https://mkienthuc.blogspot.com CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SẢN PHẨM NHỰA PLASTIC 4CTECH CENTER MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO SẢN PHẨM NHỰA PLASTIC GII THIU V CHT DO POLYMER Định Nghĩa 9 Phân Loại Chất Dẻo 10 Tính Chất Cơ Bản Của Chất Dẻo Polyme 11 CC LOI CHT DẺO THƯỜNG GẶP 14 VÀ ỨNG DỤNG 14 Nhùa Nhiệt Dẻo: 14 Nhựa Nhiệt Rắn: Gồm số lo¹i sau: 14 CÁC PHƯƠNG PHÁP GIA CƠNG 16 SẢN PHM CHT DO 16 Công Nghệ Cán 16 Công Nghệ Phủ Chất Dẻo 16 Công Nghệ Đùn 16 Gia Công Chi Tiết Rỗng 16 Gia C«ng Ðp & Gia C«ng Ðp Phun 16 C«ng Nghệ Tạo Xốp Chất Dẻo 17 Công Nghệ Gia Công Hàn Chất Dẻo 17 Công Nghệ Dán Chất DỴo 17 MÁY ÉP PHUN NHỰA 18 (INJECTION MACHINE) 18 Cấu Tạo Máy ép Phun 18 Phân Loại Các Loại Máy Phun Nhựa: 20 Chu Kỳ Phun Nhựa Của Máy ép Phun Nhựa Dùng Vít Chuyển Động Qua Lại: 21 Các Thông Số Của Máy Phun Nhùa: 23 ĐƯỜNG LỐI THIẾT KẾ KHUÔN 24 SẢN PHẨM CHT DO 24 Định Nghĩa: 24 Các Bộ Phận Chính Của Khuôn Và Chức Năng Của Chúng: 24 Yêu Cầu Kỹ Thuật Đối Với Khuôn ép Sản Phẩm Nhựa: 26 Cơ Sở Dữ Liệu Cần Thiết Trước Khi Thiết Kế Khuôn: 26 Các Kiểu Khuôn Phỉ BiÕn: 27 TÍNH TỐN BỐ TRÍ LỊNG KHN 29 CÁC HỆ THỐNG CƠ BẢN CỦA KHUÔN 35 HƯ thèng cÊp nhùa 35 Cng phun: 36 Kªnh dẫn nhùa: 38 Kênh dẫn nguội 41 Kênh dẫn nóng (khn khơng kênh dẫn) 44 HƯ thèng ®Èy 54 Hệ thống chốt hồi 65 Bộ định vị 67 Vòng định vị 68 Chốt dẫn hướng 70 Bạc dẫn hướng 71 Bạc cuống phun 73 Các khn 73 HƯ thống làm nguội khuôn 81 10 Lõi mặt bên: 97 CÁC CHI TIẾT CƠ BẢN CỦA KHUÔN 98 Chèt dẫn hướng bạc dẫn hướng: 98 Các định vị: 98 Miếng ghép: 98 Sự thoát khí: 98 Lắp ráp lỗ để lắp bulông vßng: 99 PHƯƠNG PHÁP THIẾT KẾ KHN 100 Sù tiếp cận hệ thống để thiết kế khuôn: 100 Ước tính độ co: 100 Xác định kích thước lòng khuôn tấm: 100 S DNG & BO QUN KHUễN 102 Lắp đặt khuôn: 102 Hoạt động khuôn: 103 Lưu giữ khuôn: 103 4CTECH CENTER TÀI LIỆU ĐÍNH KÈM THEO SÁCH: THIẾT KẾ KHN HỒN CHỈNH NX MOLD WIZARD [4CTECH] GIỚI THIỆU VỀ CHT DO POLYMER Định Nghĩa Nhựa - chất dẻo (Plastics) loại vật liệu tạo thành nhiều phân tử (các polyme) Nó tổng hợp thay đổi từ từ nhiều thành phần nhỏ (Gọi Monome) Plastics tạo hình dạng phương pháp đúc Chất dẻo minh hoạ phân loại theo biểu đồ phân loại vật liệu hữu sau: Vật liệu hữu Vật liệu cao phân tử Sợi Cao su Vật liệu thấp phân tử Chất dẻo (nhựa) Chất kết dính Nhựa nhiệt dẻo Nhựa nhiệt rắn (Tái sinh được) (Không tái sinh được) Các vật liệu cao phân tử (Polyme) cấu tạo từ thành phần cấu trúc giống gọi đoạn mạch thành phần (Monome) Các Monome liên kết lặp lặp lại nhiều lần tạo thành phân tử lớn gọi Cao phân tử (Polyme) Ví dụ Polyetylen (Nhiều Etylen) tạo thành qua phản ứng trùng hợp Monome Etylen sau: Trùng hợp [-CH2 - CH2-]n lần n[CH2=CH2] Các