi

- Dưới đây là hình ảnh sản phẩm sau khi mô phỏng bằng phần mềm Moldflow của nhóm đồ án Thiết kế khuôn thiết bị dẫn hướng cho người khiếm thị đã thực hiện:

Hình 5.5.Độ cong vênh của sản phẩm trước khi tối ưu

Hình 5.6.Vết lõm bề mặt của sản phẩm trước khi tối ưu

- Sau quá trình mô phỏng, độ cong vênh lớn nhất thu đƣợc là 1.216 mm chủ yếu tập trung ở viền ngoài sản phẩm Đây là nơi nhựa đƣợc phun vào điền đầy vào sản phẩm cuối cùng vì thế nhựa co rút lớn gây ra cong vênh cho sản phẩm Với mức độ cong vênh nhƣ

113 thế này thì có thể dễ dàng thấy bằng mắt thường, không những ảnh hưởng tới thẩm mỹ của sản phẩm mà còn ảnh hưởng tới khả năng làm việc, độ bền sản phẩm

- Bên cạnh đó vết lõm bề mặt lớn nhất xuất hiện trên sản phẩm là 0.3420 mm tuy khó phát hiện nhưng cũng ảnh hưởng tới thẩm mỹ và chất lượng sản phẩm

2.2 Mô phỏng sản phẩm sau khi sử dụng phương pháp Taguchi

Hình 5.7.Độ cong vênh của sản phẩm sau khi tối ưu bằng phương pháp Taguchi

- Sau quá trình mô phỏng độ cong vênh nhỏ nhất thu đƣợc là 0.675 mm Cũng chủ yếu tập trung ở viền ngoài sản phẩm Nhưng so với kết quả trước khi tối ưu thì sản phẩm đã có độ cong vênh giảm đi đáng kể Điều đó không những làm tăng chất lƣợng thẩm mỹ cho sản phẩm mà còn gia tăng khả năng độ bền của sản phẩm

Hình 5.8.Vết lõm bề mặt của sản phẩm sau khi tối ưu bằng phương pháp Taguchi

- Áp dụng phương pháp Taguchi đã làm giảm thiểu tối đa sự xuất hiện của vết lõm trên bề mặt sản phẩm nhờ đó mà chất lƣợng sản phẩm đƣợc tăng lên Kết quả thu đƣợc là 0.1628

- Sau khi áp dụng phương pháp taguchi trong việc tối ưu hóa sản phẩm đã giảm thiểu thấp nhất cong vênh và vết lõm bề mặt xuất hiện trên sản phẩm.

Sản phẩm sau khi ép thử

3.1 Sản phẩm ép thử không sử dụng phương pháp Taguchi

- Dưới đây là hình ảnh sản phẩm sau khi ép thử của nhóm đồ án Thiết kế khuôn thiết bị dẫn hướng cho người khiếm thị đã thực hiện :

Hình 5.9.Sản phẩm và kênh dẫn nhựa khi chưa tối ưu

Hình 5.10 Mặt trong của chi tiết khi chưa tối ưu

- Sau quá trình ép thử sản phẩm còn tồn tại độ cong vênh, vết lõm bề mặt nhất định, có thể dễ dàng nhận thấy cong vênh xuất hiện ở viền ngoài sản phẩm và vết lõm trên bề mặt sản

115 phẩmnhƣ quá trình mô phỏng bằng phần mềm Moldflow, điều đó càng thể hiện mức độ tin cậy của phần mềm Moldflow cũng nhƣ sự cần thiết khi cải tiến chất lƣợng sản phẩm đặc biệt là độ cong vênh và vết lõm bề mặt

3.2 Sản phẩm ép thử sau khi sử dụng phương pháp Taguchi

- Hình ảnh sản phẩm sau khi ép bằng máy Shine Well W-120B

Hình 5.11.Sản phẩm và kênh dẫn nhựa khi đã tối ưu

Hình 5.12.Mặt trong của chi tiết sau khi tối ưu

- Sau khi áp dụng phương pháp Taguchi tối ưu hóa thông số ép đã lảm giảm thiểu một cách đáng kể độ cong vênh cũng nhƣ vết lõm bề mặt xuất hiện trên sản phẩm Tuy

116 không thể giải quyết triệt để cong vênh nhƣng mức độ cong vênh sau khi tối ƣu là chấp nhận đƣợc Giúp cho sản phẩm tăng giá trị thẩm mỹ và khả năng làm việc của sản phẩm

- Bên cạnh việc mô phỏng bằng phần mềm Moldflow thì sau khi ép thử sản phẩm cũng đã cho thấy sự tối ƣu cần thiết về độ cong vênh cũng nhƣ vết lõm bề mặt