đề tài đồ án công nghệ đúc

Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Un MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU Ngày khoa học kỹ thuật phát triển ngày đại nhu cầu sử dụng sản phẩm tiêu dùng cao Một số lĩnh vực cung cấp nhiều mặt hàng tiêu dùng định hình nhiệt, định hình nhiệt có nghĩa tạo hình dạng sản phẩm theo nhu cầu mục đích sử dụng theo ý thích người tiêu dùng mong muốn, cách gia nhiệt để làm thay đổi hình dạng sản phẩm Định hình nhiệt có nhiều lĩnh vực nhỏ khác (rèn, đúc, sấy…) đúc kỹ thuật phổ biến Kỹ thuật đúc cung cấp nhiều sản phẩm tốt đa dạng cho thị trường tiêu thụ, từ sản phẩm có kích thước nhỏ tách uống nước đến sản phẩm lớn Vậy đúc gì? Gồm phương pháp gì? Sử dụng vật liệu gì? Các loại sản phẩm yêu cầu chất lượng sản phẩm nào, cách thiết kế Thì tìm hiểu rỏ qua nội dung đề tài đồ án công nghệ đúc SVTH: Lý Minh Nhựt Môn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên Giới thiệu  Từ xa xưa người ta biết tới kỹ thuật đúc đúc vạt dụng kim loại (trống đồng, chén dĩa, đúc tiền …), vật liệu sử dụng đúc chưa đa dạng như, đồng, vàng bạc Các mẫu mã sản phẩm chưa đa dạng chưa phức tạp ngày kỹ thuật đúc bước sang trang với nhiều phương pháp đúc đai xưa nhiều suất, hiệu suất chất lượng sản phẩm cao  Một số Kỹ thuật khác tương tự đúc thường sử dụng độ gia nhiệt thấp có giợi hạn rộng việc lựa chọn nguyên liệu ; quy trình bao gồm bước định hình làm nguội, dập nén tạo hình, khn luồng, khuôn nệm cao su, dạng chắn, dạng đúc định cở rèn Được ứng dụng nhiều dây chuyền sản xuất khác ( chuẩn bị nguyên liệu, nạp liệu, đóng gói v.v ) Trong ngành thực phẩm, thiết bi điện tử, sản phẩm y học, sản xuất số phận chi tiết máy dây chuyền sản xuất, phương pháp định hình nhiệt phải đáp ưng yêu cầu tốc độ phải nhanh liên tục, dây chuyền khép kính, giảm chi phí, việc tương tự  Kỹ thuật đúc có nhiều lợi phương pháp tạo hình khác: Các phận có kích thước lớn tạo thành với chi phí thiết bị , khn đúc tương đối thấp, làm việc áp suất thấp Tạo phận có thành mỏng, mà phương pháp khác khó làm Sản phẩm có thành mỏng dung tích lớn, tách uống nước, sản xuất với chi phí vốn đầu tư thấp, tỉ lệ sản xuất từ 50000 đến 200 000 đơn vị Sản phẩm có bề dày lớn thể tích nhỏ, máy tính bàn, cạnh tranh thuận lợi với khung giá ổn định, chi phí vận chuyển thấp chi tiết sản phẩm (100psi ) nén áp lực SVTH: Lý Minh Nhựt Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên Hình 1: Phần thân tau làm nguội Hình 2: hình ảnh chai nhựa cắt sử dụng nhựa polypropylen SVTH: Lý Minh Nhựt Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên Công nghệ đúc 2.1 Khái niệm - Đúc công nghệ chế tạo sản phẩm phương pháp rót vật liệu dạng chảy lỏng vào khn để tạo sản phẩm có hình dạng theo khuôn mẫu 2.2 Vật liệu đúc 2.2.1 Vật liệu nhựa - Một số vật liệu TPS sử dụng phổ biến: chịu ma sát cao nhiệt độ cao, PS, - HOPE, PP, PVC, ABS, CEPT, PMMA Một số loại nhựa khác phổ biến hơn: chất đồng trùng hợp Xtiren-butadien, multipolymer, axit acriclic, polycacbonat, cellulosiscs, etilen, propylene, nhựa suốt (TPE) nhựa dùng lưu hoá cao su cấu trúc EVAL gồm lớp - nhựa saran, nylon, polyolefins, styreneics Nhiệt độ phòng Nhiệt độ khn quy trình định hình nhiệt Độ gia nhiệt*giới hạn nhiệt Bảng Hướng dẫn quy trình điều chỉnh nhiệt độ định hình nhiệt LOẠI NHỰA HOPE ABS PMMA PS PC PVC NHIỆT ĐỘ (0C) 160, 260, 295, 330,180 180, 260, 325, 380, 