mắt xích [- CH2 - CH2 -] gọi mạch thành phần (hay Monome) Hiện giới Cao phân tử có nguồn gốc từ thiên nhiên từ nhân tạo Cao phân tử Polyme từ thiên nhiên gồm có: Cellulo; Len; Cao su thiên nhiên Cao phân tử Polyme nhân tạo tổng hợp từ Monome Và nguyên liệu nhựa loại cao phân tử tổng hợp từ hoá chất công nghiệp dầu khí tạo thành nhờ trình phản ứng như: Trùng hợp; Trùng phối; Trùng ngưng; Đồng trùng hợp Polyme hỗn hợp Cấu tạo, cấu trúc phân tử, thành phần hoá học, phản ứng hoá học Polyme yếu tố định tính chất - lý - hoá loại vật liệu chất dẻo Sau bảng Phân Loại Chất Dẻo Dựa sở tính chất lý đặc biệt chất dẻo, người ta phân chất dẻo sản xuất theo phương pháp ra: Nhựa nhân tạo, cao su, vật liệu tạo sợi, vật liệu tạo màng, Phân loại chất cao phân tử vào trọng lượng phân tử bảng sau: Phân Loại Trọng Lượng Phân Tử Thấp phân tử Trọng lượng phân tử < 1000 Cao phân tử thường Trọng lượng phân tử từ 1.000 - 100.000 Cao phân tử có trọng lượng phân tử lớn Trọng lượng phân tử từ 100.000 - 800.000 Siêu cao phân tử Trọng lượng phân tử 1.000.000 Các tính chất chất dẻo điều chế từ nhóm đơn phân tử chủ yếu độ dài mạch phân tử định Nếu loại vËt liƯu cao ph©n tư nh nhau, ph©n tư lượng chúng khác tính chất chúng khác Phân loại dựa cấu trúc hoá học mạch phân tử cht dẻo có: + Các Polime mạch cacbon (trong mạch có phân tử cacbon) với nhóm Polime dạng Polivinol, Poliviniliden, Polidien + Các Polime dạng không đồng (dị tính) mạch mạch Cacbon có nguyên tử khác Oxi; Nitơ; Sunfua; Clo; Poliete; Polieste; Poliamid; Poliurethan; Polisunfit + Các Polime có mạch vô mạch cấu tạo nguyên tử Silic Ôxi nhóm phụ chất hữu nhóm Polixilixan(Silikon) Phân loại dựa theo công nghệ, người ta chia nhóm chất dẻo là: Chất dẻo nhiệt dẻo chất dẻo nhiệt rắn + Nhựa nhiệt dẻo vật liệu Polime có khả lập lại nhiều lần trình chảy mềm tác dụng nhiệt trở nên cứng rắn (định hình) làm nguội Trong trình tác động nhiệt thay đổi tính chất vật lý phản ứng hoá học xảy Là loại nhựa có khả tái sinh (tái chế) nhiều lần Ví dụ nhùa Polyetylen PE; Nhùa Polypropylen PP; Polystyren PS; PVC; ABS; PMMA; PA ; PET; PC + Nhựa nhiệt rắn vật liệu Polime bị tác động nhiệt, giải pháp xử lý hoá học khác trở nên cứng rắn (định hình sản phẩm) Nói cách khác tác động nhiệt, chất xúc tác hay chất đóng rắn áp suất nhựa loại xảy phản ứng hoá học chuyển từ cấu trúc mạch dài sang cấu trúc không gian chiều (khác nhựa nhiệu dẻo có cấu trúc mạch dài) Như Nhựa nhiệt rắn sau nóng chảy đóng rắn không khả chuyển thành trạng thái chảy mềm tác dụng nhiệt Do đặc tính mà Nhựa nhiệt rắn khả tái sinh loại phế phẩm, phế liệu sản phẩm đà qua sử dụng Ví dụ nhựa Phenolic; Nhựa Urea; Melamin; Alkyd; Polyester không no; Epoxy; Polyurethane Phân loại theo trạng