CÔNG NGHỆ GIA CÔNG POLYMER

9/12/2014 CÔNG NGHỆ GIA CÔNG POLYME GV: LÊ VŨ HẢI Ths.Lê Vũ Hải Tài liệu tham khảo ĐỖ THÀNH THANH SƠN CƠ SỞ KỸ THUẬT GIA CÔNG POLIME VŨ HOÀI ÂN THIẾT KẾ KHUÔN MẪU CHO SẢN PHẨM NHỰA Ths.Lê Vũ Hải • • • • • • • • • • • • • • • • Đề tài: 1.Máy ép phun (nguyên lý làm việc) Bộ phận ép phun hóa dẻo Khuôn(một khuôn cụ thể) Bộ phận kẹp Bộ phận điều khiển hệ thống truyền động 6.Thiết kế khuôn solidwork, pro-e, … Tính toán khuôn moldflow Máy thổi (nguyên lý làm việc) Kỹ thuật ép phun khí (gas injection mold) 10 Kỹ thuật ép phun sandwich (sandwich injection mold) 11 Kỹ thuật ép phun nén ( injection – compression mold) 12 Kỹ thuật ép phun sau (back- injection mold) 13 Máy đùn (nguyên lý làm việc) Hệ thống làm mát Hệ thống đẩy Ths.Lê Vũ Hải Một số thuật ngữ Nozzle: béc phun, vòi phun Blow mold: khuôn thổi Injection Blow mold: khuôn thổi ép Extrusion Blow mold: khuôn thổi đùn Injection mold: khuôn ép phun Cavity: lòng khuôn, khuôn Thermoplastic: nhựa nhiệt dẻo Shrinkage: độ co ngót Parting plane: mặt phân khuôn Ram: piston Ths.Lê Vũ Hải CHƢƠNG 1: NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA NHỰA Ths.Lê Vũ Hải Ths.Lê Vũ Hải 9/12/2014 Phân loại định nghĩa vật liệu polyme Nhựa vật liệu đàn hồi tên polyme hữu nhân tạo đƣợc sản xuất từ hỗn hợp hữu có trọng lƣợng phân tử thấp Có ba nhóm vật liệu polymer khác Vật liệu polyme hoàn toàn: Nhựa nhiệt rắn Nhựa nhiệt dẻo Bán kết tinh PA PE POM PP Vô định hình PC PMMA PS PVC EP MF PF UP Vật liệu dạng cao su PR CR EPDM NBR Ths.Lê Vũ Hải Nhựa nhiệt dẻo vô định hình - Tương tự kính cấu trúc phân tử - Có màu sữa - Khi loại nhựa kính, bảo đảm nhựa nhiệt vô định hình Hộp đĩa CD ví dụ nhựa nhiệt vô định hình CD sản xuất từ nhựa nhiệt kính, suốt Tuy nhiên phủ lớp có tính phản xạ(nhôm vàng) Việc phủ nhôm, vàng để giống kính Vì tia laser không xuyên qua CD mà phản xạ lại Ths.Lê Vũ Hải Nhựa nhiệt rắn • • • • • Cứng Không thể định hình biến dạng dẻo Không nóng chảy Chịu nhiệt cao Không hòa tan khó khăn để làm phòng lên • Cứng giòn nhiệt độ bình thường Ths.Lê Vũ Hải Nhựa nhiệt dẻo có thể: - Nấu chảy đƣợc nhiều lần - Khả phân hủy - Ít phòng lên với nhiều dung môi - Ở nhiệt độ thƣờng, chúng thay đổi từ trạng thái mềm dai đến dẻo cứng Nhựa nhiệt dẻo chiếm thị phần lớn ngành nhựa Ths.Lê Vũ Hải Vật liệu đàn hồi - Tính chất cao su - Không thể nóng chảy, hòa tan bị phồng lên - Ở nhiệt độ thường, có trạng thái mềm dẻo Các sản phẩm làm từ vật liệu đàn hồi siêu, lốp xe - Cao su tự nhiên trường hợp đặc biệt loại vật liệu Ths.Lê Vũ Hải Nhựa nhiệt dẻo + Hàng tiêu dùng chi tiết mài mòn thấp PP (Polypropylene) PS (Polystyrene) PE (Polyethylene): HDPE LDPE PVC(Polyvinyle chlorid) PMMA(Polymethyl metacrylate) + Nhựa kỹ thuật: chịu mài mòn, chống va đập, bền PC(Polycarbonate) PA (Polyamide- nylon): PA PA 6,6 Ths.Lê Vũ Hải 9/12/2014 ABS (styrene co-polymers) PPC (Polyphenylene oxide) Nhận biết chất dẻo – dùng phương pháp thử nung nóng Chất nhiệt dẻo trở nên mềm trước tới 200 độ C Chất đàn hồi sủi bọt bắt đầu rữa nát trước mềm Dùng kềm giữ mẫu chất dẻo lửa xanh đèn cồn Quan sát khứu giác nhận biết xác loại chất dẻo Ths.Lê Vũ Hải STT Nhựa Mềm Bắt Màu lửa lửa Cháy tiếp Khói ABS có Dễ có Bồ hóng hăng Hơi giống cao su(mùi) PA không khó xanh lơ, không đỉnh vàng Gỗ PP Có Dễ Dầu Mềm nóng nhiệt độ cao PVC Có khó Vàng xanh không lục đáy Trắng hăng Dễ hàn gắn PS Có Dễ có Bồ hóng Dịu PF không khó vàng không Vàng bồ hóng Vàng xanh