200 190, 300, 350, 380, 200 185, 260, 295, 360, 200 265, 335, 375, 400, 280 140, 210, 275, 300, 160 2.2.2 Vật liệu kim loại  Tính co kim loại - Tính co tăng tính đúc Vì đúc vật đúc dễ bị khuyết tật, lõm co, rỗ co Thành phần hỗn hợp nguyên tố kim loại Nhiệt độ rót kim loại SVTH: Lý Minh Nhựt Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Un  Tính hồ tan khí - Kim loại đúc thường hồ tan khí O , H2 , H2O gây rỗ vật đúc, làm giảm tính Tính thiên tích : (khơng đồng thành phần hỗn hợp, thường kim loại màu) gang có tính chảy lỗng thép nhiều gang dễ thép Một số kim loại như: sắt, thép, nhôm, đồng, hợp kim,… 2.2.3 Các công đoạn - - Nạp liệu : liên tục gián đoạn Gia nhiệt: Thường sử dụng phương pháp làm nóng nhựa trước tạo hình , bao gồm gia nhiệt nhựa hai mặt lúc, tùy theo loại vật liệu mà chọn nhiệt - độ thích hợp Tạo hình: tạo hình dang mong muốn cách sử dụng khn mẫu Làm nguội: Mở rộng quy trình làm nguội khn với nhiều loại nhựa có tính chất khác mức độ tốt (chống lại oxy hố,…) nhựa làm nguội sau gia công dát mỏng, làm nguội nước không khí lạnh Hình 3: Giải nhiệt đúc SVTH: Lý Minh Nhựt Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên 2.2 Phương pháp đúc 2.3.1 Đúc thông thường (sử dụng khuôn cát)  Khái niệm: Khuôn cát khuôn đúc lần, chế tạo hỗn hợp mà cát thành phần chủ yếu  Ưu điểm: Đúc khn cát đúc vật đúc lớn, phức tạp  Nhược điểm: Độ xác thấp, chất lượng bề mặt kém, suất thấp, thợ phải có tay nghề cao, phù hợp với sản xuất đơn 2.3.2 Đúc đặc biệt  Khái niệm: Là phương pháp khác đúc thông thường, đúc đặc biệt có khác biệt nguyên liệu công nghệ làm khuôn, cách điền đầy tạo hình vật đúc  Đúc đặc biệt thường sử dụng khn kim loại Thường có dạng: Đúc khn kim loại, Đúc áp lực, Đúc ly tâm, Đúc liên tục số công nghệ đúc đặc biệt khác 2.2.2.1 Đúc áp lực  Khái niệm: Là phương pháp dùng áp lực ép kim loại lỏng điền đầy vào khuôn sau đông đặc, ta thu vật đúc  Ưu điểm: Đúc áp lực cao đúc chi tiết thành mỏng, phức tạp, độ xác cao, chất lượng vật đúc tốt cho tổ chức xít chặt mà đúc rót khơng làm  − − − Nhược điểm: Chỉ đúc chi tiết có khối lượng nhỏ Giá thành khn cao, khn đúc áp lực có kết cấu phức tạp, u cầu kỹ thuật cao Chỉ đúc vật liệu hợp kim nhôm, không đúc vật liệu kim loại màu, gan, thép 2.2.2.2 Đúc ly tâm  Khái niệm: kim loại nấu chảy rót vào khn quay tròn, tác dụng lực ly tâm kim loại bị ép vào thành khuôn nguội đơng đặc Hay Là dạng biến tính phương pháp định hình nhiệt khn đực đóng kính cho, khn SVTH: Lý Minh Nhựt Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Un tiến lên phía nhựa nóng, phần khơng khí khn nhựa đóng vai trị − − − − −  − − − − lớp đệm  Ưu điểm: Khơng dùng hệ thống rót nên tiết kiệm vật liệu đúc Vật đúc kết tinh tạo dạng hạt nhỏ nhờ lực ly tâm nên tính cao Có thể đúc vật rổng mà khơng cần làm lõi Vật đúc có mật độ kim loại cao Vật đúc tạp chất, xỉ phi kim nhẹ có lực ly tâm bé khơng bị lẫn vào kim loại Nhược điểm: Phần lõi vật đúc chất lượng xấu để lượng dư gia công lớn Khi đúc ly tâm đứng tạo biên dạng phức tạp Tính tốn thơng số cơng nghệ gặp nhiều khó khăn Chủng loại sản phẩm khơng đa dạng, chủ yếu có dạng trịn xoay khó thay đổi tiết diện 2.2.2.3 Đúc phôi thép - Thiết bị đúc khuôn - Thiết bị đúc khuôn thường chia thành đúc đúc dưới, đúc thép lắng thép sơi Đúc trên: Rót vào từ đầu thỏi Đúc dưới:  Ưu điểm: Rót vào ống từ cống rót dâng lên thỏi từ phía Như với - đúc