Nghiên Cứu Khả Năng Tạo Hình Cho Sản Phẩm Nhựa Và Khảo Sát Phân Bố Nhiệt Độ Đối Với Khuôn Phun Ép Có Sử Dụng Kênh Giải Nhiệt Hỗn Hợp.pdf

Hồ Chí Minh, tháng 1/2024 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TẠO HÌNH CHO SẢN PHẨM NHỰA VÀ KHẢO SÁT PHÂN BỐ NHIỆT ĐỘ ĐỐI VỚI KHUÔN PHUN ÉP CÓ SỬ DỤNG KÊN

GIỚI THIỆU

Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, nhu cầu gia nhiệt cho khuôn ép nhựa đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa trong quá trình khuôn phun ép, mang lại những đóng góp quan trọng cho việc tăng năng suất và cải thiện chất lượng sản phẩm Đồng thời khả năng có thể thay đổi linh hoạt thiết kế của sản phầm trong lòng khuôn khiến cho số sản phẩm ép được trên một bộ khuôn trở nên đa dạng hơn Trong quá trình ép phun nhựa, một phần lớn thời gian chu kỳ được dành cho quá trình giải nhiệt, và việc áp dụng gia nhiệt hiệu quả có thể giảm thời gian và chi phí vận hành Đối diện với thách thức này, nghiên cứu tập trung vào khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa thông qua việc sử dụng kênh dẫn hỗn hợp trong quá trình gia nhiệt khuôn Đồng thời, để đảm bảo hiệu suất và tính tự động hóa cao, nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu, thiết kế và chế tạo khuôn thí nghiệm dựa trên ý tưởng ban đầu sau đó về lâu dài có thể cải tiến để hoàn thiện hơn

Trong quá trình ép phun, thời gian làm nguội chiếm khoảng 60% chu kì khuôn, việc làm nguội đúng cách sẽ giúp làm giảm chu kì ép phun giảm xuống, cải thiện chất lượng sản phẩm và giảm chi phí

Có hai loại hệ thống giải nhiệt: truyền thống (2D) và theo hình dạng của chi tiết (3D)

- Hệ thống giải nhiệt truyền thống (2D)

Hình 1.1 Hệ thống giải nhiệt truyền thống (2D) [1]

Hệ thống giải nhiệt truyền thống bao gồm việc gia công các kênh giải nhiệt vào khuôn thông qua các phương pháp tiêu chuẩn như khoan hoặc phay Các kênh được tạo ra bằng những quy trình này thường được làm theo đường thẳng, tuy nhiên chúng có thể gặp nhau hoặc được cải thiện bằng các thiết bị bổ sung như làm mát có vách ngăn (baffle system) và làm mát kiểu vòi phun (Bubblers) Thiết kế hệ thống giải nhiệt tiêu chuẩn thích

2 hợp nhất cho các bộ phận có hình dạng đơn giản để đảm bảo toàn bộ phần được làm mát hiệu quả

Hình 1.2 Hệ thống làm mát có vách ngăn (baffle system) và làm mát kiểu vòi phun

+ Chi phí thấp: Khuôn làm mát theo phương pháp truyền thống giá rẻ hơn vì chúng không đòi hỏi các phương pháp sản xuất tiên tiến để sản xuất

+ Truyền nhiệt kém: Làm mát truyền thống không hiệu quả như làm mát theo hình dạng trong việc loại bỏ nhiệt từ bộ phận do giới hạn của các phương pháp sản xuất truyền thống

- Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết (3D)

Hình 1.3 Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết (3D) [1]

Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết (3D) giúp quá trình ép nhựa cho các bộ phận phức tạp trở nên dễ tiếp cận và hiệu quả hơn Đây là cách thức đưa vào các kênh

3 làm mát theo sát với hình dạng của chi tiết Quá trình này tăng hiệu quả làm mát những bộ phận này một cách đồng đều, ngay cả trong các khu vực khó tiếp cận Ưu điểm:

+ Giảm thời gian chu kỳ ép nhựa: Tùy thuộc vào từng bộ phận, làm mát theo hình dạng có thể giảm thời gian chu kỳ do hiệu suất làm mát được cải thiện

+ Tăng khả năng linh hoạt trong thiết kế

+ Giảm tỷ lệ hao phí: Quá trình làm mát được kiểm soát chính xác hơn dẫn đến ít lỗi, tỷ lệ hao phí thấp và tính đồng đều cao của sản phẩm

+ Chi phí cao: Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết đòi phương pháp sản xuất tiên tiến và người thiết kế cần có chuyên môn cao

Dựa vào đó hệ thống giải nhiệt này được thiết kế ra kết hợp cả hai phương pháp truyền thống (2D) và theo hình dạng của chi tiết (3D) nhằm tăng khả năng làm mát một cách đồng dều và tiết kiệm chi phí gia công.

Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Trong tình hình ngày nay, việc thiết kế và phát triển sản phẩm theo xu hướng nhỏ, nhẹ, mỏng và linh hoạt đã đặt ra nhiều thách thức đáng kể trong quá trình phun ép nhựa Những thách thức này bao gồm yêu cầu về máy ép, cấu trúc khuôn, tham số phun ép, vật liệu nhựa, và các quy trình phun ép mới

Từ góc độ khoa học, nghiên cứu này không chỉ mở rộng kiến thức về cách nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình tạo hình sản phẩm nhựa mà còn đưa ra những phương pháp và kỹ thuật mới, nhằm tối ưu hóa hiệu suất sản xuất Việc áp dụng kênh dẫn hỗn hợp trong quá trình phun ép không chỉ giúp giảm hiện tượng mất nhiệt độ của dòng nhựa mà còn tăng cường khả năng điều khiển và làm mát, từ đó cải thiện đáng kể chất lượng của sản phẩm cuối cùng

Về thực tiễn trong lĩnh vực thực tế sản xuất, đề tài này có ý nghĩa lớn về việc giảm chi phí và tăng hiệu suất trong quá trình phun ép nhựa Bằng cách hiểu rõ hơn về cách thức nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, doanh nghiệp có thể tối ưu hóa các thông số kỹ thuật, giảm thời gian gia nhiệt khuôn, và đạt được sản phẩm với chất lượng cao hơn Điều này không chỉ giúp tăng cường sức cạnh tranh mà còn đóng góp vào sự phát triển bền vững và hiệu quả trong ngành công nghiệp phun ép nhựa

Trong nghiên cứu này, tập trung vào khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa khi sử dụng kênh dẫn hỗn hợp trong quá trình phun ép Mục tiêu là nghiên cứu các phương pháp gia nhiệt khuôn hiệu quả, đảm bảo nhiệt độ yêu cầu, và đồng thời giữ cho chu kỳ phun ép ngắn nhất có thể Đây có thể là những bước đầu cơ bản để những nhóm thực hiện đề tài sau, nhóm sinh viên ngành cơ khí, đặc biệt là trong chuyên ngành khuôn mẫu có thể nghiên cứu và cải tiến đề tài để trở nên hoàn thiện hơn và đáp ứng đủ được các yêu cầu cần thiết trong môi trường hiện nay.

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Thiết kế, chế tạo khuôn (gia công CNC, cắt laser)

- Mô phỏng quá trình điền đầy sản phẩm

- Áp dụng công nghệ gia nhiệt vào lòng khuôn

- Thử nghiệm các trường hợp nhiệt độ khác nhau của kênh dẫn hỗn hợp

- Tổng hợp, so sánh và phân tích kết quả thí nghiệm.

Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu là hệ thống kênh dẫn hỗn hợp và khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa của khuôn Nghiên cứu tập trung vào quá trình tạo hình của sản phẩm nhựa và ảnh hưởng của kênh dẫn hỗn hợp đối với khả năng điều khiển và cải thiện chất lượng của sản phẩm

- Tổng quan về khuôn ép nhựa và giới thiệu sản phẩm

- Thiết kế hệ thống kênh dẫn hỗn hợp

- Thiết kế mẫu sản phẩm ép thử (các tấm insert)

- Lắp ráp khuôn và ép thử sản phẩm trên máy ép

- Thí nghiệm gia nhiệt khuôn với nước nóng

- Chụp ảnh và xử lý thông số thí nghiệm

- Nghiên cứu quá trình điền đầy khuôn với các nhiệt độ và áp suất khác nhau.

Phương pháp nghiên cứu

- Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các lý thuyết về khuôn ép nhựa và kênh dẫn hỗn hợp Mô phỏng quá trình điền đầy trên phần mềm

- Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến hành ép thử sản phẩm và Gia nhiệt khuôn với các nhiệt độ thời gian khác nhau

- Phương pháp mô hình hóa: Thiết kế và chế tạo khuôn ép nhựa có hệ thống kênh dẫn hỗn hợp phức tạp

- Phương pháp phân tích dữ liệu: Kết hợp giữa mô phỏng trên phần mềm và thực nghiệm để phân tích và so sánh các trường hợp kết quả thí nghiệm thu được So sánh các kết quả thực nghiệm theo các điều kiện ban đầu.

