Phân loại và định nghĩa vật liệu polyme Nhựa và các vật liệu đàn hồi là tên của polyme hữu cơ nhân tạo được sản xuất từ hỗn hợp hữu cơ có trọng lượng phân tử thấp.. Có ba nhóm vật liệu p
Trang 1CÔNG NGHỆ GIA CÔNG POLYME
GV: LÊ VŨ HẢI
Ths.Lê Vũ Hải
• Đề tài:
• 1.Máy ép phun (nguyên lý làm việc)
• 2 Bộ phận ép phun và hóa dẻo
• 3 Khuôn(một khuôn cụ thể)
• 4 Bộ phận kẹp
• 5 Bộ phận điều khiển và hệ thống truyền động
• 6.Thiết kế khuôn bằng solidwork, pro-e, …
• 7 Tính toán khuôn bằng moldflow
• 8 Máy thổi (nguyên lý làm việc)
• 9 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
Tài liệu tham khảo
1 ĐỖ THÀNH THANH SƠN
CƠ SỞ KỸ THUẬT GIA CÔNG POLIME
2 VŨ HOÀI ÂN
THIẾT KẾ KHUÔN MẪU CHO SẢN PHẨM NHỰA
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 cái Thermoplastic: nhựa nhiệt dẻo Shrinkage: độ co ngót Parting plane: mặt phân khuôn Ram: piston
Ths.Lê Vũ Hải
CHƯƠNG 1:
NGUYÊN LÝ CƠ BẢN CỦA
NHỰA
Trang 21 Phân loại và định nghĩa vật liệu polyme
Nhựa và các vật liệu đàn hồi là tên của
polyme hữu cơ nhân tạo được sản xuất từ hỗn hợp
hữu cơ có trọng lượng phân tử thấp
Có ba nhóm vật liệu polymer khác nhau
hoàn toàn:
Ths.Lê Vũ Hải
Vật liệu polyme
Nhựa nhiệt dẻo Nhựa nhiệt rắn Vật liệu dạng cao su
Bán kết tinh Vô định hình
EP
MF
PF
UP
PR
CR EPDM NBR
PA
PE
POM
PP
PC
PMMA
PS
PVC
Nhựa nhiệt dẻo có thể:
- Nấu chảy được nhiều lần
- Khả năng phân hủy
- Ít phòng lên với nhiều dung môi
- Ở nhiệt độ thường, chúng thay đổi từ trạng thái mềm dai đến dẻo hoặc rất cứng
Nhựa nhiệt dẻo chiếm thị phần lớn nhất trong ngành nhựa
Ths.Lê Vũ Hải
Nhựa nhiệt dẻo vô định hình
- Tương tự như kính về cấu trúc phân tử
- Có màu sữa
- Khi một loại nhựa trong như kính, bảo đảm đó
là nhựa nhiệt vô định hình
Hộp đĩa CD là một ví dụ của nhựa nhiệt vô
định hình CD được sản xuất từ nhựa nhiệt trong
như kính, do đó trong suốt Tuy nhiên nó được
phủ một lớp có tính phản xạ(nhôm hoặc vàng)
Việc phủ nhôm, vàng để giống như kính Vì vậy
tia laser không đi xuyên qua CD mà phản xạ lại
Ths.Lê Vũ Hải
Vật liệu đàn hồi
- Tính chất như cao su
- Không thể nóng chảy, hòa tan nhưng có thể bị phồng lên
- Ở nhiệt độ thường, nó có trạng thái mềm dẻo
Các sản phẩm làm từ vật liệu đàn hồi như là siêu, lốp xe
- Cao su tự nhiên là trường hợp đặc biệt của loại vật liệu này
Ths.Lê Vũ Hải
Nhựa nhiệt rắn
• Cứng
• Không thể định hình bằng biến dạng dẻo
• Không nóng chảy
• Chịu được nhiệt cao
• Không hòa tan và khá khó khăn để làm phòng
lên
• Cứng và giòn ở nhiệt độ bình thường
Nhựa nhiệt dẻo
+ Hàng tiêu dùng và chi tiết mài mòn thấp
PE (Polyethylene): HDPE và LDPE PVC(Polyvinyle chlorid)
PMMA(Polymethyl metacrylate) + Nhựa kỹ thuật: chịu mài mòn, chống va đập, bền chắc
PC(Polycarbonate)
PA (Polyamide- nylon): PA 6 và PA 6,6
Trang 3ABS (styrene co-polymers)
PPC (Polyphenylene oxide)
Nhận biết các chất dẻo – dùng phương pháp
thử nung nóng
Chất nhiệt dẻo sẽ trở nên mềm trước khi
tới 200 độ C
Chất đàn hồi sẽ sủi bọt và bắt đầu rữa nát
trước khi mềm ra
Dùng kềm giữ một mẫu chất dẻo trên ngọn lửa
xanh đèn cồn Quan sát và bằng khứu giác có
thể nhận biết khá chính xác các loại chất dẻo
Ths.Lê Vũ Hải
STT Nhựa Mềm
ra Bắt lửa Màu lửa Cháy tiếp Khói Mùi Dấu hiệu
1 ABS có Dễ Vàng bồ
hóng
có Bồ hóng hăng Hơi giống
cao su(mùi)
2 PA không khó xanh lơ,
