ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ IN TRÊN ỐNG THÉP BÀO

Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in CHƯƠNG I: DẪN NHẬP Lý chọn đề tài Thép ống nguyên vật liệu sử dụng phổ biến ngành công nghiệp giới Việt Nam Trong đời sống nay, đâu ta thấy loại thép ống ứng dụng rộng tãi lĩnh vực Điển hình đường ống dẫn chất lỏng nhà máy thuỷ điện, lò hạt nhân; đường ống dẫn áp lực dẫn khí, dẫn dầu cơng nghiệp; đường ống dẫn hố chất nhà máy thực phẩm rác thải công nghiệp; ngành công nghiệp xây dựng sản xuất khung ô tô, đóng tàu, dân dụng,… Tại thép ống ứng dụng rộng rãi ? Kể từ quy trình sản xuất thép Bessemer phát minh vào năm 1856, thép trở thành vật liệu ưa chuộng toàn giới đặc tính tốt độ cứng, độ đồng cao Độ bền cao, chịu áp lực lớn, có khả chống ăn mòn, dễ kéo sợi sức căng Theo thống kê Hiệp Hội Thép Thế Giới (World Steel Association – viết tắt “ WSA ”), năm quốc gia sản xuất thép nhiều giới Trung Quốc, Nhật, Mỹ, Ấn Độ Nga với 70,1% tổng lượng thép thơ tồn cầu vào năm 2013 Trong đó, riêng Trung Quốc sản xuất 779 triệu (chiếm 48,5% tổng thép sử dụng toàn cầu) Tổng lượng thép thành phẩm sản xuất năm 1.500 triệu tấn, tổng lượng tiêu thụ năm 1.481 triệu Cũng theo số liệu thống kê Hiệp Hội Thế Giới (WSA), năm 2013, Việt Nam nước sản xuất thép xếp hạng 26 giới với 5,6 triệu thép xếp hạng thứ 13 giới nhập thép với 10 triệu thép Xét nhập Việt Nam xếp hạng thứ giới với 8,6 triệu Với số liệu thống kê nêu cộng với đặc tính bật thép ống, thấy lợi ích ngành cơng nghiệp sản xuất thép ống có vai trò to lớn khơng kỹ thuật cơng nghiệp mà kinh , đời sống xã hội đất nước Tuy nhiên, vấn đề quan tâm ngành sản xuất thép ống Việt Nam với số lượng lớn thép ống sản xuất Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in nhập nhiều đến doanh nghiệp cách để quản lí loại thép ống với loại ống thép sản xuất ứng dụng cho mục đích khác nhau? Mỗi doanh nghiệp, nhà máy sản xuất thép ống với thiết kế, mục đích khác phân biệt loại thép ống doanh nghiệp, nhóm thép ống nào? Đây vấn đề phân tích viết Để trả lời cho câu hỏi trên, doanh nghiệp, nhà máy phân biệt loại thép ống ký hiệu, mã số riêng biệt giúp doanh nghiệp, nhà máy sản xuất dễ dàng xếp, phân biệt loại thép ống tuỳ theo công dụng mục đích, thuận tiện cho việc sử dụng vận chuyển cho khách hàng Vì ký hiệu, mã số phải thể tính đặc thù cho loại thép ống ống thép nhóm thép ống không giống nội dung hạn chế thay đổi liên tục nên việc áp dụng cơng nghệ in phun phù hợp với hồn cảnh u cầu sản xuất Đó lý để em chọn đề tài “Tìm hiểu công nghệ in phun thép ống” Mục tiêu đối tượng tìm hiểu đề tài Đối tượng tìm hiểu đề tài phương pháp in phun thép ơng Mục tiêu đề tài : • Tìm hiểu cơng nghệ in phun nói chung ứng dụng cơng nghệ in phun lên thép ống nói riêng • Tìm hiểu loại thép ống q trình sản xuất thép ống • Thuận lợi khó khăn in phun thép ống • Thiết bị quy trình in phun thép ống • Các