Kết cấu của ĐATN

Đồ án tốt nghiệp bao gồm 5 chương sau:

- Chương 1: Tổng quan (Trình bày mục đích thực hiện đề tài)

- Chương 2: Cơ sở lý thuyết (trình bày khái niệm về khuôn, các loại nhựa thường được sử dụng trong ép nhựa)

- Chương 3: Thiết kế chế tạo mô hình thí nghiệm (thiết kế mô hình khuôn, gia công và lắp ráp khuôn, sử dụng phầm mềm Ansys để mô phỏng, mô hình thực hiện thí nghiệm)

- Chương 4: Kết quả mô phỏng và thực nghiệm (đưa ra kết quả từ quá trình mô phỏng và quá trình thực nghiệm và tiến hành so sánh)

- Chương 5: Kết luận (Đưa ra kết luận và hướng phát triển tiếp cho đề tài)

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI

Giới thiệu

Gia nhiệt khuôn bằng nước nóng là một phương pháp cụ thể của quá trình gia nhiệt khuôn mà nhiệt độ được truyền qua khuôn bằng cách sử dụng nước nóng Thường thì, trong quá trình này, nước nóng được cung cấp qua các ống nước hoặc các hệ thống cấp nhiệt khác để truyền nhiệt đến khuôn

Một số vấn đề liên quan đến quá trình gia nhiệt khuôn bao gồm:

- Đồng đều nhiệt độ: phải đảm bảo rằng nhiệt độ được phân phối đồng đều trên toàn bộ bề mặt của khuôn Sự không đồng đều trong nhiệt độ có thể dẫn đến sự biến dạng không mong muốn hoặc sự không đồng đều trong chất lượng sản phẩm

- Thời gian làm nóng: Việc gia nhiệt khuôn cần phải được thực hiện trong một thời gian đủ để đảm bảo rằng toàn bộ khuôn đã đạt được nhiệt độ cần thiết Thời gian này cũng phải được điều chỉnh sao cho phù hợp với loại chất liệu và kích thước của bộ phận được sản xuất

- Điều khiển nhiệt độ: Quá trình gia nhiệt khuôn cần phải được kiểm soát chính xác để đảm bảo rằng nhiệt độ được duy trì ổn định và chính xác trong suốt quá trình sản xuất Sự không ổn định trong nhiệt độ có thể dẫn đến sự biến dạng hoặc các vấn đề chất lượng khác trong sản phẩm cuối cùng

- Tiết kiệm năng lượng: Gia nhiệt khuôn cũng đối diện với thách thức về tiết kiệm năng lượng Việc sử dụng quá nhiều năng lượng để gia nhiệt khuôn có thể tăng chi phí sản xuất và làm giảm lợi nhuận

Kết cấu của bộ khuôn

Hình 2.1 Mô hình khuôn sau khi thiết kế

Hình 2.2 Mô hinhg phân rã của khuôn

Chú thích: (1) Đế khuôn âm, (2) Bạc dẫn hướng, (3) Khuôn âm, (4) Tấm insert, (5) Tấm lót Insert, (6) Khuôn dương, (7) Khối trượt, (8) Khối đỡ hình chữ nhật, (9) Gối đỡ,

(10) Đế khuôn dương, (11) Khối đỡ trượt, (12) Đai ốc, (13) Tấm đỡ vít me, (14) Vit me, (15) Tay quay, (16) Chốt dẫn hướng, (17) Khối chữ L, (18) Lò xo, (19) Ron cao su, (20) Vòng định vị, (21) Bạc cuống phun.

Các nghiên cứu liên quan đến đề tài

2.3.1 Ngoài nước Đối với lĩnh vực này thì có Ming-Chang Jeng [4], ông và các cộng sự đã nghiên cứu khả năng kiểm soát nhiệt độ khuôn ép phun bằng phương pháp gia nhiệt bằng hơi nước, trong nghiên cứu này ông sử dụng hơi nước là nguồn nhiệt để gia nhiệt cho khuôn ép phun, sau đó nhựa sẽ được làm nguội bằng nước lạnh Khi tiến hành gia nhiệt khuôn, nhiệt độ ban đầu của khuôn là 50°C, hơi nước sẽ đạt nhiệt độ 150°C để bắt đầu gia nhiệt, sau khi gia nhiệt thì tiến hành làm nguôi bằng nguồn nước có nhiệt độ 20°C Kết quả quá trình cho thấy đối với loại khuôn đơn giản thì nhiệt độ bề mặt khuôn có thể tăng từ 50 °C lên hơn 135 °C trong 9 giây (9 °C/s), và làm mát xuống 50 °C trong 44 giây (2 °C/s), còn đối với khuôn TV thì cho thấy hiệu quả cao hơn trong cả gia nhiệt và làm nguội Khi so sánh với với gia nhiệt bằng nước, thì gia nhiệt bằng hơi nước có thể giảm thời gia nhiệt từ 18s xuống 8s, thời gian làm lạnh giảm từ 16s xuống 12s

Hình 2.3 Hệ thống gia nhiệt bằng hơi nước [4]

Ngoài ra còn có Shia-Chung Cheng [5], ông và các cộng sự cùng nghiên cứu vấn đề gia nhiệt nhanh và làm lạnh nhanh bề mặt khuôn bằng công nghệ cảm ứng điện từ Trong nghiên cứu này, công nghệ gia nhiệt nhanh bề mặt khuôn bằng cảm ứng từ đã được phát triển Cả một vòng dây tròn đơn và một vòng dây xoắn được thiết kế một cách hợp lý để thực hiện các thí nghiệm gia nhiệt nhanh bằng cảm ứng từ trên một tấm khuôn thép phẳng

Quá trình thử nghiệm gia nhiệt và làm mát bằng cảm ứng từ được ông chia ra làm 2 chu kì, Chu kỳ gia nhiệt/làm mát đầu tiên được thiết kế để nhiệt độ của khuôn tăng từ 110℃ ban đầu lên 160℃ và làm mát xuống trở lại 110℃ Chu kỳ thứ hai là từ 110℃ lên 180℃ và trở lại 110℃ Sau đó so sánh nhiệt độ phân bố của 2 chu kì, chu kì gia nhiệt và làm mát thứ nhất mất 2s để tăng nhiệt độ từ 110℃ lên 160℃ và 22s để làm mát xuống trở lại 110℃ Đối với chu kỳ gia nhi/làm mát thứ hai, mất 3 giây để nhiệt độ trung tâm của tấm tăng từ

110 ℃ lên 180 ℃ và 24 giây để làm mát xuống trở lại 110 Qua kết quả trên cho thấy là cho thấy rằng việc sưởi nhanh bề mặt bằng công nghệ sưởi nhanh bằng cảm ứng là khả thi và có thể áp dụng vào quá trình ép thực tế

Hình 2.4 Cuộn dây nhiều vòng có hình xoắn ốc được thiết kế để gia tăng khả năng gia nhiệt

Lĩnh vực trong nước thì có thầy Đỗ Thành Trung và các cộng sự [6], đã tiến hành

“Nghiên cứu quá trình gia nhiệt bằng khí nóng cho khuôn phun ép tạo sản phẩm dạng lưới

Và kết quả cho thấy là nhiệt độ khuôn gia tăng rất nhanh trong 5s đầu tiên của quả trình gia nhiệt, trong 10s tiếp theo nhiệt độ bề mặt khuôn tăng chậm lại và sau 20s thì nhiệt độ của bề mặt khuôn sẽ duy trì ổn định Với dòng khí nóng có nhiệt độ cao hơn, giá trị ổn định của bề mặt khuôn sẽ tăng, khi dòng khí nóng 400℃ được sử dụng bề mặt lòng khuôn sẽ ổn định nhiệt độ tại giá trị 160℃

Ngoài ra thầy Đỗ Thành Trung và các cộng sự [7] còn thực hiện nghiên cứu về tác động của gia nhiệt bằng khí nóng đối với phân phối nhiệt độ của khuôn phun ép Kết quả cho thấy, Không khí nóng có thể làm nóng tấm khuôn lên đến 171.6 °C và tốc độ gia nhiệt của AMTC có thể đạt đến 6.39 °C/s Giá trị nhiệt độ này lớn hơn nhiệt độ chuyển pha của hầu hết các vật liệu nhiệt dẻo được sử dụng trong quá trình ép phun

Với các giá trị độ dày sản phẩm là 0.1 mm, 0.3 mm và 0.5 mm, các tốc độ gia nhiệt lần lượt là 6.3 °C/s, 6.39 °C/s và 6.58 °C/s Sự tăng của tốc độ sưởi nóng có thể được giải thích bằng năng lượng nhiệt cần thiết để sưởi nóng thể tích của khuôn

Phân phối nhiệt độ trên bề mặt khuôn bằng AMTC có sự khác biệt và có thể được điều khiển thông qua nguồn nhiệt, thời gian sưởi nóng và vị trí của cổng khí nóng

Hình 2.5 Nhiệt độ bề mặt khuôn theo thời gian gia nhiệt cho các độ dày sản phẩm khác nhau [7]

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

Tổng quan về khuôn phun ép

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

Kết cấu và kích thước của khuôn được thiết kế và chế tạo phụ thuộc vào hình dáng, kích thước, chất lượng và số lượng của sản phẩm cần tạo ra

Khuôn sản xuất sản phẩm nhựa là một cụm gồm nhiều chi tiết lắp ghép với nhau, được chia ra làm hai phần khuôn chính là:

Phần cavity (phần khuôn cái, phần khuôn cố định): được gá trên tấm cố định của máy ép nhựa

Phần core (phần khuôn đực, phần khuôn di động): được gá trên tấm di động của máy ép nhựa

Khoảng trống giữa cavity và core (phần tạo sản phẩm) được điền đầy bởi nhựa nóng chảy Sau đó, nhựa được làm nguội, đông đặc lại rồi lấy ra khỏi khuôn bằng hệ thống lấy sản phẩm hoặc thao tác bằng tay Sản phẩm thu được có hình dạng của lòng khuôn

Hình 3.1 Khuôn âm và khuôn dương ở trạng thái đóng [8]

- Theo số tầng lòng khuôn:

+ Khuôn dùng kênh dẫn nóng

+ Khuôn dùng kênh dẫn nguội

- Theo cách bố trí kênh dẫn:

- Theo số màu nhựa tạo ra sản phẩm:

+ Khuôn cho sản phẩm một màu

+ Khuôn cho sản phẩm nhiều màu

- Ngoài ra còn có các cách phân loại như sau:

+ Theo lực đóng khuôn chia ra loại: 7,.50, 100, … 8000 tấn

+ Theo lượng nguyên liệu cho một lần phun tối đa: 1, 2, 3, 5, 8,56, 120oz (ounce-1 ounce = 28,349 gram)

Bảng 3.1 Phân loại theo lực kẹp khuôn [8]

Lực kẹp khuôn Kích thước tương đối

+ Theo loại pitton hay trục vít

+ Phân loại theo phương đặt đầu phun nhựa: nằm ngang hay thẳng đứng

+ Phân loại theo tên gọi của hãng sản xuất

Khuôn 2 tấm là khuôn ép phun dùng hệ thống kênh dẫn nguội, kênh dẫn nằm ngang mặt phân khuôn, cổng vào nhựa bên hông sản phẩm và khi mở khuôn thì chỉ có một khoảng mở để lấy sản phẩm và kênh dẫn nhựa Đối với khuôn 2 tấm thì có thể thiết kế cổng vào nhựa sao cho sản phẩm và kênh dẫn nhựa tự động tách rời hoặc không tách rời khi sản phẩm và kênh dẫn nhựa (xương keo) được lấy ra khỏi khuôn

Phương pháp dùng khuôn hai tấm rất thông dụng trong hệ thống khuôn ép phun Khuôn gồm có hai phần: khuôn trước (khuôn âm) và khuôn sau (khuôn dương) Kết cấu khuôn đơn giản, dễ chế tạo nhưng khuôn hai tấm thường chỉ sử dụng để tạo ra những sản phẩm dễ bố trí cổng vào nhựa

Khuôn hai tấm có 1 lòng khuôn Khuôn hai tấm có nhiều lòng khuôn

Hình 3.2 Kết cấu khuôn 2 tấm [8] Ưu điểm:

- Thời gian chu kỳ ép phun ngắn

- Chi phí sản xuất khuôn thấp hơn với các loại khuôn khác

- Việc chọn hình dáng và vị trí cổng phun sẽ dễ dàng hơn khi có khuôn 2 tấm

- Phần đuôi keo được thả rơi theo sản phẩm Do đó sau khi hoàn thành quá trình ép sản phẩm cần được loại bỏ phần đuôi keo sản phẩm

- Khó ép được các sản phẩm lớn do giới hạn điểm bơm keo Ứng dụng:

- Thường được sử dụng để chế tạo sản phẩm gia dụng đơn giản

- Sử dụng thích hợp cho các sản phẩm đòi hỏi ít miệng phun

Khuôn 3 tấm là khuôn ép phun dùng hệ thống kênh dẫn nguội, kênh dẫn được bố trí trên 2 mặt phẳng và khi mở khuôn thì có một khoảng mở để lấy sản phẩm ra và khoảng mở kia để lấy kênh nhựa Đối với khuôn 3 tấm thì sản phẩm và kênh dẫn nhựa luôn tự động tách rời khi sản phẩm và kênh dẫn nhựa được lấy ra khỏi khuôn

Hình 3.0.3 Kết cấu khuôn 3 tấm [8]

- Chi phí chế tạo rẻ hơn so với khuôn chạy nóng

- Sản phẩm và phần đuôi keo sẽ tự động trách rời sau khi mở khuôn nên làm tăng năng xuất sản xuất

- Nhược điểm của hệ thống khuôn 3 tấm là khoảng cách giữa vòi phun của máy và lòng khuôn dài nên có thể làm giảm áp lực phun khi nhựa vào lòng khuôn

- Thời gian chu kỳ ép phun dài

- Khó khăn trong việc chọn ra một vị trí phun thích hợp khác Ứng dụng:

- Chế tạo khuôn có một lòng khuôn nhưng phức tạp nên cần hơn một vị trí phun nhựa

- Chế tạo khuôn có nhiều lòng khuôn

Khuôn nhiều tầng là khuôn ép phun do hai hay nhiều bộ khuôn ghép lại với nhau, để tăng năng xuất (tăng số lượng sản phẩm trong một chu kỳ)

Khuôn nhiều tầng có thể dùng hệ thống kênh dẫn nguội hoặc kênh dẫn nóng Hiện nay, khuôn nhiều tầng dùng kênh dẫn nóng được sử dụng rộng rãi hơn do chiều dài kênh dẫn trên khuôn nhiều tầng quá dài, khó điều khiển nhiệt độ và áp xuất nếu dùng kênh dẫn nguội

Khi yêu cầu số lượng sản phẩm lớn thì dùng khuôn nhiều tầng Hệ thống khuôn này có một hệ thống đẩy ở mỗi mặt của khuôn

Hệ thống rãnh xoắn để mở 2 cổng 1 lúc

Hình 3.5 Khuôn nhiều tầng dùng kênh dẫn nóng [8]

Khuôn 2 tầng này sử dụng hệ thống Hot runner để dẫn nhựa, nhựa được bơm vào tấm khuôn trung tâm, rồi từ đó, nhựa chảy theo các đường dẫn đi đến các lòng khuôn Ưu điểm:

- Giảm đi số lượng máy móc cho quá trình phun

- Nâng cao hiệu quả làm việc của máy

- Sản xuất được các sản phẩm lớn

- Áp suất cao để điền đầy khuôn do kênh dẫn dài

- Giá thành cao do kết cấu khuôn phức tạp Ứng dụng:

- Khuôn nhiều tầng được sử dụng để sản xuất các sản phẩm nhựa có hình dạng phức tạp và chi tiêt

Khuôn cho sản phẩm nhiều màu

Khác với khuôn 2 tấm hay khuôn 3 tấm, khuôn nhiều màu ngoài chuyển động mở khuôn cơ bản, khuôn nhiều màu thường còn có chuyển động quay, hay tịnh tiến theo phương vuông góc với phương mở khuôn

Kết cấu cơ bản của khuôn nhiều màu yêu cầu các cụm chi tiết như khuôn cơ bản Đặc trưng rõ ràng nhất của khuôn nhiều màu là có nhiều cổng phun Sản phẩm tạo ra có nhiều màu sắc khác nhau

Hình 3.6 Kết cấu cơ bản của khuôn nhiều màu [8] Ưu điểm:

- Khuôn ép nhựa nhiều màu có thể tạo ra các sản phẩm với nhiều màu sắc và hình dáng khác nhau, giúp sản phẩm trở nên độc đáo và thu hút khách hàng

- Chi phí sản xuất cao

- Khó khăn trong việc thiết kế Ứng dụng:

- Khuôn nhiều màu được ứng dụng sản xuất các sản phẩm nhiều màu Hoặc mang tính bản quyền Hoặc thay thế các sản phẩm cần ghép với nhau từ nhiều loại vật liệu

3.1.4 Kết cấu chung của bộ khuôn

Ngoài core và cavity ra thì trong bộ khuôn còn có nhiều bộ phận khác Các bộ phận này lắp ghép với nhau tạo thành những hệ thống cơ bản của bộ khuôn, bao gồm:

Tổng quan về vật liệu nhựa (Polymer) trong phun ép

3.2.1 Giới thiệu về vật liệu nhựa (Polymer)

Polymer hay còn gọi là nhựa, là hợp chất có khối lượng phân tử lớn và trong cấu trúc của chúng có sự lặp đi lặp lại nhiều lần của những mắc xích cơ bản, các cấu trúc này được nối với nhau thông qua liên kết hóa học

- Theo cấu trúc hình học:

+ Polymer tự nhiên: cao su, protein trong sinh vật và thực vật

+ Polymer nhân tạo: PP, PE, PS

- Theo tính chất chịu nhiệt:

+ Polymer nhiệt dẻo: là loại polymer có khả năng chảy dẻo ra dưới tác dụng nhiệt và khi làm nguội nó rắn lại, quá trình này có thể lặp đi lặp lại nhiều lần Trong quá trình tác dụng nhiệt, nhựa nhiệt dẻo chỉ thay đổi tính chất vật lý mà không xảy ra phản ứng hóa học, do đó ta có thể tác sinh nhựa nhiệt dẻo Thường được dùng làm đồ gia dụng