đỉnh vàng không ít Gỗ Sủi bột khi
bắt lửa
3 PP Có Dễ Vàng xanh
lơ ở đáy
có ít Dầu
nóng Mềm ở nhiệt độ cao
4 PVC Có khó Vàng xanh
lục ở đáy không Trắng hăng Dễ hàn gắn
5 PS Có Dễ Da cam có Bồ hóng Dịu Khói bẩn
6 PF không khó vàng không ít Khét Lửa sủi
Ths.Lê Vũ Hải
1.2 Các đặc tính biến dạng của nhựa
Các vật liệu polyme có các đặc tính khác
nhau khi gia nhiệt
Các đặc tính này phụ thuộc vào nhiều yếu tố
khác nhau bao gồm cấu trúc hóa học của phân tử
polyme và lực liên kết nội phân tử
Trạng thái dẻo đƣợc đặc trƣng bằng các tính
chất dòng chảy nhớt
Tính chất biến dạng khi chịu nhiệt độ là đặc
tính của vật liệu polymer
Ths.Lê Vũ Hải
Tg: nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh , Tf: nhiệt độ chảy, Td: nhiệt độ phân hủy
Ths.Lê Vũ Hải
Một khi vượt quá nhiệt độ chuyển tiếp thủy
tinh Tg:
- Cường độ ứng suất giảm
- Độ giản dài tăng
- Ở khoảng nhiệt độ này, nhựa tồn tại ở trạng thái
dẻo hoặc đàn hồi như cao su
Khi ở nhiệt độ chảy Tf
- Polyme ở trạng thái mềm dẻo đến trạng thái
chảy
- Nhiệt độ Tf không thể chỉ định một cách chính
xác
- Ép phun thực hiện trong phạm vi nhiệt độ này
Ths.Lê Vũ Hải
Nếu nhiệt độ vượt quá nhiệt độ phân hủy (Td) thì polyme bị phân hủy
Ths.Lê Vũ Hải
Trang 41.3 Các phương pháp định hình và compound
Ths.Lê Vũ Hải
Kỹ thuật định hình Trạng thái
Rắn Nhựa đàn hồi Nhựa nóng chảy
Đùn Định hình Uống cong
Đóng dấu Định hình kéo Định hình nhiệt Kết hợp
Cắt Khoan
Tiện
Bào
ÉP PHUN
-Phương pháp gia công chủ yếu của nhựa nhiệt dẻo
- Thực hiện ở trạng thái nhựa nhiệt dẻo, nghĩa là trên nhiệt độ chảy, dưới nhiệt độ phân hủy
Ths.Lê Vũ Hải
Nguyên liệu phối trộn (compound)
- Nguyên liệu thô
- Dạng: hạt nhỏ, bột, hạt lớn
- Lưu trữ trong điều kiện khô ráo
- Độ ẩm không vượt quá giới hạn cho phép (0,1
-:- 0,3 đối với nhựa nhiệt dẻo)
Ths.Lê Vũ Hải
1.4 Nóng chảy của nhựa
1.4.1 Độ nhớt Trong quá trình ép phun, polyme tồn tại ở trạng thái nhựa nhiệt dẻo Độ nhớt của chất lỏng là thước đo độ cản của dòng chảy Với chất lỏng newton, như nước, độ nhớt được định nghĩa bằng η
Ths.Lê Vũ Hải
Để hình dung độ nhớt là gì? Chúng ta hình
dung có 2 thùng cùng kích thước, một thùng
đựng nước, một thùng đựng sơn, ở đáy mỗi
thùng có một vòi cùng đường kính Tiến hành mở
vòi cùng một lúc Ta thấy thời gian chảy hết nước
nhỏ hơn thời gian chảy hết sơn Ta nói nước có
độ nhớt thấp hơn
Ths.Lê Vũ Hải
1.4.2 Sức căng bề mặt và vận tốc
Biên dạng của tốc độ dòng chảy trong ống
Trang 5Khi chất lỏng chảy trong ống
- Vận tốc lớn nhất ở giữa mặt cắt ngang của
ống
- Vận tốc giảm dần hướng về thành ống Tại
thành ống vận tốc bằng không
Ths.Lê Vũ Hải
1.4.3 Vận tốc và nhiệt độ
Độ nhớt của chất lỏng giảm khi nhiệt độ tăng
Ths.Lê Vũ Hải
Bên cạnh độ nhớt, các yếu tố khác cũng
ảnh hưởng đến khả năng gia công của nhựa
trong việc gia công ép phun
Bảng sau trình bày một số loại nhựa được
sử dụng trong gia công ép phun, cũng như các
tính chất quan trọng trong gia công( ví dụ như,
độ co ngót trong quá trình gia công, khả năng
chảy, khoảng nhiệt độ gia công)
Chiều dày thành sản phẩm nhựa nhiệt dẻo
TT Vật liệu Chiều dày min (mm) Chiều dày trung bình (mm) Chiều dày max
(mm)
1 PA 0.38 1.6 3.2
2 PC 1.0 2.4 9.5
3 LDPE 0.5 1.6 6.4
4 HDPE 0.9 1.6 6.4
5 PP 0.63 2.0 7.6
6 PS 0.76 1.6 6.4
7 PVC 1.0 2.4 9.5
Trang 6Ths.Lê Vũ Hải Ths.Lê Vũ Hải
Ths.Lê Vũ Hải