lỗi trình in phun cách khắc phục Nhiệm vụ phạm vi đề tài 3.1 Nhiệm vụ đề tài Giải hoàn tất mục tiêu đề tài đề ra, phân tích rõ quy trình in phun thép ống Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in 3.2 Phạm vi đề tài Công nghệ in phun quen thuộc với tất người, việc ứng dụng cơng nghệ in phun lên thép ống có mẻ, chưa phổ biến cho người nên phạm vi đề tài dừng lại mức độ phân tích từ nguồn tài liệu tham khảo có Giới hạn đề tài Đề tài giới hạn công nghệ in phun thép ống đúc phân tích phần nội dung Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ IN PHUN, CÁC LOẠI THÉP ỐNG VÀ QUY TRÌNH SẢN XUẤT Sơ lược lịch sử hình thành phát triển cơng nghệ in phun In phun công nghệ in không sử dụng in kỹ thuật in truyền thống, dòng mực phun theo giọt từ vòi phun đến bề mặt vật liệu in để tạo hình ảnh, chế mà dòng chất lỏng vỡ thành giọt nhỏ liên tục Lord RayLeigh mô tả vào năm 1878 Theo miêu tả Lord RayLeigh máy in phun liên tục thiết kế theo phương pháp làm giảm độ lệch, lệch hướng theo hệ nhi phân lệch đa hướng Trong hệ thống lệch nhị phân, giọt mực hai trạng thái tích điện khơng tích điện, giọt khơng tích điện lệch theo hướng có hình ảnh bề mặt vật liệu, giọt tích điện lệch vào máng xối để tuần hoàn Đối với hệ thống lệch đa hướng, giọt mực tích điện với hiệu điện khác lệch theo hướng có hình ảnh đến bề mặt vật liệu in giọt tích hiệu điện bay thẳng đến máng xối Năm 1951, Elmqvist of Seimens cấp sáng chế cho máy in phun Vào cuối năm 1960, Tiến sĩ Sweet Đại học StanFord giới thiệu sản phẩm AB Dick VideoJet Mead DIJIT theo chế mà Lord RayLeigh miêu tả Năm 1970, IBM cấp phép cho công nghệ đưa chương trình để ứng dụng cơng nghệ in phun liên tục vào máy in kỹ thuật số Máy in phun IBM 4640 giới thiệu vào năm 1976 Trong công nghệ in phun liên tục phát triển mạnh mẽ, kỹ thuật in phun nhỏ giọt nơi cần phổ biến rộng rãi Các giọt mực kỹ thuật phun có hình ảnh cần in ZolTan, KySer Sears nhà phát minh tiên phong hệ thống áp dụng kỹ thuật in nhỏ giọt Phát minh họ sử dụng máy in Seimens PT-80 (1997) Silonics (1978).Trong hệ thống máy in ứng dụng xung điện áp, giọt mực phun dao động học gốm piezo Kỹ thuật phát triển mạnh mẽ sản xuất thương mại năm 1970 1980 Tuy nhiên, giai đoạn này, độ Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in xác cơng nghệ in phun vấn đề tắc nghẽn vòi phun chất lượng hình ảnh chưa đạt yêu cầu Năm 1979, EnDo HaRa Canon phát minh kỹ thuật in phun nhỏ giọt nơi cần khác, giọt mực tạo từ việc cấp nhiệt, bong bóng vòi phun nở đẩy giọt mực Canon gọi công nghệ kỹ thuật in phun nhiệt Với kỹ thuật in phun nhiệt, vòi phun thiết kế với chi phí thấp mật độ vòi phun dày đặc, sau Hewlett – Packard độc lập phát triển sản xuất thương mại kỹ thuật Năm 1984, Hewlett – Packard thương mại hoá máy in ThinkJet Đây máy in phun dựa vào kỹ thuật in phun nhiệt Trong suốt q trình phát triển cơng nghệ in phun, nhà hoá học kỹ sư in nhận