+ Polymer nhiệt rắn: dưới tác dụng của nhiệt độ nó hóa lỏng và thông qua áp suất, gia nhiệt, nhựa trở nên rắn Sau khi làm nguội, trạng thái rắn này là vĩnh viễn Quá trình này không được lặp lại, do đó ta không thể tái sinh Ưu điểm của loại nhựa này là có cơ tính tốt nên được dùng nhiều trong kỹ thuật

Các tính chất cơ bản của Polymer

- Độ bền cơ học: là khả năng chống lại sự phá hoại dưới tác dụng của các lực cơ học

- Độ bền kéo, uốn, nén: là khả năng chịu lực của vật liệu khi bị kéo, uốn, nén

- Độ dai va đập: Hiện trạng chống lại tải trọng động của vật liệu nhựa thường có thể phân tích bằng kết quả kiểm tra độ dai va đập

- Module đàn hồi: Đặc trưng cho độ cứng của vật liệu hoặc tính chất của vật liệu, mà dưới tác dụng của một lực đã cho thì sự biến dạng của mẫu thữ xảy ra đến mức nào

+ Tỷ trọng tăng: lực kéo đứt, nhiệt độ biến mềm, độ kháng hóa chất tăng, ngược lại lực va đập và độ nhớt giảm

+ Phụ thuộc vào độ kết tinh: độ kết tinh cao thì tỷ trọng cao

+ Vật liệu nhựa tương đối nhẹ, tỷ trọng dao động từ 0.9 – 2 (g/cm 3 )

- Chỉ số nóng chảy: Là chỉ số thể hiện tính chảy hay khả năng chảy của vật liệu, rất cần thiết trong quá trình chọn lựa nguyên vật liệu và công nghệ gia công Chỉ số nóng chảy càng lớn thể hiện tính lưu động của nhựa càng cao và càng dễ gia công

Trọng lượng phân tử thấp, dễ chảy

Dùng nhiệt độ, áp suất gia công thấp

Chu kỳ sản xuất ngắn

Dễ gia công và sản phẩm đạt chất lượng hơn

Vật liệu khó chảy, sản phẩm dễ bị khuyết tật

Làm tăng thời gian điền đầy

Làm tăng thời gian duy trì áp Áp suất cần thiết để điền đầy khuôn phải cao Đòi hỏi nhiệt độ gia công cao

- Độ co rút của nhựa: Là tỷ lệ % chênh lệch kích thước của sản phẩm sau khi đã lấy khỏi khuôn được định hình và ổn định kích thước so với kích thước của khuôn

+ PA có mật độ 1.04-1.15 (g/cm 3 ) với hệ số co rút 0.7-2.0 %

+ ABS có mật độ 1.08-1.12 (g/cm 3 ) với hệ số co rút 0.4-0.7 %

- Tính cách điện: Đa số các loại nhựa cách điện tốt nên được ứng dụng trong các thiết bị điện gia dụng, thiết bị viễn thông, vô tuyến truyền hình

Một số loại nhựa thường gặp và ứng dụng của chúng

+ Nhựa ABS được cấu tạo từ các thành phần hóa học Acrylonitrile, Butadiene, Styrene - những thành phần có tính liên kết mạnh nên nhựa ABS có thể chịu lực tác động mạnh cực tốt

+ Nhựa ABS có độ bền cơ học cao, không bị biến đổi trong quá trình gia công sản xuất

+ Có tính cứng, rắn nhưng không giòn Nhựa ABS thuộc nhóm vật liệu nhựa cứng, không dễ bị móp méo hay trầy xước khi bị tác động trong quá trình sử dụng

+ Khả năng chịu nhiệt và cách điện tốt

+ Thường được sử dụng trong các vật liệu cách điện, trong kỹ thuật điện tử và thông tin liên lạc

+ Làm các sản phẩm nhẹ, cứng, dễ uốn như ống, dụng cụ âm nhạc, đầu gậy đánh golf, các bộ phận tự động, vỏ bánh răng, lớp bảo vệ đầu hộp số, đồ chơi

+ Tính bền cơ học cao (bền xé và bền kéo đứt), khá cứng vững, không mềm dẻo như

PE, không bị kéo giãn dài do đó được chế tạo thành sợi Đặc biệt khả năng bị xé rách dễ dàng khi có một vết cắt hoặc một vết thủng nhỏ

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

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

- Ứng dụng: Dùng làm bao bì một lớp chứa đựng, sản xuất nắp bồn cầu, tắc kê nhựa, hộp bảo quản thực phẩm

+ Nhựa PA6 rất bền trong môi trường hóa chất, chịu được mài mòn Nhựa có thể chịu được nhiệt độ thấp

+ Có độ trơn bóng cao, dễ pha màu và đặc biệt không độc hại, dễ gia công

+ Khả năng chống ẩm tốt, tính chất điện cũng tốt hơn so với các loại nhựa khác

+ Nhựa PA6 được ứng dụng rất nhiều trong sản xuất công nghiệp như: sản xuất ô tô, công nghiệp điện, điện tử, máy móc chính xác và thiết bị y tế

+ Đặc biệt, màng nhựa PA6 khi ghép cùng nhựa PE có thể dùng làm bao bì chứa thực phẩm đông lạnh, chứa được thực phẩm dạng lỏng chịu được nhiệt độ thanh trùng đến 1000°C trong 10 phút Dùng làm màng co bảo quản thực phẩm ăn liền

+ Bền cơ học cao, có khả năng chịu đựng lực xé và lực va chạm, chịu đựng sự mài mòn cao, có độ cứng vững cao

+ Trơ với môi trường thực phẩm

+ Chống thấm khí 𝑂 2 , và 𝐶𝑂 2 tốt hơn các loại nhựa khác

+ PET là một loại bao bì thực phẩm quan trọng có chể tạo màng hoặc tạo dạng chai lọ Nhựa PET thường được dùng sản xuất chai, bình đựng nước tinh khiết, nước giải khát có gas…

Loại nhựa dùng để thí nghiệm

Nhựa LDPE có tính chất: mềm dẻo, dễ uốn cong và dễ gia công Độ dẻo và đàn hồi cao, khả năng chịu va đập tốt Khả năng chống hóa chất, chịu được ăn mòn và oxy hóa Nhựa được dùng làm các loại túi nilon, thùng, can, nắp chai, bọc dây điện

Bảng 3.2 Thông số vật liệu nhựa LDPE Đặc tính vật lí Giá trị

Nhiệt độ hóa thủy tinh 110 – 120 °C Độ dẫn nhiệt 0.33 - 0.38 W/(mãK)

Nhiệt độ nóng chảy lớn nhất 135 – 145 °C

Nhiệt độ nóng chảy nhỏ nhất 105 – 115 °C

Kết luận: Sẽ áp dụng nhựa LDPE để ép phun, vì nhựa LDPE có độ dẻo dai và tính linh hoạt, có khả năng chịu uốn cong mà không bị vỡ Khả năng chống thấm cao, cách điện và cách nhiệt tốt, độ nhớt nhựa có thể thay đổi theo nhiệt độ nên dễ gia công, nhựa LDPE nhẹ nên dễ vận chuyển và sử lý dễ dàng hơn

Tổng quan về quá trình gia – giải nhiệt

3.3.1 Khái niệm về điều khiển nhiệt độ gia nhiệt khuôn Điều khiển nhiệt độ trong quá trình gia nhiệt khuôn là một yếu tố quan trọng để đảm bảo chất lượng và đồng đều của sản phẩm nhựa Quá trình này thường được thực hiện bằng cách sử dụng hệ thống điều khiển tự động để duy trì nhiệt độ ổn định trong khuôn

Khi nhiệt độ khuôn tăng quá cao thì quá trình giải nhiệt khuôn nhựa sẽ kéo dài, dẫn đến việc chu kỳ phun ép sẽ kéo dài thời gian, làm cho giá thành sản phẩm tăng Chính vì vậy việc điều khiển nhiệt độ khuôn trong quá trình phun ép là vấn đề quan trọng

Hình 3.8 Bộ gia nhiệt khuôn ép nhựa

3.3.2 Các phương pháp gia nhiệt

Gia nhiệt bằng hơi nước

Trong quá trình gia nhiệt này, hơi nước (hơi) sẽ được sử dụng như là nguồn nhiệt để tăng nhiệt độ của khuôn ép phun Sau đó, nhựa nóng sẽ được làm nguội bằng cách sử dụng nước lạnh Việc sử dụng hiệu quả của việc sưởi hơi nước sẽ được tăng cường bằng cách làm sạch nước trước khi nó chảy vào các kênh do kết hợp 2 chất lỏng khác nhau để gia nhiệt và làm lạnh Nguồn hơi nước được tạo ra thông qua lò hơi để cung cấp đủ hơi nước có nhiệt độ cao cho quá trình gia nhiệt

Quá trình kiểm soát nhiệt độ khuôn bằng hơi nước bao gồm một hệ thống hơi nước, hệ thống làm mát, một bộ trao đổi van, một bộ điều khiển và giám sát, và một máy ép phun khuôn