dưới, lầm rót rót nhiều thỏi, suất chất lượng bề mặt thỏi tốt nhiều mặt nước thép dâng lên bình ổn khơng bắn t rót từ trên, khí, tạp chất xỉ có điều kiện lên tốt hơn, che chắn chống tái ơxy hố thuận tiện  Nhược điểm: Thiết bị đĩa đúc, ống rót trung tâm phức tạp hơn, tiên tốn thêm vật liệu chịu lửa lượng thép ống rót cống rót, giảm suất thu hồi kim loại 2.2.2.4 Đúc khuôn kim loại  Khái niệm: Đúc khuôn kim loại thuật ngữ phương pháp sản xuất vật đúc cách rót kim loại lỏng vào khuôn kim loại Vật đúc đông đặc tác dụng trọng trường mà không chịu tác động khác  Ưu điểm: − Khuôn sử dụng nhiều lần; SVTH: Lý Minh Nhựt Môn: Đồ án hóa học − GVHD: Võ Thị Nhã Uyên Độ độ xác nâng cao đáng kể Điều làm giảm khối lượng gia công khí; − Nâng cao độ bền học vật đúc, đặc biệt độ bền lớp bề mặt tiếp giáp với khuôn kim loại − Nâng cao sản lượng hàng năm giảm kích thước đậu ngót phế phẩm đúc − Nâng cao suất lao động − Tiết kiệm diện tích nhà xưởng khơng cần chế tạo hỗn hợp làm khn q trình làm khuôn − Giảm giá thành sản phẩm − Dễ khí tự động hố, điều kiện vệ sinh lao động tốt  Nhược điểm: − Chế tạo khuôn kim loại phức tạp đắt tiền; − Độ bền khn hạn chế đúc thép, khó đúc vật thành mỏng hình dáng phức tạp; Vật đúc có ứng suất lớn khuôn kim loại cản co mạnh; − Vật đúc gang dễ bị biến trắng; quy trình đúc phải chặt chẽ Tuy có đặc điểm công nghệ đúc khuôn kim loại sử dụng rộng rãi để đúc gang, hợp kim kim loại màu sản xuất hàng loạt loạt lớn có chi tiết khơng thể chế tạo khơng sử dụng khn kim loại, ví dụ lớn thân máy bay, chi tiết nhỏ đòi hỏi độ bền cao động 2.3.2.5 Một Số Phương Pháp Khác  Kỹ Thuật Prayup • Khái niệm: Là kỹ thuật mà sản phẩm tạo thành tương đối bền vững cách cho thêm chất dẽo vào để gia cố cho sản phẩm • Cac công đoạn: SVTH: Lý Minh Nhựt Môn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Un Hình 3: Chuẩn bị ngun liệu, nạp liệu, qui trình đóng gói, (a) nạp liệu theo chiều đứng, (b) nạp liệu theo chiều ngang, (c) dạng phiễu nạp liệu  Ưu điểm: Năng suất cao, tốn nguyên liệu, sản phẩm đa dạng kích thước  Nhược điểm: Mắc tiền, thiết bị nặng sắc bén cấu trúc phức tạp, tương đối mỏng, độ dày thường hổ trợ màng sương thường dày cứng rắn FFS, tính cải thiện, giới hạn chưa cao, thế, FFS thích hợp sản xuất gói hàng rẻ tiền thể tích sản phẩm nhỏ, kim tiêm, gan tay khơng địi hỏi độ tinh tuý cao (trái ngược với FFAS), dễ thực hiện, cần làm sản SVTH: Lý Minh Nhựt Môn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên phẩm mộ cách chi tiết FFS lựa chọn thích hợp, địng thời kết hợp với phương pháp khác cho suất cao sản xuất nylon ví dụ  Clamsell Là biến thể phương pháp thổi khn định hình nhiệt hai nửa khn gia nhiệt sơ trước (2 phần khn dùng để tạo hình khn giữ cố định), khn giữ chặc bơm khơng khí vào khoảng không gian rổng chúng Bề mặt tiếp xúc hai khuôn không rời Khuôn đúc 3.1 Khái niệm - Khn đúc: thiết bị tạo hình cho nước thép đơng đặc rót nước thép vào tạo thành thỏi thép Trong sản xuất, khuôn đúc phần hao tổn có tính thay đổi, có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng thép tiêu hạch toán kinh tế Cho nên thiết kế cần xác, sử dụng tu bảo dưỡng chuẩn xác có ý nghĩa quan trọng - Khn phân loại từ đắc tiền tới rẻ tiền, từ chiệu nhiệt độ cao đến nhiệt độ thấp, số nhựa sử dụng nhựa nhiệt dẽo, urethane rắn, kim loại nhôm, nhựa xốp gia công máy tiện Những vật liệu thường sử dụng nhôm, có - khối lượng