công nghệ vật liệu nhựa và khuôn mẫu

CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU NHỰA VÀ KHUÔN MẪU Câu : Phân tích vai trò VL nhựa kỹ thuật sống ? Các tc củaVL ảh ntn đến trình công nghệ gc chất dẻo ? Lấy ex minh họa Trả lời * -Trên TG ngành nhựa đời từ sớm(sau chiến thứ 2),nhựa thường dùng lónh vực : sx bao bì, xây dựng, điện tử, điện gia dụng, vận tải, thiết bò, may mặc, nông nghiệp ngành khác hầu hết ngành công nghiệp có use VL nhựa -ở nước ta ngành nhựa ngành KT-kt gc chất dẻo, chưa có khả sx nguyên VL nhựa, gần toàn nguyên VL sx sp nhựa phải nhập từ nước + Nhưng ngành nhựa VN dang chứng tỏ tiềm lực o thò trường nước mà thương trường quốc tế.1995 nước ta trở thành thành viên thứ tổ chức ASEAN, 2001 nước ta giữ chức chủ tòch hiệp hội nhựa ASEAN đến tốc độ đầu tư quy mô dự án phát triển nhanh Ngành giày dép xuất VN use nhiều nguyên liệu ngành nhựa.Đây hội để doanh nghiệp nhựa đầu tư để chuyển qua sx sp có giá trò KT cao cung cấp cho thò trường xuất * -Các tc VL : trọng lượng riêng, nhiệt độ nóng chảy, tính nhớt Các yếu tố ảh đến qt gc : khả chảy vào khuôn, nhiệt độ nóng chảy, khả hoà tan * VD : Nhựa PP PE có : + Mật độ : PP=0,9 ; PE=0,941 đến 0,965 o + t nc : PP =176 C ; PE = 110 C o o + t làm việc : PP có t lv cao + Độ cứng : PP có độ cứng cao điểm brittle cao Câu2 : Thế VL polymer? Chất dẻo?plasstic? chúng có đặc điểm ? Trả lời *Polymer hợp chất tạo = cách lặp lại nhiều đơn vò or khối gọi đơn phân tử -Khi chúng tạo sẵn công nghệ sx gọi nhựa -Polymersare tạo dạng đònh, thường chúng tạo với dạng tổng hợp với chất độn khác Và dạng gọi chất dẻo -Polymer bao gồm chất dẻo cao su chất mà phân tử chúng có mạch dài *Ưu – nhược điểm Polymer : -Ưu điểm : + Dễ dàng tạo sp sắc nét + Mật độ thấp, tính dẫn điện dẫn nhiệt + Có tính chòu ăn mòn hoá chất + Tỷ số độ bền KL tốt có dùng sợi gia cố + Được dùng rộng rãi VL composite + Chất dẻo polymer có đặc tính nhiều tc khác vượt trội so với Kloại: :Giảm tiếng ồn,Có khả tạo màu dễ dàng độ suốt cao + Polymer có hình dạng phức tạp dễ dàng + Nhiều chất dẻo tạo với hình dạng sắc nét mà o cần nguyên công hoàn tất + Nhiệt cần thiết cho qt tạo sp nhỏ nhiều với qt Kloại + Giá tương đối thấp + Có khả tạo sp xốp có tính linh hoạt + Mật độ thấp Kloại or gốm + Trọng lượng riêng polymer~ 1,2 (trọng lượng riêng gốm ~ 2,5, Kloại ~7) + Hệ số giãn nỡ nhiệt lớn ( thường giá trò lớn gấp lần so với Kloại 10 lần so với gốm) o + t nc thấp Nhiệt dung riêng lớn gấp từ lần so với Kloại gốm + Tính dẫn nhiệt thấp lần so với Kloại + Tính cách điện tốt -Nhược điểm : + So với Kloại polymer có độ bền, độ cứng thấp + Mô đun đàn hồi thấp + Phạm vi use t o thấp + Hệ số giãn nỡ nhiệt cao + Độ ổn đònh kích thước theo thời gian thường bò dão + Dễ bốc cháy + Khó sửa chữa + Có thể sp độc hay nguy hiểm mùi khói qt hình thành sp + Hút ẩm + Đặc tính nhớt dẻo giới hạn chòu tải rõ rệt use làm ổ + số loại polymer bò phân huỷ ánh nắng mặt trời số tia xạ * Chất dẻo VL có phân tử lượng lớn = cách tổng hợp.Nó đông đặc để có hình dạng mong muốn nhờ khuôn.