Nước làm mát Nguồn nước ra

Hệ thống điều khiển Khuôn

Hình 3.9 Hệ thống gia nhiệt bằng hơi nước

Gia nhiệt sử dụng lưu chất bằng dầu nóng

Hệ thống gia nhiệt sử dụng lưu chất bằng dầu nóng là một phương pháp phổ biến để truyền nhiệt trong nhiều ứng dụng công nghiệp Dầu nóng thường là một loại dầu chuyên dụng có điểm chớp cao, được sử dụng như một chất truyền nhiệt vì có nhiều đặc tính lợi ích, bao gồm khả năng chịu nhiệt độ cao, ổn định và dễ kiểm soát, không dẫn điện và không ăn mòn Với trường hợp dùng lưu chất là dầu, khả năng truyền nhiệt giữa lưu chất và khuôn sẽ giảm đáng kể do hệ số truyền nhiệt của dầu thấp

Hệ thống gia nhiệt bằng dầu nóng thường được sử dụng trong các ngành công nghiệp như sản xuất nhựa, sản xuất giấy, sản xuất thực phẩm, và nhiều ứng dụng khác nơi cần độ chính xác và kiểm soát cao về nhiệt độ

Hình 3.10 Hệ thống gia nhiệt sử dụng lưu chất bằng dầu nóng

Gia nhiệt bằng điện từ

Quá trình gia nhiệt khuôn bằng cảm ứng từ là một phương pháp hiện đại và hiệu quả để làm nóng khuôn ép phun mà không cần sử dụng các nguồn nhiệt truyền thống như điện hoặc hơi nước

Các cuộn cảm được đặt gần hoặc xung quanh khuôn ép phun Khi một dòng điện xoay chiều được chạy qua cuộn cảm, nó tạo ra một trường từ biến đổi, gây ra sự biến đổi của các đường lực trong vật liệu dẫn điện trong khuôn Qua hiện tượng tác động từ, năng lượng từ trường từ được chuyển thành nhiệt độ, làm nóng khuôn một cách đồng đều và hiệu quả

Hình 3.11 Hệ thống gia nhiệt bằng điện từ

THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM

Sơ bộ về bộ khuôn

Thiết kế tấm Insert Để nghiên cứu khả năng điền đầy của nhựa thì thiết kế các tấm Insert có hình dạng bên trong khác nhau nhưng về kích thước các tấm Insert đều như nhau

Hình 4.1 Thiết kế hình dạng 3D của các tấm Insert

Sản phẩm của các tấm Insert sau khi tách khuôn

Hình 4.2 Sản phẩm 3D của các mẫu Insert

Bản vẽ 2D của các mẫu Insert

Hình 4.3 Bản vẽ 2D các tấm Insert

Hình 4.4 Tấm Insert sau khi gia công

Việc thiết kế các dạng sản phẩm có hình dạng khác nhau của tấm Insert sẽ thấy rõ hơn khả năng điền đầy của nhựa

4.1.2 Hệ thống kênh dẫn hỗn hợp

Hệ thống kênh dẫn hỗn hợp được thiết kế nhằm việc gia nhiệt cho khuôn

Hình 4.5 Cấu tạo của hệ thống kênh dẫn hỗn hợp

Cấu tạo của kênh dẫn hỗn hợp:

- Gối đỡ trượt: Là chi tiết đưọc kết nối với trục vít qua hai cái chốt dùng để nâng/hạ, đóng mở kênh dẫn hỗn

- Hệ thống đẩy: Giúp đẩy phần dương ra để nước có thể tràn vào khi quay trục vít me xuống

- Trục vít me + Tay quay: là thanh dài có 2 đầu nối với Insert, có lỗ ở tâm để cố định trên trục xoay, mỗi chu trình xoay là 180

- Tấm Insert: bao gồm 2 tấm, 1 tấm đỡ và tiếp xúc với nguồn nhiệt, 1 tấm để ép sản phẩm

Hình 4.6 Nguyên lí hoạt động của bộ khuôn

- Sau khi xoay vít me cùng chiều kim đồ hồ thì vít me sẽ đi xuống, đồng thời cũng sẽ đẩy khối trượt di động xuống kéo theo khối đỡ trượt sẽ đẩy khối trượt tịnh tiến về tấm Insert, sau khi khối đỡ tiếp xúc Tấm Insert thì nhựa sẽ bắt đầu được điền đầy vào khuôn Sau khi nhựa được điền đầy thì cho vít me đi lên để hở khoảng trống giữ tấm Insert và khối đỡ để nước làm nguội đi vào

-Việc khối đỡ tiếp xúc với tấm Insert để cho trong quá trình nhựa được điền vào thì tấm Insert không bị lủng do nhiệt độ của nhựa cao và áp suất khi ép có thế làm biến dạng và lủng tấm Insert

Bộ khuôn được thiết kế dựa trên nguyên tắc của khuôn hai tấm cơ bản nhưng có một số thay đổi và cải tiến đển phục vụ cho quá trình thử nghiệm và nghiên cứu

Hình 4.7 Cấu tạo bộ khuôn hoàn chỉnh

(1) Tay quay, (2) Vít me, (3) Khối đỡ trượt, (4) Khối trượt, (5) Tấm Insert

Trước khi bắt đầu ép sản phầm sẽ quay tay quay (1) để vít me (2) xoay theo kéo theo khối đỡ trượt (3) di chuyển tịnh tiến từ trên xuống và đẩy khối trượt (4) đi lên ép vào sát dưới tấm insert (5) Sau khi quá trình ép hoàn tất, quay tay quay để khối đỡ trượt đi ra, kênh dẫn mở để nước có thể vào bên trong làm nguội chi tiết Sau này có thể cải tiến thay tay quay bằng một bộ mô tơ có thể tự động hóa quá trình đi ra vào của khối trượt để tiết kiệm thời gian và công sức

Vẫn dựa trên nguyên tắc hoạt động của khuôn hai tấm bình thường nhưng sẽ có một số cải tạo khác ở vị trí lòng khuôn Thay vì có một lòng khuôn nguyên khối thì theo thiết kế có hai tấm insert sẽ thay vào vị trí đó và đảm nhận nhiệm vụ tạo hình cho sản phẩm ép và truyền nhiệt độ

Hình 4.8 Vị trị lắp tấm Insert vào khuôn

Sản phầm trên tấm insert có thiết kế khác nhau có thể tháo lắp thay đổi dễ dàng.Tấm insert bên dưới mỏng đảm bảo khả năng truyền nhiệt đều và nhanh Ngoài ra còn có rãnh để chèn ron cao su đảm bảo trong quá trình ép nước không bị rò rỉ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

Hình 4.9 Hệ thống kênh dẫn hỗn hợp

Cấu tạo tấm khuôn dưong gồm hai phần: Phần khuôn dương và khối trượt

Khối trượt có hai nhiệm vụ chính đó là:

- Nâng/hạ để đóng mở hệ thống kênh dẫn hỗn hợp

- Nâng đỡ cho tấm insert để trong quá trong ép không bị biến dạng

Gia công các chi tiết và lắp ráp bộ khuôn

Hình 4.11 Tấm khuôn dương có kênh dẫn hỗn hợp

Hình 4.14 Mô hình khuôn thực tế

Mô hình thực nghiệm

4.2.1 Quá trình ép thực nghiệm

Hình 4.15 Vị trí khuôn khi gá máy lên máy ép nhựa

Vị trí nhựa điền đầy

Hình 4.16 Vị trí gá khuôn dương trên máy ép nhựa

Hình 4.17 Vị trí gá khuôn âm trên máy ép nhựa

- Thí nghiệm mô hình tại mốc nhiệt ở 70 °C, 80 °C, 90 °C

- Thực hiện gia nhiệt bằng nước nóng tại các mốc nhiệt độ 70 °C, 80 °C, 90 °C

- Sau các mốc thời gian 2 s, 4 s, 6 s, 8 s, 10 s, 12 s, 14 s, 16 s, 18 s, 20 s

- Tiến hành chụp lại vùng phân bố nhiệt và làm nguội khuôn về 25 °C

- Làm sạch hết nước ở trong lòng khuôn và đo tại các mốc thời gian khác nhau sau đó tiếp tục đo ở các mốc thời gian tiếp theo

- Tổng hợp lại kết quả và phân tích dữ liệu nhiệt thông qua phần mềm SmartView và lưu kết quả

- Tiếp tục thí nghiệm với các mốc nhiệt độ sau đó

Hình 4.18 Ảnh chụp kết quả quá trình gia nhiệt

Hình 4.19 Giao diện phân tích ảnh gia nhiệt trong SmartView

Mô hình thí nghiệm và sơ đồ hệ thống đường nước dùng trong quá trình gia nhiệt

Hình 4.20 Mô hình thí nghiệm

Hệ thống đường nước khi gia nhiệt khuôn được chia làm 3 quá trình: Làm nóng nước→ Gia nhiệt khuôn → Làm nguội khuôn Do được chia làm 3 quá trình nên mỗi quá trình sẽ có 1 hệ thống đường nước riêng Trong mô hình có các kí hiệu như:

- In: đầu nước chảy vào

Dấu mũi tên là theo chiều của dòng chảy, dấu mũi tên màu đỏ là nước nóng, màu xanh là nước lạnh