thái xếp chuỗi mạch phân nhựa kết kinh không kết tinh (vô định hình): 10 4CTECH CENTER + Polyme kết tinh Polyme mà chuỗi mạch xếp gần khít theo trật tự định (không phải toàn khối xếp mà có số "pha" vô định hình) Các loại Polyme kết tinh thường đục mờ + Polyme vô định hình Polyme mà chuỗi mạch củ không xếp theo trật tự định Các loại Polyme thường có độ suốt Ví dụ nhựa vô định hình PMMA có độ suốt thuỷ tinh vô Có thể dùng phương pháp gia công loại Polyme kết tinh(đục mờ, bán trong) thành Polyme có nhiều pha vô định hình (trong suốt hơn) ví dụ phương pháp làm lạnh nhanh, Phân loại nhựa theo công dụng Trong thực tế sản xuất sử dụng, Thường chia làm loại: + Nhựa thông dụng: Được sử dụng rộng rÃi giới, có ưu điểm giá thành thấp dễ gia công thành sản phẩm PE; PP; PS; ABS; PVC; PMMA; Phenolic; Urea; Melamin + Nhùa kü thuật: Là loại nhựa có nhiều đặc tính ưu việt nhựa thông dụng độ bền kéo, bền va đập, độ kháng nhiệt Nhưng giá thành thường đắt hơn, điều kiện gia công khó khăn nghiêm ngặt Thường dùng để sản xuất chi tiết máy chi tiết có yêu cầu tính cao PA; PC; POM; PPS; PBT + Nhùa kü thuËt chuyªn dïng: Là loại nhựa có tọng lượng phân tử cao ( 1.000.000) Mỗi loại sử dụng số lĩnh vực riêng biệt Việt Nam, loại nhựa chưa sử dụng tính cao giá thành cao PPS; LCP; PI; PTFE; PAI + Nhựa hỗn hợp: Để phối hợp tính ưu việt loại nhựa hạn chế tính yếu nó, người ta tạo loại Nhựa hỗn (Copolyme) loại PC/PET; PC/ABS; PA/PP Các loại nhự hỗn hợp có tính vượt trội so với loại nhựa riêng lẻ Tính Chất Cơ Bản Của Chất Dẻo Polyme 3.1 Tính chất lý nhựa Bao gồm tính chất sau: - Phân tử lượng độ trùng hợp: t/c phụ thuộc lẫn Nếu phân tử lượng lớn độ trùng hợp cao đồng thời độ bền lý, hoá tăng nhiên bất lợi gia công nhiệt độ chảy độ nhớt khác - Trọng lượng thể tích: Đo g/cm3 - Tỷ trọng nhựa: Nhựa có đặc điểm tương đối nhẹ Thường dao động từ 0,9-2,0g/cm3 Độ kết tinh cao tỷ trọng cao - Chỉ số nóng chảy(MI)(gam): Là số thể tính lưu động gia công vật liệu nhựa - Độ hót Èm(hÊp thơ níc): Lµ møc hót níc cđa nhùa Độ hấp thụ nước thấp tốt nước hấp thụ giảm số t/c lý nhựa - Độ chịu lạnh: Một số loại nhựa có độ chịu lạnh không tốt Có loại nhựa chịu độ lạnh -1200 (nhựa PE 0C nhiệt độ giòn gÃy) Cần biết đặc tính chịu lạnh vật liệu để thiết kế tủ lạnh loại máy lạnh - Độ co rút nhựa: Là % chênh lệch kích thước sản phẩm sau lấy khỏi khuôn ổn định, định hình kích thước khuôn Là số quan trọng thiết kế khuôn để tạo sản phẩm có độ xác cao Mức độ co rút loại nhựa khác khác Nhựa kết tinh có độ co rút lớn nhiều lần so với nhựa vô định hình (không kết tinh) 11 Sau bảng độ co rút số loại nhùa: Stt Nhùa §é co (%) PS 0,3 - 0,6 ABS 0,4 - 0,7 LDPE 1,5 - 5,0 HDPE 1,5 - 3,0 PP - 2,5 PVC mÒm > 0,5 PVC cøng 0,5 PMMA 