Được nghiên cứu nhà hoá học, kỹ sư kỹ thuật viên *Plastic tạo hình dáng nhờ khuôn.Chất dẻo có td nhiệt chuyển sang trạng thái lỏng trạng thái mềm Câu : PL chất dẻo ? SS nhựa TP TS ? Cách cấu tạo polymer ? Các PP để tổng hợp polymer? h trọng lượng phân tử đến VL? Trả lời * Nhựa nhiệt dẻo ( TP) : Nhựa nhiệt dẻo nhiều dạng khác : - Hạt, bột (1-100 microns) - TP mềm gia nhiệt ( khoảng vài trăm độ) Nó cứng lại làm nguội đến t o phòng, tạo hình dạng mong muôn dễ dàng lk phụ yếu cho phép trượt mạch polymer TP đònh dạng lại lần thứ nhờ nhiệt thành sp khác + Các đặc tính cho phép nhựa TP tạo dáng dễ dàng có tính KT gc + CK gia nhiệt làm nguội lặp lại nhiều lần mà o có phân huỷ đáng kể -TP thường chứa silô or vận chuyển = khí nén - Các polymer mạch dài nóng chảy gia nhiệt - Mức độ tinh thể( có vùng vô đònh hình vùng tinh thể) - Đại phân tử polymer TP có cấu trúc mạch thẳng or mạch nhánh, điều có nghóa lúc gia nhiệt o có lk ngang -Ngược lại polymer TS or VL đàn hồi thay đổi tính hoá học gia nhiệt đại phân tử có cấu trúc lk ngang *Nhựa nhiệt rắn (TS) : -Có hình dáng cố đònh, o thể mềm gia nhiệt lần thứ -Mức độ lk ngang cao(còn VL đàn hồi có lk ngang thấp) Chính có mức độ lk ngang cao mà polymer trở nên cứng hoá học Vì pư o thể xảy ngược lại, cấu trúc polymer cố đònh, gia nhiệt lần thứ bò phá huỷ or nò cháy nóng chảy -Có độ cứng giòn VL ** TS Ưu điểm : Giá cao Khả chòu nhiệt cao Độ bền cao Môđun đàn hồi cao Tốt với sợi wet-out giòn Kỹ thuật : Giá thành thấp Tuyệt vời với sợi wet-out Độ bền vừa phải Giòn ** TP Giá cao Khả hoà tan Độ bền cao Kém wet-out Độ bền cao Giá thành thấp Tiêu chuẩn TP mfg Các sợi ngắn Độ bền vừa phải, độ bền tốt -Các bước trùng hợp : Quá trình hình thành ( or tổng hợp) mạch polymer dài gọi qt trùng hợp +Cơ chế phổ biến qt trùng hợp phối hợp ( nghóa gấp or gấp 3) nguyên tử cacbon monomer có khả nối với monomer láng giềng ( kế cận) + Cơ chế phổ biến ngưng tụ-trong TH đơn phân tử tham gia để tạo nhánh polymer sp phụ thường nước, cần phải loại trừ sp phụ polymer đông cứng .Qt trùng hợp có nhiều loại đơn phân tử chuỗi polymer .Hầu hết đơn phân tử có chức Tuy nhiên số đơn phân tử phức tạp có chức nên phân tử chúng có lk 2D 3D, polymer có khuynh hướng chòu tải tốt ** Có PP khác để tổng hợp polymer : -Quá trình trùng phối : để tạo polymers từ monomer + o tạo sp phụ + Dạng đơn giản: thường tạo mạch thẳng (ex : PE) -Pư trùng ngưng : ** h trọng lượng phân tử : o - t nc , độ bền, độ mềm dẻo : tăng trọng lượng phân tử tăng Câu : Đặc điểm công nghệ đùn? Để thực công nghệ đùn cần xđ thông số công nghệ ? Tại Các khuyết tật thường xảy với công nghệ này, cách khắc phục ? Trả lời * Đặc điểm công nghệ đùn : liên tục, suất cao, có td ngang o đổi toàn chiều dài , đem hình dáng – kích thước o cao, thiết bò đầu tư không cao so với công nghệ phun ép , o thích hợp với sp có hình dáng phức tạp Hệ thống