nhỏ, tương đối bền, dẫn nhiệt tốt chi phí thấp Trong thiết kế hiệu chỉnh khuôn, khuôn đực lõm sâu khuôn nhựa cho vào khn đực, khn đóng vai trị quan trọng, nhiều lợi Nói chung , khn dể tháo gở, bị thiệt hại trầy sướt , tạo bề mặt trơn láng sản phẩm dùng để chứa đựng tận dụng không gian cung cấp nguyên liệu bên cho phận Khn có điểm bất lợi đáy mỏng Tuy nhiên, thiết kế hoạt động loại bỏ vấn đề Khn đực thường có chi phí thấp khn sử dụng kỹ thuật tận dụng khoảng trống thông qua lỗ khuôn tác dụng áp lực, rảnh khuôn, khe hở, ống dẫn Để khơng khí áp suất dễ dàn chuyển Để tránh thất nhiệt lỗ khn nhỏ tốt khoảng 10-25mil (250- SVTH: Lý Minh Nhựt 10 Mơn: Đồ án hóa học SVTH: Lý Minh Nhựt GVHD: Võ Thị Nhã Uyên 22 Môn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Un Hình 10: Bộ phận thổi khí SVTH: Lý Minh Nhựt 23 Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Un Hình 11: Chốt ép khn, phận thổi khí 3.4.2 Thiết kế chi phí 3.4.2.1 Thiết kế - Thiết kế cần xem xét đến chất q trình đúc Khn có nhiều hình dạng như, dạng hộp, dạng hình cầu, trịn, thẳng đứng, hình trụ,và nhiều kiểu khác.Người ta cần nhận biết độ sâu khuôn để thay đổi cho phù hợp tuỳ vào loại TP, độ dày mức độ linh động khuôn SVTH: Lý Minh Nhựt 24 Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên Khuôn thường phẳng tỉ lệ độ sâu/chiều rộng thường 0.5 Đối với khuôn đực tỉ lệ lớn chiều dài, phận đúc số phương pháp đúc khác tỉ lệ chí Trong điều kiện bình - thường Tuy nhiên, phát thảo khn dựa vào độ dày độ sâu chủ yếu Các loại khn khác có nhiều chiều sâu khác xếp bố trí cách hợp lý, người ta thường thiết kế khuôn trước Kiểu khuôn linh hoạt, thường TPEs, mỏng Các số khuôn: 0.04in (1.02mm) acrylics, PC, nhựa khác; 0.060in (1.52mm) ABS, ưu tiên: 0.1in(2,54mm) PVC Hình 12: Định hình nhiệt tạo sản phẩm chứa đựng màu khác cách toàn diện - Xem thêm trang 253 nhựa phôi thép sản xuất với suất cao Do sản phẩm có nhiều lợi hiệu chỉnh khn bị cắt giảm số phận, tránh vết rạn nứt khn q trình tạo hình Nếu vấn đề rắc rối nhà sản xuất cho thêm phụ gia để Hình 12: Tạo màu sắc q trình đúc SVTH: Lý Minh Nhựt 25 Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên - Góc khn khơng nên q sắt bén, gây cản trở vật liệu cho vào góc khuôn Kết mật độ vật liệu dày đặc gây cảng trở q trình định hình nhiệt Thơng thường bán kính gấp hai lần bề dày Vật liệu phải đảm bảo kích thước đủ lớn, vật liệu co nhiều hình dạng trịn, vng, hình chữ nhật q trình định hình nhiệt Ngồi cịn số hình dang khác sử dụng tốt vật liệu hình cầu hình bầu dục Khi nạp liệu dể dang hơn, vật liệu cứng hơn, diện tích bề mặt tiếp xúc thấp, dễ dàng việc điều chỉnh khn, chi phí thấp Trên khn có lỗ khí hình vng, - hình bầu dục Đảm bảo vật liệu khuôn chuyển điều kiên thuận lợi khuôn phải phat thảo trước chế tạo, có xu hướng co lại làm nguội Được điều chỉnh sau cho hạt nhựa khuôn 1no hiệu chỉnh khuôn đực nên sử dụng kim loại thường khơng khả thi , bề mặt khuôn mỏng không giữ nhiệt tốt Đặc biệt nhiệt độ qua cao khuôn bị biến dạng Hình 13: Góc cạnh khn  Kích thước SVTH: Lý Minh Nhựt 26 Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên - Trong trình định hình nhiệt phận phương pháp ép phun thổi khn tương đối xác, với áp lực thấp, định hình nhiệt lực đóng khn phải phù hợp.sự thay đổi hình dạng cua khn chủ yếu phuk thuộc vào độ dày độ chiệu lực, ảnh hưởng trực tiếp tới phận Vì việc hiệu chỉnh cần