0,1 - 0,8 POM 1,9 - 2,3 10 PPO 0,5 - 0,7 11 PC 0,8 12 PA6 0,5 - 2,2 13 PA6,6 0,5 - 2,5 MËt ®é (g/cm3) 1,05 1,06 0,954 0,92 1,15 1,38 1,38 1,18 1,42 1,06 1,2 1,14 1,15 - Tính cách điện vật liệu nhựa: Đa số chất cách điện tốt, nghĩa dẫn điện không dẫn điệm Được dùng sản phẩm điện gia dụng thiết bị điện tử Ví dụ dây điện, - Tính truyền nhiệt: Đa số có độ trun nhiƯt kÐm Nhùa trun nhiƯt thÊp h¬n 500 - 600 lần so với kim loại Do tính truyền nhiệt nên nhựa không dùng để chế tạo chi tiết máy cần có tản nhiệt nhanh Nếu thực cần thiết phải trộn thêm Graphit; bột kim loại - Độ bền kéo: Là đặc trưng cho chống đối ngoại lực kéo vật liệu Độ bền kéo đứt tỷ số lực kéo vµ tiÕt diƯn ngang nhá nhÊt cđa mÉu thư tríc kÐo ®o b»ng N/mm2 VÝ dơ PE cã ®é bền kéo đứt - 10 N/mm2 - Độ giÃn dài: Luôn liên hệ với cường độ kéo Đo tỷ lệ độ dài lực kéo tăng lên đến điểm đứt độ dài ban đầu vật liệu chưa bị kéo Độ giÃn dài đo % Vật liệu có độ giÃn dài lớn vật liệu có tính dẻo lớn Ví dụ PS vài %; PA 150% - Độ bền nén: Là tỷ lệ lực nén cần thiết để làm vỡ mẫu thử đặt chất tải nén Đo N/mm2 Thường lớn độ bền kéo - Độ bền uốn: Là đặc trưng cho chống đối vật liệu tác dụng lực uốn N/mm2 - Độ cứng: Biểu thị khả chống lại tác dụng vật rắn để không bị nứt, vỡ sứt mẻ bền mặt Thường đo thiết bị đo độ cứng Shore A,D thiết bị đo Rockwell; Brinell - Độ dai va đập: Biểu thị khả chống lại tải trọng rơi xuống, va đập vào sản phẩm mà không vỡ KJ/m2 - Modul đàn hồi: Đặc trưng cho tính chất vật liệu mà tác dụng lực đà cho xem mẫu thử biến dạng tới mức Ký hiệu E (N/mm2) VÝ dô PE cã E = 130 1000 N/mm2 Thép có E = 2.104 N/mm2 - Độ chịu mài mòn: Là chống lại tác dụng bào mòn lực làm hao mòn vật liệu (%) Với sản phẩm nhựa giầy dép để đánh giá giá trị sử dụng sản phẩm 12 4CTECH CENTER 3.2 TÝnh chÊt ho¸ häc cđa vËt liƯu nhùa - Tính chịu hoá chất: Khác với kim loại, đa số loại nhựa thường bền chịu tác động môi trường khí Hơn chúng bền loại hoá chất Axit, kiềm, muối nhiều hoá chất khác CHú ý với Polyme không phân cực dễ hoà tan dung môi không phân cực Ví dụ PS tan Benzen Toluen Polyme phân cực dễ hoà tan dung môi phân cực Ví dụ Polyvinyl Butyral tan Alcol Polyme phân cực không hoà tan dung môi không phân cực Độ hoà tan giảm Polyme có độ trung hợp cao (trọng lượng phân tử lớn) có độ kết tinh cao - Tính chịu thời tiết khÝ hËu: TÝnh chiĐu thêi tiÕt khÝ hËu lµ tÝnh thay đổi chất lượng độ bền vật liệu nhựa sản phẩm tác dụng ánh sáng (tia cực tím); nhiệt độ; không khí Nói chung loại nhựa đà qua sử dụng nhiều bị giảm chất lượng độ bền Ví dụ PE; PS; PP cã tÝnh kh¸ng tia cùc tÝm UV kÐm PVC dễ biến màu tác dụng ánh sáng mặt trời PC, Epoxy bền thời tiết tốt Đặc biệt PTFF, bền với thời tiết Quá trình giảm ®é bỊn cđa nhùa