rằng, giọt mực tiếp xúc với bề mặt giấy, có xu hướng lan truyền vào khoảng trống giấy lớn để trì độ phân giải cần thiết giọt mực giấy hấp thụ vị trí chậm thời gian làm chất lượng hình ảnh Vì thế, vào năm 1980, Nhật Bản công ty giấy Jujo paper Mitsubishi paper mills hợp tác phát triển, để có hình ảnh in phun màu chất lượng cao, bề mặt vật liệu in đòi hỏi lớp phủ đặc biệt phải cân nhiều thông số thiết kế tốc độ bay hơi, tỷ lệ thẩm thấu, độ dày lớp phủ, độ xốp,….Điều thu hút số công ty lớn đầu tư để phát triển công nghệ in phun Canon, Xerox, Asahi Glass, Arkwright, Folex, 3M Imation số nhiều công ty hoạt động lĩnh vực Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in Công nghệ in phun 2.1 Khái niệm công nghệ in phun In phun kỹ thuật in NIP (kỹ thuật in không dùng in), tiến trình in phun cơng nghệ từ máy tính máy in mà mực truyền lên vật liệu in phun thơng qua vòi phun 2.2 Phân loại nguyên lí in phun 2.2.1 Phân loại Thơng qua sơ lược hình thành phát triển cơng nghệ in phun kỹ thuật in phun chia thành: • In phun liên tục (continuous ink – jet)  In phun liên tục lệch hướng theo hệ nhị phân  In phun liên tục lệch đa hướng • In phun theo dạng nhỏ giọt nơi cần (drop on demand ink – jet)  In phun nhiệt  In phun piezo  In phun tĩnh điện Hình 1.1: Cơng nghệ in phun Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án cơng nghệ in 2.2.2 Ngun lí hoạt động 2.2.2.1 In phun liên tục (continuous ink – jet) Hình 1.2: Cơng nghệ in phun liên tục lệch đa hướng a In phun liên tục lệch hướng theo hệ nhị phân • Dòng mực kích thích với tần số cao theo áp lực dao động tinh thể xung điện piezo gây nên áp lực vào dòng chảy làm vận tốc dòng chảy chịu ảnh hưởng bị chia thành giọt nhỏ từ dòng chảy ban đầu Sau đó, giọt mực tích điện điện cực tương ứng với hình ảnh in Những giọt mực tích điện bị làm lệch hướng sau qua điện trường rơi vào máng chặn, giọt mực khơng tích điện bám vào giấy b In phun liên tục làm lệch đa hướng Hình 1.3: Cơng nghệ in phun lệch theo hệ nhị phân Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án cơng nghệ in • Với in phun lệch đa hướng, giọt mực tích điện với hiệu điện khác bị lệch mạnh hay yếu hai điện trường, tuỳ theo cường độ điện tích 2.2.2.2 In phun nhỏ giọt nơi cần (drop on demand ink – jet) a In phun tinh thể piezo Hình 1.4: Cơng nghệ in phun tinh thể piezo • In phun piezo giọt mực tạo dao động tinh thể piezo tác động lên vòi phun đặt điện trường, tạo áp lực đẩy hạt mực b In phun nhiệt Hình 1.5: Cơng nghệ in phun nhiệt • Nguồn nhiệt cấp nhiệt bên vòi phun mực bay tạo Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in bong bóng Bong bóng nở ta vòi phun tạo áp lực đẩy mực Khi nhiệt độ giảm, bong bóng thu nhỏ lại làm giọt mực tách phun khỏi vòi phun, lực mao dẫn đẩy mực vào vòi c In phun tĩnh điện Hình 1.6: Cơng nghệ in phun tĩnh điện • Điện trường bao quang vòi phun bề mặt vật liệu in, hạt mực tạo cách vành