đùn *Các thông số công nghệ : -Thông số thiết kế ( kích thước hình học ) :Là thông số ta tk ban đầu : + Đường kính xy lanh + Bước góc xoắn trục vít + Chiều sâu rãnh d c + Chiều dài xy lanh L -Các thông số công nghệ : Các thông số xđ để tối ưu hoá trình N : số vòng quay trục vít η : độ nhớt VL đùn P : áp suất qua khuôn ⇒ Các thông số tk coi o tăng có thiết bò , tăng thông số công nghệ kể thực trình gia công Lưu lượng tăng : + Tăng N + Giảm P + Tăng η *Các khuyết tật cách khắc phục : -Các vết nứt nóng : sp đùn có bề mặt ráp với vết nứt ngắn gồ lên theo hướng đùn xoắn xung quanh phần vừa đùn Đó : +Lực kéo vượt giới hạn ưs cắt VL +Tạo dòng chảy rối khuôn o có phần thuôn +Tạo phần thuôn cho khuôn, tăng t nóng chảy, nhựa có M W thấp hơn, tăng phần chiều dài khuôn (tạo phần chảy tầng nhiều hơn) -Sp bò sần sùi : bề mặt cuối sp o nhẵn -Trộm -Sự phồng khuôn : phồng sp sau khỏi khuôn biểu thò độ nhớt dẻo polymer nóng chảy tồn khuôn đùn -Dòng chảy o gồ lên : +Do mặt cắt ngang thay đổi +Gây chiều dày thành sp thay đổi + ∈ vào chi tiết gây hỏng sp sớm -Tạo bong bóng sp : +Tồn độ ẩm +Chứa chất dễ bay +Có hút ẩm nhiều trình làm việc: PE, PC, Nylon -Rạn nứt bề mặt : ưs cao : +Polymer kênh tròn yên lặng VL gần thành khuôn trạng thái cắt cao +NL dự trữ o đủ lớn để khỏi khuôn, polymer nứt bề mặt để cố gắng cb ưs -Rỗ khí -Chất lượng Câu : Thế PP nhiệt đònh hình, khả phạm vi ứng dụng ? Trong nhiệt đònh hình có PP để tạo hình ? Nêu đặc điểm PP ? Trả lời *PP nhiệt đònh hình : Nhiệt đònh hình PP chế biến nhựa lâu đời phổ biến Tấm màng tạo từ công nghệ đùn gia nhiệt nhiệt độ mềm Tg, sau biến dạng lực tạo hình(áp suất chân không, áp suất KK lực học) ép vào khuôn làm nguội Cuối sp có hình dạng bề mặt khuôn *Các đặc tính : -Biến dạng nhiệt đònh hình thực VL trạng thái mềm (o nóng chảy) Đó điểm võng xuống -Quá trình chủ yếu biến dạng dài bề mặt tự do, tương tự trình thổi thổi màng *Ưu-nhược điểm : -Ưu điểm : -Nhược điểm : +Giá thành máy thấp +Polymer gia nhiệt lần o + t , áp suất yc thấp +Giá VL cao +Tạo chi tiết lớn dễ dàng +Phế liệu cao +Chu kỳ khuôn nhanh +Độ phức tạp hình dáng sp bò hạn chế +VL khuôn o yc cao +Sp tạo hình phía nhờ khuôn +Chiều dày sp o đồng +Có nội ưs *Các PP tạo hình : đònh lượng nhiệt chân không,áp suất, hỗ trợ nhờ chày,kéo ngược,tự do,chày,cối, chày cối,cơ *Đặc điểm PP : 1.Đònh dạng nhiệt nhờ chân không : -Đây dạng đơn giản nhất, dùng áp xuất chân o để kéo vào lòng khuôn -Qt bắt đầu gia nhiệt mềm -Sau áp suất chân o thông qua lỗ nhỏ bên khuôn đẩy vào sát khuôn nơi mà hình dạng mong muốn (hình dạng lòng khuôn) 2.Đònh dạng nhiệt nhờ kéo ngược : 3.Đònh dạng nhiệt nhờ bề khuôn ngược : -Nó dạng khác PP kết hợp ưu điểm PP kéo ngược đònh dạng nhiệt nhờ bề mặt khuôn -Tấm gia nhiệt đến t mềm kéo nhanh phía khuôn -Thường dùng cho chi tiết có hình dạng phức tạp.CK tương đối dài chiều dày sp đồng tốt 4.