díi t¸c dơng cđa thêi tiÕt gọi trình lÃo hoá nhựa Để giảm lÃo hoá, cần thêm số phụ gia 13 TÀI LIỆU ĐÍNH KÈM THEO SÁCH: THIẾT KẾ KHN HỒN CHỈNH NX MOLD WIZARD [4CTECH] CÁC LOẠI CHẤT DẺO THƯỜNG GẶP VÀ ỨNG DỤNG Nhùa NhiƯt DỴo: - Polyetylen (PE): Đục mờ, chịu hoá chất tốt, cách nhiệt, cách điện tốt, dễ nhuộm màu Thường dùng sản xuất loại màng, túi xốp, túi đựng hoá chất, thực phẩm, sản xuất chai lọ, sợi, ống dẫn nước - Polypropylen (PP): Tính chất học cao, độ bóng cao, bán trong, không màu, tính chất hoá học tốt, cách điện tốt, gia công ép phun tốt Dùng để sản xuất loại vật dụng thông thường, vỏ hộp, chi tiết điện dân dụng - Polyvinyl Clorit (PVC): Có tỷ trọng cao loại nhựa khác, có độ suốt cao, cách điện tốt, độ bền lý cao, độ bền nhiệt thấp 600 - 850 Dễ tạo màu sắc, dễ in ấn, khó cháy, chịu va đạp Được dùng bọc dây cáp điện, màng mỏng, đĩa hát, èng nhùa, chÊt dÝnh - Nhùa Polyestyren (PS): Dßn, dƠ rạn nứt, chịu va đạp kém, chịu hoá học kém, tan Benzen Chủ yếu dùng cho chế tạo sản phẩm gia dụng rẻ tiền suốt hộp, cốc, bao bì xốp, cách nhiệt - Nhựa AS: Trong suốt, có tính bền xăng, thường làm vỏ ắcquy, vỏ bật lửa - Nhựa ABS: Độ bền va đập cao, thường dùng làm vỏ tivi, vỏ máy giặt; cánh quạt điện, vỏ máy ảnh - PolyAmit PA (lynon): Sử dụng để làm loại màng mỏng, bao bì cho thực phẩm, sợi, ống loại, bọc dây cáp điện - Nhựa Polycacbonat (PC): Khó cháy, cách điện tốt nhiƯt ®é cao, ®ä bỊn nhiƯt tèt, tÝnh chèng ma sát kém, chịu hoá chất Thường dùng làm loại tuỷ tinh an toàn, ống dùng y tế, chai sữa, nón bảo hộ, kính che mắt, dụng cụ y tế, hộp, nắp - Nhựa Acrylic: Độ st cao, tÝnh chiơ thêi tiÕt cao, nhm mµu tèt, độ bền học cao, khó bị xước bề mặt ứng dụng làm chi tiết thay cho tuỷ tinh, làm số chi tiết cho ôtô, xe máy Nhựa Nhiệt Rắn: Gồm số loại sau: - Nhựa Melamine: Không màu, độ cứng cao, độ bền cao, đẹp nên thường dùng làm đồ trang trí, dụng cụ gia đình - Nhựa Polyeste: Thường gọi Plastics bền hoá, dùng làm kính Rất nhẹ bền Thường dùng chế tạo vỏ ô tô, thuyền, thùng, ống mũ bảo hiểm xe máy - Nhựa Phenol, Ure: Không màu, st cã thĨ nhm mµu Dïng lµm dơng cho ăn uống 14 ... mở khuôn 23 TÀI LIỆU ĐÍNH KÈM THEO SÁCH: THIẾT KẾ KHN HOÀN CHỈNH NX MOLD WIZARD [4CTECH] ĐƯỜNG LỐI THIẾT KẾ KHUễN SN PHM CHT DO Định Nghĩa: Khuôn dụng cụ để định hình sản phẩm nhựa Nó thiết kế. .. KẾ KHUÔN 100 Sù tiÕp cận hệ thống để thiết kế khuôn: 100 Ước tính độ co: 100 Xác định kích thước lòng khuôn tấm: 100 S DNG & BO QUN KHUễN 102 Lắp đặt khuôn: 102 Hoạt động khuôn: 103 Lưu giữ khuôn: ... SÁCH: THIẾT KẾ KHN HỒN CHỈNH NX MOLD WIZARD [4CTECH] MÁY ÉP PHUN NHỰA (INJECTION MACHINE) Mét c«ng đoạn thiếu trình công nghệ chế tạo sản phẩm nhựa Plastic công đoạn ép phun nhựa vào lòng khuôn nhựa