- Mô hình làm nóng nước

Máy gia nhiệt Máy làm lạnh

Hình 4.21 Sơ đồ hệ thống đường nước làm nóng nước

-Mô hình gia nhiệt khuôn

Hình 4.22 Sơ đồ hệ thống đường nước gia nhiệt khuôn

-Mô hình làm mát khuôn

Máy gia nhiệt Máy làm lạnh

Hình 4.23 Sơ đồ hệ thống đường nước làm nguội khuôn

Thiết bị hỗ trợ

Hiện nay việc gia nhiệt có thể sử dụng nhiều phương pháp khác nhau như: gia nhiệt bằng khí, gia nhiệt bằng điện trở hoặc là dùng dung dịch có nhiệt độ cao đưa vào khuôn để gia nhiệt

Trong phần nghiên cứu này sẽ thực hiện việc gia nhiệt bằng bộ máy gia nhiệt nước của Haitian

Cách thức hoạt động của máy gia nhiệt nước khi làm thí nghiệm là: Sau khi nước từ bồn chứa truyền qua máy gia nhiệt thông qua đầu vào và tại đây sẽ điều chỉnh nhiệt độ nước, sau khi nước đã đủ độ nóng như nhiệt độ cài đặt thì sẽ mở van nước để nước chảy tới khuôn thông qua đầu ra của máy gia nhiệt và chảy qua khuôn để gia nhiệt và nước từ đầu nước còn lại của khuôn sẽ trở về lại máy tạo thành một vòng tròn khép kín

Máy gia nhiệt nước Haitain

Hình 4.24 Máy gia nhiệt nước Haitian

Hình 4.25 Camera nhiệt Fluke Ti20 [5]

Camera nhiệt Fluke Ti20 là một công cụ tối ưu trong việc hỗ trợ theo dõi quá trình thay đổi nhiệt dộ của vật thể

Chụp ảnh và lưu trữ ảnh phân bố nhiệt độ tự động trên Fluke Connect thông qua truyền dữ liệu không dây

Hỗ trợ kết nối và xử lý hình ảnh phân bố nhiệt trên phần mềm Smartview, từ đó có thể trích xuất dữ liệu và đánh giá nhiệt độ một cách chính xác nhất

Phần mềm Smartview là phần mềm thay thế cho Fluke Connect Desktop với những tính năng chính:

+ Dễ dàng chỉnh sửa và tối ưu hóa ảnh nhiệt để hiển thị trạng thái của thiết bị

+ Kết hợp ảnh hồng ngoại và khả kiến để phân tích đơn giản hơn nhờ chế độ ảnh trong ảnh và kết hợp ảnh

+ Tạo báo cáo chi tiết trong vài phút và lưu các mẫu báo cáo tùy chỉnh

+ Truy cập ảnh nhiệt trên mọi thiết bị bằng bộ lưu trữ đám mây tự động

+ Sắp xếp ảnh và dễ dàng tìm theo thiết bị, mức độ nghiêm trọng và tên

+ Chia sẻ ảnh trong phần mềm dành cho máy tính ngay tức thì với tất cả thành viên trong nhóm

+ Kết hợp các ảnh nhiệt với dữ liệu từ hơn 80 dụng cụ Fluke Connect bao gồm các đồng hồ vạn năng kỹ thuật số và cảm biến

+ Khả năng cập nhật firmware

Hình 4.27 Giao diện chính của SmartView

Mô hình mô phỏng quá trình gia nhiệt

4.4.1 Giới thiệu phần mềm Ansys

ANSYS là một phần mềm được phát triển và ứng dụng rộng rãi trên thế giới, có thể đáp ứng các yêu cầu nói trên của cơ học Trong tính toán thiết kế cơ khí, phần mềm ANSYS có thể liên kết với các phần mềm thiết kế mô hình hình học 2D và 3D để phân tích trường ứng suất, biến dạng, trường nhiệt độ, tốc độ dòng chảy, có thể xác định được độ mòn, mỏi và phá huỷ của chi tiết Nhờ việc xác định đó, có thể tìm các thông số tối ưu cho công nghệ chế tạo ANSYS còn cung cấp phương pháp giải các bài toán cơ với nhiều dạng mô hình vật

48 liệu khác nhau: đàn hồi tuyến tính, đàn hồi phi tuyến, đàn dẻo, đàn nhớt, dẻo, dẻo nhớt, chảy dẻo, vật liệu siêu đàn hồi, siêu dẻo, các chất lỏng và chất khí

Giới thiệu module CFX trong phần mềm ANSYS

Module CFX là một chương trình động lực học chất lỏng mục đích chung, hiệu năng cao đã được áp dụng để giải các bài toán dòng chảy đa dạng trong hơn 20 năm qua

Hình 4.28 Tiến trình giải bài toán của ANSYS [6]

CFX được tích hợp trong nền tảng ANSYS Workbench, cung cấp các kết nối hai chiều cao cấp cho tất cả các hệ thống CAD chính, các công cụ tạo và hiệu chỉnh hình học mạnh mẽ với ANSYS DesignModeler, các công nghệ chia lưới cao cấp trong ANSYS Meshing, và dễ dàng kéo và thả truyền dữ liệu và các kết quả để chia sẽ giữa các ứng dụng

Hình 4.29 Giao diện làm việc của CFX (Fluid Flow)

Hình 4.30 Giao diện làm việc chính của ANSYS Đây là giao diện của ANSYS, từ đây sẽ xây dựng mô hình, chia lưới, sau đó thiết lập các thông số tùy theo từng trường hợp thí nghiệm sau đó ANSYS sẽ chạy mô phỏng và cho ra kết quả, với kết quả đã thu được sẽ khai thác hình ảnh, dữ liệu,… từ phần mềm rồi đem kết quả so sánh với thực nghiệm

4.4.2 Mô hình mô phỏng quá trình gia nhiệt

Bước 1: Import mô hình và thiết lập cơ bản trong Geometry

Hình 4.31 Mô hình trong giao diện Geometry

- Thiết kế mô hình hình học của Insert tiếp xúc với Water

Hình 4.33 Mô hình tiếp xúc giữa Water và Insert

- Thiết lập Water Inlet và Water Outlet

Hình 4.34 Thiết lập Water Inlet

Hình 4.35 Thiết lập Water Outlet

Bước 2: Chia lưới mô phỏng

Sau khi xây dựng xong mô hình bài toán thì tiến hành chia lưới, việc chia lưới để có thể tính toán trên từng phần tử của mô hình và đưa ra kết quả chính xác nhất Việc chia lưới càng nhiều làm thì kết quả có độ chính xác càng cao Đối với bài toán này thì liên kết của các phần tử của bài toán ở dạng Contact Region, Khuôn được chia lưới theo dạng Inflation còn đối với tấm Insert thì là Face Sizing

Hình 4.36 Mô hình trong giao diện Mesh

Hình 4.37 Mô hình chia lưới

- Thiết lập thông số cho Inflation cho khuôn với thickness: 1 mm

Hình 4.38 Chia lưới dạng Inflation cho khuôn

- Thiết lập thông số cho FaceSizing cho Insert với thickness: 1 mm

Hình 4.39 Chia lưới dạng FaceSizing cho Insert

Thickness: 2 mm Maximum layer: 5 Growth Rate: 1.2

Mass Flow rate: 30 g/s^-1 Water Temperature: 80 °C

246 x 156 x 56 mm Material: C45 Steel Initial Temperature: 25 °C

Hình 4.40 Các điều kiện và kết quả chia lưới

Bước 3: Thiết lập thông số cho các đối tượng, các thông số các ràng buộc phân tích và mô phỏng

Sau khi chia lưới, ta cần xác định, phân tích và điều chỉnh thông số trong Ansys_Fluid Flow (CFX)

Hình 4.41 Thiết lập tấm Insert

Hình 4.42 Thiết kế nhiệt độ cho tấm Insert

Hình 4.43 Thiết lập vật liệu cho Mold

Hình 4.44 Thiết lập nhiệt độ của Mold

Hình 4.45 Thiết lập chất lỏng cho Water

Hình 4.46 Thiết lập thông số đầu vào cho Water

Hình 4.48 Thiết lập Water Inlet

Hình 4.49 Thiết lập thông số cho Water Inlet

Hình 4.50 Thiết lập Water Outlet

- Thiết lập Analysis Type: thời gian gia nhiệt: 140s, Timestep: 1

Hình 4.51 Thiết lập thông số cho thời gian gia nhiệt (Analysis Type)

- Thiết lập Output Control (Transeint Result)

Hình 4.52 Thiết lập thông số Output

Mass Flow rate: 30 g/s^-1 Water Temperature: 80 °C

246 x 156 x 56 mm Material: C45 Steel Initial Temperature: 25 °C

Hình 4.53 Điều kiện biên và mô hình lưới của khuôn

Bước 4: Chạy phân tích kết quả

Hình 4.54 Giao diện chạy phân tích kết quả

Bước 5: Điều chỉnh và xem xét nhiệt độ của tấm Insert

Hình 4.55 Kết quả gia nhiệt

Bước 6: Dùng công cụ Timestep Selector để khảo sát nhiệt độ tại từng thời điểm khác nhau