thiết Mục tiêu điều chỉnh độ dày áp lực lại cho phù hợp, xác định trọng lượng khuôn (một số phương pháp chế tạo khác với chi phí thấp, trọng lượng điều chỉnh) Kích thước phận chiệu ảnh hưởng khác biệt sản phẩm định hình nhiệt sản phẩm gia nhiệt Do hệ số giãn nở nhiệt độ ảnh hưởng đáng kể Hiệu chỉnh xác thường khó thực - Áp lực, thời gian, biến đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến kích thước phân nói chung Một số yếu tố khác, giữ nhiệt độ cân trước định hình nhiệt thường quan Dự phịng cho việc thất nhiệt Khn thiết kế với kích thước q khổ sau cho, hồn tất, kích thước phận xác với hệ dung sai thiết kế - Yêu cầu xác ưu tiên hàng đầu tới giá cả, đặc biệt khuôn đực khn phải kiểm sốt nhiệt độ cần thiết cẩn thận, thời gian áp suất Kích thước khn quy định theo hệ thống khn phổ biến sau ±0.6% (gần ±0.35 cho kích thước khn) với khuôn đực 3ft (0.9-m), ±0.8% (gần ±0.4%) với khuôn đực lớn 3ft (0.9-m), ±30% (gần±10%) cho độ dày thành khn  Chi phí - Yếu tố trung tâm định hình nhiệt thiết bị, bao gồm khuôn công cụ cắt gọt Xác định kích thước sản phẩn sử dụng phương pháp định hình nhiệt kích thước khối lượng máy móc thiết bị ảnh hưởng đến chi - phí định hình nhiệt, tốc độ sản xuất Khi lựa chọn vật liệu sản xuất thao phương pháp định hình nhiệt, yếu tố yêu cầu phải dễ ép dẽo,tiếp theo chi phí vật liệu, tính tiện lợi, sản xuất cách liên tục, yêu cầu thực chọn lọc sản phẩm tốt nhất, SVTH: Lý Minh Nhựt 27 Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên bền kéo, độ kéo dãn cao, phù hợp áp dụng phổ biến, chi tiết, cách điện, chiệu - ẩm, nước, chiệu oxy hoá, tái chế Nếu đặc tính loại nhựa tương đối đắc tiền, chúng thực qua nhiều lớp cán mỏng hay kết hợp với kim loại để đạt cấu trúc mong muốn với chi phí thấp Cách khác để hạ chi phí thấp giảm mật độ vật liệu thêm chất độn vào Sản phẩm 4.1 Năng suất sản phẩm Hình 14: Máy đúc ép Hoạt động lặp lại Để tăng thêm suất đầu ra, hoạt đông liên tục vật liệu đưa trực tiếp vào máy để đúc ép, dây chuyền sản xuất gồm, gia nhiệt, tạo hình, gia cơng, thành phẩm Một số vật liệu khác đưa vào để trang trí thêm Khn đúc nhiều ngăn sử dụng rộng rải, chúng hoạt động phức tạp điều khiển hệ thống máy tính tin vi, để đảm bảo máy hoạt động tiến độ chức năng, phải chọn vật liệu phù hợp Sản xuất mặc hàng tách uống SVTH: Lý Minh Nhựt 28 Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên nước với suất 750000-100000 tiêu thụ không nhựa (910 kg giờ) Tỉ lệ sản xuất thích hợp dùng hệ thống ống đẩy định hình nhiệt lên tới 1135kg hoạt động nhanh tương đối Đối với mặc hàng lớn nặng tiêu thụ nhựa tấn/giờ (1800kg mỗ giờ) Tuy nhiên nức độ sản xuất thấp mật độ sản phẩm dày đặc tốn nhiều thời gian làm nguội 4.2 Chất lượng sản phẩm - Độ dày sản phẩm tiêu chuẩn định tiên định hình nhiệt sản phẩm Thường xun kiểm sốt độ dày sản phẩm Trong định hình nhiệt Hệ thống thường phù hợp , thao tác trình , đáp ứng yêu cầu thực tiễn Loại hình thức định hình nhiệt khác cần đáp ứng điều kiện cần thiết trình thực hiện, tính bền, tính cứng rắn, đặc tính bề mặt (độ bóng, cấu trúc,…), đặc tính hố học, định hình nhiệt xác , phương pháp tạo hình ổn định theo yêu cầu Tuy nhiên cần xem xét lựa chọn vật liệu quy trình cho phù hợp Một số tính chất nhựa ảnh hưởng trực tiếp, hướng tới chất lượng độ dày độ bền sản phẩm, nghĩa hầu hết trình kiểm sốt chặc chẻ chậm rải để tạo hình sản phẩm đạt yêu cầu