có lơ đáy Da cam Mùi Dấu hiệu Sủi bột bắt lửa Khói bẩn Khét Lửa sủi Ths.Lê Vũ Hải 1.2 Các đặc tính biến dạng nhựa Các vật liệu polyme có đặc tính khác gia nhiệt Các đặc tính phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác bao gồm cấu trúc hóa học phân tử polyme lực liên kết nội phân tử Trạng thái dẻo đƣợc đặc trƣng tính chất dòng chảy nhớt Tính chất biến dạng chịu nhiệt độ đặc tính vật liệu polymer Ths.Lê Vũ Hải Một vượt nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh Tg: - Cường độ ứng suất giảm - Độ giản dài tăng - Ở khoảng nhiệt độ này, nhựa tồn trạng thái dẻo đàn hồi cao su Khi nhiệt độ chảy Tf - Polyme trạng thái mềm dẻo đến trạng thái chảy - Nhiệt độ Tf định cách xác - Ép phun thực phạm vi nhiệt độ Ths.Lê Vũ Hải Tg: nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh , Tf: nhiệt độ chảy, Td: nhiệt độ phân hủy Ths.Lê Vũ Hải Nếu nhiệt độ vượt nhiệt độ phân hủy (Td) polyme bị phân hủy Ths.Lê Vũ Hải 9/12/2014 1.3 Các phương pháp định hình compound Kỹ thuật định hình Trạng thái Rắn Nhựa đàn hồi Đúc Ép phun Đùn Định hình Uống cong Đóng dấu Định hình kéo Định hình nhiệt Kết hợp Nối Cắt Nhựa nóng chảy -Phương pháp gia công chủ yếu nhựa nhiệt dẻo - Thực trạng thái nhựa nhiệt dẻo, nghĩa nhiệt độ chảy, nhiệt độ phân hủy Hàn Khoan Tiện Phay Bào Ths.Lê Vũ Hải Nguyên liệu phối trộn (compound) - ÉP PHUN Nguyên liệu thô Dạng: hạt nhỏ, bột, hạt lớn Lưu trữ điều kiện khô Độ ẩm không vượt giới hạn cho phép (0,1 -:- 0,3 nhựa nhiệt dẻo) Ths.Lê Vũ Hải Để hình dung độ nhớt gì? Chúng ta hình dung có thùng kích thước, thùng đựng nước, thùng đựng sơn, đáy thùng có vòi đường kính Tiến hành mở vòi lúc Ta thấy thời gian chảy nhỏ thời gian chảy hết sơn Ta nói nước có độ nhớt thấp Ths.Lê Vũ Hải 1.4 Nóng chảy nhựa 1.4.1 Độ nhớt Trong trình ép phun, polyme tồn trạng thái nhựa nhiệt dẻo Độ nhớt chất lỏng thƣớc đo độ cản dòng chảy Với chất lỏng newton, nhƣ nƣớc, độ nhớt đƣợc định nghĩa η Ths.Lê Vũ Hải 1.4.2 Sức căng bề mặt vận tốc Biên dạng tốc độ dòng chảy ống Ths.Lê Vũ Hải Ths.Lê Vũ Hải 9/12/2014 Khi chất lỏng chảy ống 1.4.3 Vận tốc nhiệt độ - Vận tốc lớn mặt cắt ngang ống - Vận tốc giảm dần hƣớng thành ống Tại thành ống vận tốc không Độ nhớt chất lỏng giảm nhiệt độ tăng Ths.Lê Vũ Hải Ths.Lê Vũ Hải Bên cạnh độ nhớt, yếu tố khác ảnh hưởng đến khả gia công nhựa việc gia công ép phun Bảng sau trình bày số loại nhựa sử dụng gia công ép phun, tính chất quan trọng gia công( ví dụ như, độ co ngót trình gia công, khả chảy, khoảng nhiệt độ gia công) Ths.Lê Vũ Hải Ths.Lê Vũ Hải Chiều dày thành sản phẩm nhựa nhiệt dẻo TT Vật liệu Chiều dày (mm) Chiều dày trung bình (mm) Chiều dày max (mm) PA 0.38 1.6 3.2 PC 1.0 2.4 9.5 LDPE 0.5 1.6 6.4 HDPE 0.9 1.6 6.4 PP 0.63 2.0 7.6 PS 0.76 1.6 6.4 PVC 1.0 2.4 9.5 Ths.Lê Vũ Hải Ths.Lê Vũ Hải 9/12/2014 Ths.Lê Vũ Hải Ths.Lê Vũ Hải Ths.Lê Vũ Hải ... khả gia công nhựa việc gia công ép phun Bảng sau trình bày số loại nhựa sử dụng gia công ép phun, tính chất quan trọng gia công( ví dụ như, độ co ngót trình gia công, khả chảy, khoảng nhiệt độ gia. .. đựng nước, thùng đựng sơn, đáy thùng có vòi đường kính Tiến hành mở vòi lúc Ta thấy thời gian chảy nhỏ thời gian chảy hết sơn Ta nói nước có độ nhớt thấp Ths.Lê Vũ Hải 1.4 Nóng chảy nhựa 1.4.1 Độ... Uống cong Đóng dấu Định hình kéo Định hình nhiệt Kết hợp Nối Cắt Nhựa nóng chảy -Phương pháp gia công chủ yếu nhựa nhiệt dẻo - Thực trạng thái nhựa nhiệt dẻo, nghĩa nhiệt độ chảy, nhiệt độ phân