Đònh dạng nhiệt nhờ chân không với hỗ trợ chày : -Chày hỗ trợ qt hình thành để cải thiện qt đònh dạng nhiệt nhờ chân o Việc use chày ép vào t mềm vào khuôn trước có td chân không -Đôi người ta use với áp suất dư thay dùng áp suất chân o 5.Đònh dạng nhiệt nhờ kéo ngược : -PP dạng khác PP hỗ trợ chày -Tấm gia nhiệt đến t mềm thổi xa khuôn (kéo VL móng tâm vùng có chiều dày lớn I qt đònh dạng nhiệt nhờ chân o)trước dùng chày hỗ trợ 6.Đònh dạng nhiệt lớp : 7.Đònh dạng = áp suất : 8.Đònh dạng nhiệt tự : 9.Đònh dạng nhiệt nhờ lòng chày khuôn : Câu : Trong PP nhiệt đònh hình tk sp thường note tỷ số ? thông số công nghệ ? Trả lời *Tk sp: *Thông số công nghệ : **thiết bò : Máy đònh dạng nhiệt trạm thường bao gồm : +Phần gia nhiệt phôi +Kẹp +Khuôn +Di chuyển khuôn vào phần đònh dạng.Liên quan với hệ thống chân o áp suất, pittông thủy lực để ép vào khuôn .Hệ thống vận chuyển Lò quạt làm nguội Câu : Công nghệ Thổi (Khái niệm, tóm tắt trình thổi, khả công nghệ) ? Trả lời *KN : Là PP mà phôi rỗng t o thích hợp (thấp) đặt vào nửa khuôn, khuôn đóng lại phôi cắt khỏi ống đùn Sau qt thổi thực sp có hình dạng rỗng có dung tích nhỏ *Tóm tắt trình thổi : + Nóng chảy VL + Tạo phôi (parison) từ nhựa nóng chảy + Đặt parison vào khuôn + Thổi parions khuôn + Làm nguội sp + Lấy sp khỏi khuôn + Lấy bavia *Khả công nghệ : + Tạo sp rỗng + Các sp khối lập phương dạng trụ + Các chai lọ, thùng chứa, bồn chứa, ống dẫn, đồ chơi + Cần note gc cho góc sp o mỏng Câu : Các thông số quan trọng trình đùn thổi?Các xem xét tk đùn thổi? Trả lời *Các thông số : + Sự kéo căng phôi + t o phôi t o o gian lv + Đặc tính chảy nhựa nóng chảy + Tốc độ hình thành phôi + Bản chất tinh thể polymer + Khả nguội khuôn + Dạng nhựa + Dạng thổi + p suất thổi + Tốc độ nguội sp *Các xem xét tk đùn thổi : + Các chi tiết rỗng thường có hình dạng lập phương hình trụ + Sp có tính đx + Chiều dày sp giới hạn cm nhỏ + Sự thay đổi chiều dày đáy sp phôi bò võng khó khăn + Các góc cạnh cần phải có bán kính lớn để giảm kéo ảh tới xung quanh góc + Hình dáng đáy cần phải có dạng lõm để đảm bảo chiều dày đáy đồng tạo khả ổn đònh hơn(o bò tượng cứng) + Việc mở đầu chai cắt làm thay đổi kích thước phôi + Thể tích chứa điều chỉnh = cách use chi tiết insert để giảm thể tích lòng khuôn nhìn thấy lõm hình tròn sp + Các tay cầm sp tạo = cách thổi nhanh điểm cắt phôi + Tỷ số thổi thường (1.5 đến common) Câu : ép thổi ? Khuôn thổi ? Trả lời Quá trình ép thổi bắt đầu = cách ép phun parison lõi sau đặt vào khuôn với phần ren hình thành Với cách parison hình thành có chiều dày nhỏ đồng Trước thổi parison đặt vào lòng khuôn bò căng học nên phân tử đònh hướng theo hướng trục (ht căng sp thổi) Quá trình thổi tạo đònh hướng theo hướng tiếp tuyến (theo phương ngang) Như sp đònh hướng trục nên có độ suốt quang học cao hơn, đặc tính học tốt (độ bền va đập) tính thấm thấp Khi use công nghệ ép thổi sp cho phép có tiết diện ngang thay đổi có chiều dày đồng so với công nghệ đùn thổi *Phân loại : qt ép thổi công nghệ ép thổi o xảy lúc vò trí Do công nghệ ép