Độ dày khuôn ảnh hưởng gián tiếp đến độ xác độ ổn định định hình nhiệt Do phạm vi sử dụng độ tiêu hao chúng trình sản xuất , tuỳ thuộc vào độ dày sản phẩm Đây lí độ dày sản phẩm tính chất đặc tính quan trọng để đạt chất lượng cao yếu tố quan trọng giới hạn thay đổi phân phối nhựa dạng phim mỏng để xử lí , sản phẩm phải đáp ứng nhu - cầu giảm chi phí, độ dày hợp lí sản xuất tiêu dùng Trong định hình nhiệt có phần nhỏ, độ dày sản phẩm phải tuỳ thuộc vào độ dày khuôn nhiệt độ Nhưng phận có diện tích lớn hơn, có độ dày cao phải sử dụng khn thích hợp qui trình làm việc phải theo chu kì rỏ ràng SVTH: Lý Minh Nhựt 29 Môn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên 4.3 Độ Hao Phí Khi Sản Xuất Các Thơng Số Bảng 3: Lượng nhựa thất định hình nhiệt LOẠI NHỰA LDPE HOPE ABS PMMA SAN PC PS PP PVC,rigid PVC,flexible (%) THẤT THOÁT 16-3.0 3.0-3.5 0.3-0.8 0.2-0.8 0.5-0.6 0.5-0.8 0.3-0.5 1.5-2.2 0.4-0.5 0.8-2.5  Đúc môi trường chân không điều liên quan đến tiến trình tạo hình khác Hệ thống rút chân không sử dụng, gia nhiệt, áp dụng kỹ thuật để tạo hình khn theo hình dạng mong muốn Gia nhiệt, vật liệu mềm dẽo chuyển tác động áp suất khí nén đến khn (có thể chuyển băng tải), chuyển chên lệch áp suất, cố định gia nhiệt đến nhiệt độ thích hợp sau làm nguội Khi gia nhiệt đến nhiệt độ thích hợp sản phẩm biến dạng bị loại bỏ Hai chu kí quan trọng q trình trì áp lực nhiệt độ phù hợp với nhựa Điều quan trọng phải trì đủ nhiệt độ không sản phẩm bị hỏng nhỏ sản phẩm tạo hình, giữ cho thiết bị đo chân không đừng giảm xuống 20in Hg (8kpa),làm nguội TP, áp lực đóng khn khơng đủ khn khơng khích, khoảng khơng khơng 20in Hg (68kpa), 25in Hg (85kpa) bắt buộc Chọn áp lực thích hợp trì áp suất chân khơng buồn điều áp mức độ cần thiết chí nhỏ Chu kì kéo dài, buồn điều áp việc sử dụng bơm chân không bắt buộc công thức xác định áp suất chân không buồn điều áp , sử dụng công thức sau VoxPo + Vm x Pm = V1 x P1 Bảng 3: Các thông số áp suất chân không SVTH: Lý Minh Nhựt 30 Môn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên Áp lực nén (trên in vuông) Bề dày*chiều rộng *áp lực nén (in.Hg) 0.0 14.7 0.0-1.0 13.7 2.04-2.0 12.74 4.07-4.0 10.78 8.14-6.0 8.7 12.20-8.0 6.7 16.30-9.0 5.7 18.32-9.9 4.9 20.00-10.0 4.7 20.36-11.03 3.7 22.40-12.02 2.7 24.43-12.3 2.4 25.00-13.02 2.7 26.47-13.7 1.0 27.89.14.0 0.7 28.50-14.2 0.5 28.91-14.3 0.4 29.00-14.6 0.1 29.73-14.7 0.0 29.92 a Mật độ áp suất khí khơng cao b Đo lường áp suất chân không (tyệt đối), môi trường chân không, áp suất dư áp suất tuyệt đối trừ (psia) áp suất khí (psig) Vo- thể tích buồn điều áp, bao gốm thiết bị kiểm sốt van V m = thể tích chứa khuôn V1 = V o + Vn Po = áp suất tuyệt đối buồn điều áp (0.5 psi, 3.4 kPa) Pm = áp suất ban đầu khuôn (thể tích 14.7psi, 10IkPa; áp suất đúc sử dụng 17.7psi, 122kPa) P1 = áp suất khí cần thiết Trong ví dụ thể tích khn 4ft 3(0.11m 3) bơm chân không khoảng 29in Hg (9SkPa), nên áp lực buồn điều áp 0.5 psi(3kPa) Áp suất cần thiết 2.42 psi (16.7 kPa) khuôn, áp lực đóng khn ban đầu 14.7 psi (101 kPa) Vox 0.5 + 4x14.7 = (Vo+4)x2.42 0.5Vo + 58.8 = 2.42Vo + 9.68 Vo = 25.58ft 3(191 gal 723dcm3) Giả sử áp lực thấp 20in Hg (6SkPa) sử dụng 4.88psi (33.6kPa) in khuôn Vox0.5 + 4x14.7 = (Vo + 4)x44.88 0.5Vo + 58.8 = 4.88Vo + 19.52 SVTH: Lý Minh Nhựt 31 Môn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên Vo = 8.97ft 3(671 gal 2540dcm3) Trong