vòi phun nun nóng phần tử gia nhiệt áp lục dòng mực, tín hiệu hình ảnh cần in hệ thống ghi điều chỉnh áp lực để đẩy hạt mực khỏi vòi phun từ trường định hướng đến vật liệu in 2.2.3 Ưu nhược điểm công nghệ in phun Kỹ thuật in phun In Lệch theo phun hệ nhị liên tục phân Lệch đa hướng In In phun phun piezo nhỏ giọt nơi cần Ưu điểm Mực phun áp suất cao nên sử dụng mực có độ nhớt cao Mực phun liên tục nên loại mực khơ nhanh sử dụng Lượng mực phun kiểm sốt với độ xác cao cách điều khiển điện áp Mực không chịu tác động nhiệt nên kỹ thuật sử dụng Nhược điểm Cấu trúc máy lớn không tiết kiệm không gian Tinh thể piezo vòi phun cần thiết nên trở nên phức tạp Dễ bị tắc nghẽn vòi phun Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in In phun nhiệt In phun tĩnh điện liên tục, lâu dài không chịu ảnh hưởng môi trường hoạt động Cấu tạo đơn giản, máy in nhỏ gọn Dễ dàng cải thiện độ phân giải in Đạt độ phân giải cao Hệ thống nhỏ gọn bong bóng hình thành mực Mực dễ hỏng tác dụng nhiệt Vòi phun khơng sử dụng lâu dài Hàm lượng mực vòi phun bốc nên dễ bị tắc nghẽn Mực in đắt tiền Màu hiển thị không tốt Thép ống 3.1 Các loại thép ống 3.1.1 Sơ lược thép Thép hợp kim sắt cacbon, chứa hàm lượng cacbon 2%, hàm lượng mangan (Mn) 1% bao gồm số nguyên tố hoá học khác lưu huỳnh (S), photpho (P), Crom (Cr), Niken (Ni), Nitơ (N), Molyden (Mo), Silic (Si) Oxi 3.1.2 Các loại thép ống Có nhiều loại thép ống khác chọn thép ống đúc để giới hạn đề tài phân tích chuyên sâu Các loại ống đúc vào mục đích sử dụng  Thép ống đúc kết cấu: dùng kết cấu thông thường kết cấu máy  Thép ống đúc dùng lò áp lực thấp vừa: chủ yếu dùng công nghiệp lò luyện ống dẫn dung dịch áp lực thấp vừa lò thơng thường  Thép ống đúc dùng cơng nghiệp đóng tàu: chủ yếu ống chịu áp cấp I, II dùng máy qua nhiệt  Thép ống đúc dùng dầu khí: dùng làm ống dẫn dung dịch lò luyện dầu khí  Thép ống đúc dẫn dầu: loại ống thép sử dụng để làm thành ống, giếng 10 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in chứa dẫn dầu 3.2 Quy trình sản xuất ống thép Ống thép đúc làm từ phơi thép tròn đặc (phơi tròn), nung nóng bị đẩy hay kéo khỏi phơi ống, sau thơng ống làm rỗng ruột, nắn thẳng, kéo dài cắt đến thành thép ống hồn chỉnh Hình 1.6: Quy trình sản xuất thép ống Công đoạn đánh số hiệu, nhãn mác để phân loại thép ống theo mục đích sử dụng, thép ống sản xuất số lượng lớn nên phải yêu cầu việc đánh số hiệu, nhãn mác phải nhanh chóng chuẩn xác Để đáp ứng điều kiện sản xuất đánh số hiệu, nhãn mác in phun công nghệ tối ưu Đánh số hiệu, nhãn mác bao gồm: • Thơng tin khách hàng • Vật liệu ghi nhãn • Tiêu chuẩn sản phẩm 11 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in CHƯƠNG III: CÔNG NGHỆ IN PHUN TRÊN THÉP ỐNG Ứng dụng công nghệ in phun thép ống 1.1 Tiêu chuẩn yêu cầu ghi nhãn Số hiệu, nhãn mác in ống thép phải tuân thủ theo tiêu chuẩn yêu cầu ghi nhãn theo quy ước màu sắc ký tự Tiêu chuẩn