Hình 4.56 Kiểm tra kết quả gia nhiệt tại 10 s

Hình 4.57 Kiểm tra kết quả gia nhiệt tại 20 s

KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM

Thông số mô phỏng và thực nghiệm của quá trình gia nhiệt

2 TRỊNH HUỲNH HỮU ĐĂNG 19143110 Chương 3: Cơ sở lý thuyết

Chương 5: Kết quả mô phỏng và thực nghiệm

5.3 Kết quả tạo hình sản phẩm nhựa và ảnh hưởng của áp suất nhựa đến độ biến dạng của tấm Insert trong khuôn

3 LÊ MINH HIẾU 19143115 Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài

Chương 4: Thiết kế chế tạo mô hình thí nghiệm

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, nhu cầu gia nhiệt cho khuôn ép nhựa đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa trong quá trình khuôn phun ép, mang lại những đóng góp quan trọng cho việc tăng năng suất và cải thiện chất lượng sản phẩm Đồng thời khả năng có thể thay đổi linh hoạt thiết kế của sản phầm trong lòng khuôn khiến cho số sản phẩm ép được trên một bộ khuôn trở nên đa dạng hơn Trong quá trình ép phun nhựa, một phần lớn thời gian chu kỳ được dành cho quá trình giải nhiệt, và việc áp dụng gia nhiệt hiệu quả có thể giảm thời gian và chi phí vận hành Đối diện với thách thức này, nghiên cứu tập trung vào khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa thông qua việc sử dụng kênh dẫn hỗn hợp trong quá trình gia nhiệt khuôn Đồng thời, để đảm bảo hiệu suất và tính tự động hóa cao, nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu, thiết kế và chế tạo khuôn thí nghiệm dựa trên ý tưởng ban đầu sau đó về lâu dài có thể cải tiến để hoàn thiện hơn

Trong quá trình ép phun, thời gian làm nguội chiếm khoảng 60% chu kì khuôn, việc làm nguội đúng cách sẽ giúp làm giảm chu kì ép phun giảm xuống, cải thiện chất lượng sản phẩm và giảm chi phí

Có hai loại hệ thống giải nhiệt: truyền thống (2D) và theo hình dạng của chi tiết (3D)

- Hệ thống giải nhiệt truyền thống (2D)

Hình 1.1 Hệ thống giải nhiệt truyền thống (2D) [1]

Hệ thống giải nhiệt truyền thống bao gồm việc gia công các kênh giải nhiệt vào khuôn thông qua các phương pháp tiêu chuẩn như khoan hoặc phay Các kênh được tạo ra bằng những quy trình này thường được làm theo đường thẳng, tuy nhiên chúng có thể gặp nhau hoặc được cải thiện bằng các thiết bị bổ sung như làm mát có vách ngăn (baffle system) và làm mát kiểu vòi phun (Bubblers) Thiết kế hệ thống giải nhiệt tiêu chuẩn thích

2 hợp nhất cho các bộ phận có hình dạng đơn giản để đảm bảo toàn bộ phần được làm mát hiệu quả

Hình 1.2 Hệ thống làm mát có vách ngăn (baffle system) và làm mát kiểu vòi phun

+ Chi phí thấp: Khuôn làm mát theo phương pháp truyền thống giá rẻ hơn vì chúng không đòi hỏi các phương pháp sản xuất tiên tiến để sản xuất

+ Truyền nhiệt kém: Làm mát truyền thống không hiệu quả như làm mát theo hình dạng trong việc loại bỏ nhiệt từ bộ phận do giới hạn của các phương pháp sản xuất truyền thống

- Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết (3D)

Hình 1.3 Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết (3D) [1]

Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết (3D) giúp quá trình ép nhựa cho các bộ phận phức tạp trở nên dễ tiếp cận và hiệu quả hơn Đây là cách thức đưa vào các kênh

3 làm mát theo sát với hình dạng của chi tiết Quá trình này tăng hiệu quả làm mát những bộ phận này một cách đồng đều, ngay cả trong các khu vực khó tiếp cận Ưu điểm:

+ Giảm thời gian chu kỳ ép nhựa: Tùy thuộc vào từng bộ phận, làm mát theo hình dạng có thể giảm thời gian chu kỳ do hiệu suất làm mát được cải thiện

+ Tăng khả năng linh hoạt trong thiết kế

+ Giảm tỷ lệ hao phí: Quá trình làm mát được kiểm soát chính xác hơn dẫn đến ít lỗi, tỷ lệ hao phí thấp và tính đồng đều cao của sản phẩm

+ Chi phí cao: Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết đòi phương pháp sản xuất tiên tiến và người thiết kế cần có chuyên môn cao

Dựa vào đó hệ thống giải nhiệt này được thiết kế ra kết hợp cả hai phương pháp truyền thống (2D) và theo hình dạng của chi tiết (3D) nhằm tăng khả năng làm mát một cách đồng dều và tiết kiệm chi phí gia công

1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Trong tình hình ngày nay, việc thiết kế và phát triển sản phẩm theo xu hướng nhỏ, nhẹ, mỏng và linh hoạt đã đặt ra nhiều thách thức đáng kể trong quá trình phun ép nhựa Những thách thức này bao gồm yêu cầu về máy ép, cấu trúc khuôn, tham số phun ép, vật liệu nhựa, và các quy trình phun ép mới

Từ góc độ khoa học, nghiên cứu này không chỉ mở rộng kiến thức về cách nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình tạo hình sản phẩm nhựa mà còn đưa ra những phương pháp và kỹ thuật mới, nhằm tối ưu hóa hiệu suất sản xuất Việc áp dụng kênh dẫn hỗn hợp trong quá trình phun ép không chỉ giúp giảm hiện tượng mất nhiệt độ của dòng nhựa mà còn tăng cường khả năng điều khiển và làm mát, từ đó cải thiện đáng kể chất lượng của sản phẩm cuối cùng

Về thực tiễn trong lĩnh vực thực tế sản xuất, đề tài này có ý nghĩa lớn về việc giảm chi phí và tăng hiệu suất trong quá trình phun ép nhựa Bằng cách hiểu rõ hơn về cách thức nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, doanh nghiệp có thể tối ưu hóa các thông số kỹ thuật, giảm thời gian gia nhiệt khuôn, và đạt được sản phẩm với chất lượng cao hơn Điều này không chỉ giúp tăng cường sức cạnh tranh mà còn đóng góp vào sự phát triển bền vững và hiệu quả trong ngành công nghiệp phun ép nhựa

Trong nghiên cứu này, tập trung vào khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa khi sử dụng kênh dẫn hỗn hợp trong quá trình phun ép Mục tiêu là nghiên cứu các phương pháp gia nhiệt khuôn hiệu quả, đảm bảo nhiệt độ yêu cầu, và đồng thời giữ cho chu kỳ phun ép ngắn nhất có thể Đây có thể là những bước đầu cơ bản để những nhóm thực hiện đề tài sau, nhóm sinh viên ngành cơ khí, đặc biệt là trong chuyên ngành khuôn mẫu có thể nghiên cứu và cải tiến đề tài để trở nên hoàn thiện hơn và đáp ứng đủ được các yêu cầu cần thiết trong môi trường hiện nay

1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Thiết kế, chế tạo khuôn (gia công CNC, cắt laser)

- Mô phỏng quá trình điền đầy sản phẩm

- Áp dụng công nghệ gia nhiệt vào lòng khuôn

- Thử nghiệm các trường hợp nhiệt độ khác nhau của kênh dẫn hỗn hợp

- Tổng hợp, so sánh và phân tích kết quả thí nghiệm

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu là hệ thống kênh dẫn hỗn hợp và khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa của khuôn Nghiên cứu tập trung vào quá trình tạo hình của sản phẩm nhựa và ảnh hưởng của kênh dẫn hỗn hợp đối với khả năng điều khiển và cải thiện chất lượng của sản phẩm

- Tổng quan về khuôn ép nhựa và giới thiệu sản phẩm

- Thiết kế hệ thống kênh dẫn hỗn hợp

- Thiết kế mẫu sản phẩm ép thử (các tấm insert)

- Lắp ráp khuôn và ép thử sản phẩm trên máy ép

- Thí nghiệm gia nhiệt khuôn với nước nóng

- Chụp ảnh và xử lý thông số thí nghiệm

- Nghiên cứu quá trình điền đầy khuôn với các nhiệt độ và áp suất khác nhau

- Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các lý thuyết về khuôn ép nhựa và kênh dẫn hỗn hợp Mô phỏng quá trình điền đầy trên phần mềm

- Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến hành ép thử sản phẩm và Gia nhiệt khuôn với các nhiệt độ thời gian khác nhau

- Phương pháp mô hình hóa: Thiết kế và chế tạo khuôn ép nhựa có hệ thống kênh dẫn hỗn hợp phức tạp

- Phương pháp phân tích dữ liệu: Kết hợp giữa mô phỏng trên phần mềm và thực nghiệm để phân tích và so sánh các trường hợp kết quả thí nghiệm thu được So sánh các kết quả thực nghiệm theo các điều kiện ban đầu

1.6 Kết cấu của ĐATN Đồ án tốt nghiệp bao gồm 5 chương sau:

- Chương 1: Tổng quan (Trình bày mục đích thực hiện đề tài)

- Chương 2: Cơ sở lý thuyết (trình bày khái niệm về khuôn, các loại nhựa thường được sử dụng trong ép nhựa)

Kết quả tạo hình sản phẩm nhựa và ảnh hưởng của áp suất nhựa đến độ biến dạng của tấm