kỹ thuật đúc kéo căng vật liệu điều cần thiết (hoặc thổi căn) nhựa trước nung nóng Khí nén psi 3-5 (21-34kPa).Thường sử dụng cung cấp cho phận kéo Ở công thức chên lệch áp lực đóng khn diện tích bọt khí hình thành trình tạo hình Mục tiêu phải có buồn điều áp kiểm sốt áp suất chân khơng q trình tạo hình Q trình hoạt động linh hoạt kết nối với thiết bị chặc chẻ, chi tiết, gắn thêm phận phụ khác.Tất van phải nằm vị trí chúng phải mở Để tận dụng khẳ hút chân không buồn điều áp, khuôn làm việc áp suất chân khơng có sẵn Các lỗ xã khí lớn tốt, tối đa hố sử dụng Các lỗ phía sau khn lớn (từ 0.19in-3.18mm) sử dụng lỗ nhỏ phận khác, khuôn đực tự động hố, lỗ khí lớn Các khe hai khn hẹp , khơng khí bên ngồi khó lọt vào khn, áp dụng nhiều lĩnh vực nhiều công đoạn, sử dụng cho nhiều qui trình khác  Điều chỉnh nhiệt độ - TPs việc điều chỉnh nhiệt độ cụ thể,yêu cầu tạo hình tỷ mỹ, nhanh, bề mặt trơn lán.Để đúc màng nhựa , dày 0.040in (1.02mm) sử dụng kết cấu Sandwich( đáy đỉnh), giữ nhiệt độ lò ổn định Để đảm bảo nhiệt độ trì, cung cấp lượng (4-6 KWft -2) (43-65 KW-2), nhựa ABS 76inx230in ; (193cmx584cm), đưa đến IR Phía sau buồn gia nhiệt, gia nhiệt để tạo hình 15ft (4.6m) dùng điện để gia nhiệt Tự động hố q trình, gia nhiệt, tạo hình làm nguội 10 phút Bảng 4: So sánh nhiệt độ chịu nhiệt vật liệu Nguyên liệu Hiệu suất (%) Tuổi thọ trung bình Lúc Sau tháng Gốm 65 55 12000-15000 Thạch anh 58 50 8000-10000 Hợp kim niken crom 18-20 8-10 1500 Đánh giá SVTH: Lý Minh Nhựt 32 Rẻ tiền, chịu nhiệt độ cao,sử dụng hiểu quả, phạm vi rộng Tương tự gốm chiệu nhiêt tốt Chi phí thấp,bền nhiệt,hiệu Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Un Thép 45 20 3000 Than đá 40-45 25 5000-6000 suất sử dụng cao Không đắc tiền, chịu nhiệt tốt,dễ gia cơng Chi phí thấp,nhiều nhược điểm,dễ bi biến dạng,bảo dưỡng thường xuyên Vật liệu thép chiệu nhiệt tốt mạ thêm crom niken tốt Sau tháng thử nghiệm cho thấy hiệu suất đạt 4-8% Bổ sung thêm cát làm bóng thêm tăng suất từ 10-15% 4.4 Sự Cố Và Cách Khắc Phục  Hiện có nhiều phương pháp khác để khác phục cố, quy trình khác Bị chi phối ảnh hưởng yếu tố bên ngồi , q trình hoạt động, chi phí Và nhiều yếu tố khác Bảng 5: Cách khắc phục cố trình định hình nhiệt Vấn đề Nguyên nhân -Quá nhiệt -Mẫu thiết kế quy trình bị sai -Làm việc điều kiện khắc nghiệt Rạn nứt bọt khí Bị đục màu sắc khơng điều Khn dễ bị kết dính Quy trình bị lỗi mẫu định hình nhiệt khơng phù hợp SVTH: Lý Minh Nhựt -Gia nhiệt không đủ -Khuôn lạnh -Dịng khí qua lạnh -Làm nguội nhựa trước hồn tất qua trình định hình -Các lỗ khí q sâu -Thiết kế khuôn sơ xài -Bề mặt khuôn nhám thiết kế sai -Sử dụng chất phụ gia khn -Nhựa lạnh -Các lỗ khí khơng đủ 33 Khắc phục -Giảm nhiệt độ xuống, tăng giới hạn nhiệt độ -Tăng giới hạn nhiệt độ nhựa -Che chắn sử dụng ngăn -Thiết lập hệ thống phù hợp -Khơng nạp liệu bị vón cục sẵn sàn nạp liệu -Kéo dài thời gian gia nhiệt -Làm ấm khuôn -Làm nguội phận -Cài đặt lại tốc độ hoạt động -Giảm độ sâu cảu lỗ khí -Thiết kế khn tỹ mỹ lại -Làm khuôn trơn lán lại -Tăng thong suốt khuôn -Sử dụng phương tiện khí hỗ trợ -Dùng áp suất khơng khí thổi vật liệu đến khn -Kéo dai thời gian chu kì gia nhiệt -Cấp nhiệt thêm cho nhựa -Kiểm tra hệ thống bơm chân không -Lau chùi chỉnh sữa thêm lỗ khí khn Mơn: Đồ án hóa học Biến dạng mẫu bị xoắn lại Sự tạo màng tạo khung Khuyết tật bề mặt Độ co ngót cao GVHD: Võ Thị