thổi phân thành loại : liên tục gián đoạn **Khuôn thổi : Khuôn thổi lv chòu áp suất thấp khuôn phun ép, khuôn thổi o yc có độ bền cao Do thường người ta use hợp kim nhôm phổ biến, tạo hình = gia công đúc Cần thoát khí cho khuôn trình thổi Khuôn thường có tính đx + Để tránh nổ phôi ta có công thức quan hệ độ bền p.D VL, áp suất thổi, đường kính chiều dày t : σ = 2t + Do ưs cực đại xảy trước phôi bò giãn nở đến kích thước khuôn thổi, 2σ t m giải với pt ta có : p = Dm [...]... đập) và tính thấm thấp hơn Khi use công nghệ ép thổi thì sp cho phép có thể có tiết diện ngang thay đổi nhưng có chiều dày đồng đều so với công nghệ đùn thổi *Phân loại : qt ép và thổi của công nghệ ép thổi o xảy ra cùng 1 lúc hoặc cùng 1 vò trí Do vậy công nghệ ép thổi được phân thành 2 loại : liên tục và gián đoạn * *Khuôn thổi : Khuôn thổi khi lv chòu áp suất thấp hơn khuôn khi phun ép, do vậy khuôn. .. (1.5 đến 3 common) Câu 7 : ép thổi ? Khuôn thổi ? Trả lời Quá trình ép thổi sẽ bắt đầu = cách ép phun parison trong lõi và sau đó đặt nó vào khuôn với phần ren đã được hình thành Với cách này parison được hình thành có chiều dày nhỏ hơn và đồng đều hơn Trước khi thổi parison đặt vào lòng khuôn có thể bò căng cơ học nên các phân tử được đònh hướng theo hướng trục (ht căng của sp thổi) Quá trình thổi tiếp... use hợp kim nhôm là phổ biến, nó có thể được tạo hình = gia công hoặc đúc Cần thoát khí cho khuôn trong quá trình thổi Khuôn thường có tính đx + Để tránh sự nổ của phôi ta có công thức quan hệ giữa độ bền của p.D VL, áp suất thổi, đường kính và chiều dày t : σ = 2t + Do vậy ưs cực đại sẽ xảy ra ngay trước khi phôi bò giãn nở đến kích thước của khuôn thổi, 2σ t m giải với pt trên ta có : p = Dm ... khỏi khuôn + Lấy bavia *Khả năng công nghệ : + Tạo các sp rỗng + Các sp khối lập phương hoặc dạng trụ + Các chai lọ, các thùng chứa, bồn chứa, các ống dẫn, các đồ chơi + Cần note khi gc sao cho các góc của sp o quá mỏng Câu 6 : Các thông số quan trọng của quá trình đùn thổi?Các xem xét khi tk đùn thổi? Trả lời *Các thông số : + Sự kéo căng của phôi + t o của phôi và t o o gian lv + Đặc tính chảy của nhựa. .. đều hơn và tạo khả năng ổn đònh hơn(o bò hiện tượng cứng) + Việc mở ra ở đầu chai khi cắt có thể làm thay đổi kích thước của phôi + Thể tích chứa có thể điều chỉnh = cách use các chi tiết insert để giảm thể tích của lòng khuôn và có thể nhìn thấy sự lõm hình tròn trên sp + Các tay cầm của sp có thể tạo ra = cách thổi nhanh ở điểm cắt phôi + Tỷ số thổi thường (1.5 đến 3 common) Câu 7 : ép thổi ? Khuôn. .. + Bản chất tinh thể của polymer + Khả năng nguội của khuôn + Dạng nhựa + Dạng thổi + p suất thổi + Tốc độ nguội của sp *Các xem xét khi tk đùn thổi : + Các chi tiết rỗng thường có hình dạng lập phương hoặc hình trụ + Sp có tính đx + Chiều dày sp giới hạn 1 cm hoặc nhỏ hơn + Sự thay đổi chiều dày ở đáy của sp do phôi bò võng là 1 khó khăn + Các góc và các cạnh cần phải có bán kính lớn để giảm sự kéo