đặc nhằm nhẫn biết vật liệu mã màu nhóm thép riêng biệt Các tiêu chuẩn quy định yêu cầu ghi nhãn  Thông tin khách hàng (khách hàng phải cung cấp nội dung sau đơn đặt hàng) • Số hiệu tiêu chuẩn • Kích thước ống • Ký hiệu q trình sản xuất áp dụng • Hàng mục thử nghiệm áp dụng  Vật liệu ghi nhãn • Chất lượng mực:  Khơng chứa lưu huỳnh, halogen, chì, thiếc, kẽm, đồng  Lớp mực phải có tuổi thọ năm điều kiện khơng gia nhiệt nhà xưởng phải có mái che • Màu sắc: Màu sắc Dải màu Ký tự nhận biết Nhóm thép Ferit Thép cacbon thép cacbon - mangan có giới hạn bền kéo nhỏ quy định đến 435 MPa Thép cacbon thép cacbon – mangan có giới hạn bền kéo lớn 435 MPa Tất thep ferit với đặc tính quy định nhiệt đồ thấp Thép cacbon – molipden với hàm lượng molipden đến 0.7% Thép crom – molipden với hàm lượng crom đến 2% 12 Trắng Trắng Trắng Vàng Trắng Xanh nhạt Trắng Đỏ tím Trắng Đỏ Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in Thép crom – molipden với hàm lượng crom lớn 2% đến 4% Thép 0.5% crom – 0.5% molipden – 0.25% vanadi Thép crom – molipden với hàm lượng crom lớn 4% đến 10% Thép crom – molipden với hàm lượng crom lớn 10% đến 14%, có khơng có molipden vanadi Nhóm thép austeniit Trắng Xanh dương nhat Nâu Trắng Xanh ô liu Trắng cam Trắng 16% đến 20% crom – 8% đến 14% nikel Đen 16% đến 20% crom – 8% đến 14% nikel với 0.03% cacbon 16% đến 20% crom – 8% đến 14% nikel với titan 16% đến 20% crom – 8% đến 14% nikel nikel – 2% đến 4% molipden 16% đến 20% crom – 8% đến 14% nikel nikel – 2% đến 4% molipden với 0.03% cacbon 16% đến 20% crom – 8% đến 14% nikel nikel – 2% đến 4% molipden với 0.03% titan Đen Đen Đen Xanh dương nhạt Đỏ Vàng Xanh nhạt Đen Nâu Đen Đỏ tím Bảng 1: Màu dải màu nhóm thép Ferit  Màu ký tự nhóm thép phải quét dải màu tồn chiều cung vị trí với khoảng phần tư đường trong, Tiêu chuẩn để nhân biết cho nhóm thép riêng biệt thép ferit thép austenit, áp dụng có yêu cầu khách hàng Chiều rộng dải màu ống Đường kính ngồi ống Chiều rộng nhỏ ký tự ( Ký hiệu “D” , đơn vị: mm ) 18 ≤ D ≤ 38 38 ≤ D ≤ 120 12 D > 120 18 Bảng 2: Quy định chiều rộng dải màu ống  Ghi nhãn kí tự 13 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in Các loại thép ống phải ghi nhãn với ký tự in dùng để nhận biết tiêu chuẩn sản phẩm mà chúng cung cấp tất chi tiết quy định tiêu chuẩn sản phẩm Kích cỡ ký tự quy định theo bảng • Ký hiệu nhà sản xuất nhà cung cấp • Đường kính ngồi độ dày (mm) • Số hiệu tiêu chuẩn sản phẩm • Mác thép Kích cỡ ký tự Đường kính ngồi ống ( Ký hiệu “D” , đơn vị: mm ) 18 ≤ D ≤ 38 38 ≤ D ≤ 120 D > 120 Chiều rộng nhỏ ký tự 15 Bảng 3: Quy định kích cỡ kí tự Ghi nhãn ký tự Hình 1.7: Quy định ghi nhãn ký tự Ghi nhãn với dải mã màu 14 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in Hình 1.8: Quy định ghi nhãn với dải mã màu 1.2 In phun ống thép In ký tự ống thép khơng đơn có kỹ thuật in phun mà kỹ thuật in lưới in thép ống Vậy in phun