Nhã Uyên -Thiết kế khuôn không xác -Nhựa nạp liệu lúc nhiệt độ cao -Các lỗ khí khơng điều -Nhựa bị q nhiệt -Hướng đùn nhựa khuôn kép -Thiết kế khn sai -Các góc khn sâu sắc -Các dấu hằn(bởi luongj khơng khí khơng thong suốt) -Dấu hiệu(nhựa nhiều khuôn) -Do làm nguội khuôn -Khuôn q nóng -Bố trí khn khơng hợp lý -Bề mạt khn q bóng -Bề mặt khn q nhám -Duy chuyển nhựa cịn nóng -Các lỗ q lớn -Gia nhiệt không điều Lỗ hỏng nứt -Thiết kế khuôn hợp lý gán thêm cánh tản nhiệt -Tăng chu kì làm nguội -Sử dụng nước làm nguội khn -Kiểm tra hệ thống lỗ khí -Thêm nhiều lỗ khí -Tăng giới hạn nhiệt độ nhựa khn -Nhựa chuyển khn góc 90o -Sử dụng phương tiện khí hỗ trợ -Tăng bán khính -Hoạt động đóng khn chậm lại -Thêm nhiều lỗ khn -Nhiệt độ khn kiểm sốt -Tăng chu kì gia nhiệt -Rút ngắn trình gia nhiệt(nếu q lâu) -Lau khn -Giữ ấm khn -Khi đóng khuôn cấp nhiệt cao -Làm nguội khuôn -Thường sử dụng nhựa phenolic khuôn nhựa suốt -Sử dụng dầu bôi trơn bôi lên bề mặt khuôn -Làm trơn lán -Tăng thời gian làm nguội -Các nút khn làm gỗ hợp kim, đóng hồn toàn khoan lại -Thêm vết ngăn đỉnh khn Các bước tiến hành kiểm sốt Ảnh hưởng độ dày nhựa, độ nhớt, giới hạn nóng chảy (Tỉ lệ kéo dãn, nhiệt độ áp lực tạo hình, khuyết tật bề mặt, phòng dọp, sần xùi, vết trầy xước ) Các bước khắc phục ghi bảng 5 Kết luận  Qua trình tìm hiểu kỹ thuật đúc giúp em biết thêm số thơng tin hữu ích hiểu công nghệ đúc Đối với thân cơng nghệ đúc thật mẻ có từ lâu cơng việc học tập chưa gắn bó nhiều nên chưa tìm hiểu kỉ qua đồ án giúp em có thêm kiến thức lịch vực đúc , SVTH: Lý Minh Nhựt 34 Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Un cơng nghệ đúc có nhiều bước chuyển đổi đại sử dụng công nghệ đúc đại đúc áp lực đúc ly tâm, việc tạo hình sản phẩm với mẫu mã đa dạng với nhiều kích cở khác nhau, mức độ phức tạp chi tiết cao trước Ngồi thơng qua việc tìm hiểu em biết khuôn đúc cách thiết kế sao, với nhiều mẫu khuôn đa dạng đồng thời biết them cố cách khác phục thường xảy trình đúc với chi phí yêu cầu chất lượng sản phẩm Đối với lịch vực đúc việc nam cần học hỏi thêm số kỹ thuật đúc đại mà ta cần học hỏi nước ngồi ví dụ phương pháp thermorforming chẳng hạn, lĩnh vực đúc việt nam chưa thạt đa dạng chủng loại mẫu mã Tóm lại mục tiêu đồ án muốn người đọc biết đúc có phương pháp tiến hành cách thiết kế khuôn sản phẩm SVTH: Lý Minh Nhựt 35 Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Uyên TÀI LIỆU THAM KHẢO Các phương pháp đúc đặc biệt, Nguyễn Hữu Dũng, NXB Khoa học Kỹ thuật Hà Nội, Hà Nội, 2006 Plastics Processing Data Handbook - Second Edition http://vi.wikipedia.org/wiki/C%C3%B4ng_ngh%E1%BB%87_%C4%91%C3%BAc http://www.khuonmau.net/cong-nghe-duc.html http://www.khuonmau.net/cong-nghe-duc/114-cong-nghe-duc-kim-loai-hien-nay.html SVTH: Lý Minh Nhựt 36 ... thêm kiến thức lịch vực đúc , SVTH: Lý Minh Nhựt 34 Mơn: Đồ án hóa học GVHD: Võ Thị Nhã Un cơng nghệ đúc có nhiều bước chuyển đổi đại sử dụng công nghệ đúc đại đúc áp lực đúc ly tâm, việc tạo hình... đúc thép, khó đúc vật thành mỏng hình dáng phức tạp; Vật đúc có ứng suất lớn khn kim loại cản co mạnh; − Vật đúc gang dễ bị biến trắng; quy trình đúc phải chặt chẽ Tuy có đặc điểm công nghệ đúc. .. thay đổi tiết diện 2.2.2.3 Đúc phôi thép - Thiết bị đúc khuôn - Thiết bị đúc khuôn thường chia thành đúc đúc dưới, đúc thép lắng thép sơi Đúc trên: Rót vào từ đầu thỏi Đúc dưới:  Ưu điểm: Rót