3 LÊ MINH HIẾU 19143115 Chương 2: Tổng quan nghiên cứu đề tài

Chương 4: Thiết kế chế tạo mô hình thí nghiệm

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Hiện nay, nhu cầu gia nhiệt cho khuôn ép nhựa đóng vai trò quan trọng trong nghiên cứu khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa trong quá trình khuôn phun ép, mang lại những đóng góp quan trọng cho việc tăng năng suất và cải thiện chất lượng sản phẩm Đồng thời khả năng có thể thay đổi linh hoạt thiết kế của sản phầm trong lòng khuôn khiến cho số sản phẩm ép được trên một bộ khuôn trở nên đa dạng hơn Trong quá trình ép phun nhựa, một phần lớn thời gian chu kỳ được dành cho quá trình giải nhiệt, và việc áp dụng gia nhiệt hiệu quả có thể giảm thời gian và chi phí vận hành Đối diện với thách thức này, nghiên cứu tập trung vào khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa thông qua việc sử dụng kênh dẫn hỗn hợp trong quá trình gia nhiệt khuôn Đồng thời, để đảm bảo hiệu suất và tính tự động hóa cao, nhóm nghiên cứu đã tiến hành nghiên cứu, thiết kế và chế tạo khuôn thí nghiệm dựa trên ý tưởng ban đầu sau đó về lâu dài có thể cải tiến để hoàn thiện hơn

Trong quá trình ép phun, thời gian làm nguội chiếm khoảng 60% chu kì khuôn, việc làm nguội đúng cách sẽ giúp làm giảm chu kì ép phun giảm xuống, cải thiện chất lượng sản phẩm và giảm chi phí

Có hai loại hệ thống giải nhiệt: truyền thống (2D) và theo hình dạng của chi tiết (3D)

- Hệ thống giải nhiệt truyền thống (2D)

Hình 1.1 Hệ thống giải nhiệt truyền thống (2D) [1]

Hệ thống giải nhiệt truyền thống bao gồm việc gia công các kênh giải nhiệt vào khuôn thông qua các phương pháp tiêu chuẩn như khoan hoặc phay Các kênh được tạo ra bằng những quy trình này thường được làm theo đường thẳng, tuy nhiên chúng có thể gặp nhau hoặc được cải thiện bằng các thiết bị bổ sung như làm mát có vách ngăn (baffle system) và làm mát kiểu vòi phun (Bubblers) Thiết kế hệ thống giải nhiệt tiêu chuẩn thích

2 hợp nhất cho các bộ phận có hình dạng đơn giản để đảm bảo toàn bộ phần được làm mát hiệu quả

Hình 1.2 Hệ thống làm mát có vách ngăn (baffle system) và làm mát kiểu vòi phun

+ Chi phí thấp: Khuôn làm mát theo phương pháp truyền thống giá rẻ hơn vì chúng không đòi hỏi các phương pháp sản xuất tiên tiến để sản xuất

+ Truyền nhiệt kém: Làm mát truyền thống không hiệu quả như làm mát theo hình dạng trong việc loại bỏ nhiệt từ bộ phận do giới hạn của các phương pháp sản xuất truyền thống

- Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết (3D)

Hình 1.3 Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết (3D) [1]

Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết (3D) giúp quá trình ép nhựa cho các bộ phận phức tạp trở nên dễ tiếp cận và hiệu quả hơn Đây là cách thức đưa vào các kênh

3 làm mát theo sát với hình dạng của chi tiết Quá trình này tăng hiệu quả làm mát những bộ phận này một cách đồng đều, ngay cả trong các khu vực khó tiếp cận Ưu điểm:

+ Giảm thời gian chu kỳ ép nhựa: Tùy thuộc vào từng bộ phận, làm mát theo hình dạng có thể giảm thời gian chu kỳ do hiệu suất làm mát được cải thiện

+ Tăng khả năng linh hoạt trong thiết kế

+ Giảm tỷ lệ hao phí: Quá trình làm mát được kiểm soát chính xác hơn dẫn đến ít lỗi, tỷ lệ hao phí thấp và tính đồng đều cao của sản phẩm

+ Chi phí cao: Hệ thống giải nhiệt theo hình dạng của chi tiết đòi phương pháp sản xuất tiên tiến và người thiết kế cần có chuyên môn cao

Dựa vào đó hệ thống giải nhiệt này được thiết kế ra kết hợp cả hai phương pháp truyền thống (2D) và theo hình dạng của chi tiết (3D) nhằm tăng khả năng làm mát một cách đồng dều và tiết kiệm chi phí gia công

1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Trong tình hình ngày nay, việc thiết kế và phát triển sản phẩm theo xu hướng nhỏ, nhẹ, mỏng và linh hoạt đã đặt ra nhiều thách thức đáng kể trong quá trình phun ép nhựa Những thách thức này bao gồm yêu cầu về máy ép, cấu trúc khuôn, tham số phun ép, vật liệu nhựa, và các quy trình phun ép mới

Từ góc độ khoa học, nghiên cứu này không chỉ mở rộng kiến thức về cách nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình tạo hình sản phẩm nhựa mà còn đưa ra những phương pháp và kỹ thuật mới, nhằm tối ưu hóa hiệu suất sản xuất Việc áp dụng kênh dẫn hỗn hợp trong quá trình phun ép không chỉ giúp giảm hiện tượng mất nhiệt độ của dòng nhựa mà còn tăng cường khả năng điều khiển và làm mát, từ đó cải thiện đáng kể chất lượng của sản phẩm cuối cùng

Về thực tiễn trong lĩnh vực thực tế sản xuất, đề tài này có ý nghĩa lớn về việc giảm chi phí và tăng hiệu suất trong quá trình phun ép nhựa Bằng cách hiểu rõ hơn về cách thức nhiệt độ ảnh hưởng đến quá trình sản xuất, doanh nghiệp có thể tối ưu hóa các thông số kỹ thuật, giảm thời gian gia nhiệt khuôn, và đạt được sản phẩm với chất lượng cao hơn Điều này không chỉ giúp tăng cường sức cạnh tranh mà còn đóng góp vào sự phát triển bền vững và hiệu quả trong ngành công nghiệp phun ép nhựa

Trong nghiên cứu này, tập trung vào khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa khi sử dụng kênh dẫn hỗn hợp trong quá trình phun ép Mục tiêu là nghiên cứu các phương pháp gia nhiệt khuôn hiệu quả, đảm bảo nhiệt độ yêu cầu, và đồng thời giữ cho chu kỳ phun ép ngắn nhất có thể Đây có thể là những bước đầu cơ bản để những nhóm thực hiện đề tài sau, nhóm sinh viên ngành cơ khí, đặc biệt là trong chuyên ngành khuôn mẫu có thể nghiên cứu và cải tiến đề tài để trở nên hoàn thiện hơn và đáp ứng đủ được các yêu cầu cần thiết trong môi trường hiện nay

1.3 Mục tiêu nghiên cứu của đề tài

- Thiết kế, chế tạo khuôn (gia công CNC, cắt laser)

- Mô phỏng quá trình điền đầy sản phẩm

- Áp dụng công nghệ gia nhiệt vào lòng khuôn

- Thử nghiệm các trường hợp nhiệt độ khác nhau của kênh dẫn hỗn hợp

- Tổng hợp, so sánh và phân tích kết quả thí nghiệm

1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu:

- Đối tượng nghiên cứu là hệ thống kênh dẫn hỗn hợp và khả năng tạo hình cho sản phẩm nhựa của khuôn Nghiên cứu tập trung vào quá trình tạo hình của sản phẩm nhựa và ảnh hưởng của kênh dẫn hỗn hợp đối với khả năng điều khiển và cải thiện chất lượng của sản phẩm

- Tổng quan về khuôn ép nhựa và giới thiệu sản phẩm

- Thiết kế hệ thống kênh dẫn hỗn hợp

- Thiết kế mẫu sản phẩm ép thử (các tấm insert)

- Lắp ráp khuôn và ép thử sản phẩm trên máy ép

- Thí nghiệm gia nhiệt khuôn với nước nóng

- Chụp ảnh và xử lý thông số thí nghiệm

- Nghiên cứu quá trình điền đầy khuôn với các nhiệt độ và áp suất khác nhau

- Nghiên cứu lý thuyết: Nghiên cứu các lý thuyết về khuôn ép nhựa và kênh dẫn hỗn hợp Mô phỏng quá trình điền đầy trên phần mềm

- Nghiên cứu thực nghiệm: Tiến hành ép thử sản phẩm và Gia nhiệt khuôn với các nhiệt độ thời gian khác nhau

- Phương pháp mô hình hóa: Thiết kế và chế tạo khuôn ép nhựa có hệ thống kênh dẫn hỗn hợp phức tạp

- Phương pháp phân tích dữ liệu: Kết hợp giữa mô phỏng trên phần mềm và thực nghiệm để phân tích và so sánh các trường hợp kết quả thí nghiệm thu được So sánh các kết quả thực nghiệm theo các điều kiện ban đầu

1.6 Kết cấu của ĐATN Đồ án tốt nghiệp bao gồm 5 chương sau:

- Chương 1: Tổng quan (Trình bày mục đích thực hiện đề tài)

- Chương 2: Cơ sở lý thuyết (trình bày khái niệm về khuôn, các loại nhựa thường được sử dụng trong ép nhựa)