lại kỹ thuật tối ưu Bảng 4: Ưu nhược điểm công nghệ in thép ống Công nghệ In lưới In phun Ưu điểm • Độ bền mực cao • Thiết bị đơn giản, giá thành khơng cao • Hiệu suất cao in sản lượng lớn • Mực in rẻ • Có thiết bị in chun biệt thép ống • Khơng qua nhiều thời gian khâu chuẩn bị • Hiệu suất cao • Chi phí thiết bị khơng q cao Nhược điểm • Mực không thân thiện với môi trường • Thời gian chuẩn bị lâu • Khơng có thiết bị in chun dụng thép ống • Đầu in khơng bền, dễ bị tắt nghẽn • Giá thành mực cao • Mực dễ bị lan vùng xung quanh • Nhạy với nước, mực mờ Đối với sản phẩm cụ thể thép ống với đa số ký tự, nhãn mác 15 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in hay logo nhà cung cấp yếu tố mực lan xung quanh không gây ảnh hưởng nhiều đến ký tự, nhãn mác hay logo, đầu in dễ bị nghẽn giá thành mực cao yếu tố ảnh hưởng đến chi phí in đặc biệt khơng q nhiều hình ảnh mà ký tự, nhãn mác Nhưng nhìn chung in phun có thiết bị chuyên dụng dành cho thép ống, bảo đảm hiệu suất sản xuất thời gian chuẩn bị đáp ứng nhu cầu số lượng thép ống cần đánh dấu nhiều Bởi bì công nghệ in phun thép ống phương pháp tối ưu để sản xuất Thiết bị in phun thép ống In phun thép ống nhà máy điều kiện khơng thuận lợi tồn khơng khí nhờn bụi băm, ảnh hưởng trực tiếp đến độ bám độ mực Với máy in Rea Jet DOD 2.0 tạo điều kiện thuận lợi cho việc in thép ống Hình 1.9: Các modun máy in Rea Jet Dod 2.0 16 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in Máy in ReaJet DOD 2.0 thiết kế để hoạt động môi trường công nghiệp khắc nghiệt in tốt nhiều loại vật liệu, in ký tự lớn hình ảnh cho màu mực đậm có độ tương phản cao, hệ thống máy in REA gắn độc lập chân đế đặc biệt giảm thiểu độ rung cho đầu in Nhược điểm lớn dòng máy in phun đầu in dễ bị nghẹt nhờ có hệ thống lưu thông mực chuyên dụng giữ cho loại mực pha cách ngăn chặn hạt làm tắc nghẽn đầu in, mực liên thông liên tục, tuổi thọ đầu in cải thiện Một điểm hệ thống máy REAJET DOD 2.0 hệ thống thiết kế theo modun bao gồm: đầu in, bảng điều khiển, đơn vị cấp mực Có nghĩa cụm di chuyển thay dễ dàng cần bảo trì Đầu in: đầu in máy REAJET DOD 2.0 cải tiến khắc phục khuyết điểm lớn dòng máy in phun tăng thời gian sử dụng đầu in Đầu in thay đổi tuỳ chọn dễ dàng theo đầu in 7, 16 32 chấm tuỳ theo kích thước thép ống Bảng 5: Thông số đầu in Print height (mm) Lines of text per head Fonts (dots tall x dots wide) Dimensions (mm) HxWxD Speed dot to 27 mm 16 dot to 67 mm 32 dot to 140 mm lines or lines to lines x ( line ) x ( line ) x ( up to line ) x ( line ) x ( up to line ) x ( line ) 10 x 10 ( up to line ) 10 x 10 ( line ) 15 x 10 ( up to line ) 16 x 10 ( line ) 32 x 20 ( line ) 60 x 60 x 101 100 x 100 x 101 600 m/min 17 180 x 73 x 104 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án cơng nghệ in Hình 2.1: Các đầu in Đơn vị cung cấp mực: Đơn vị cung cấp mực chứa đến 4.5 lít nhanh chóng cung cấp bơm mực dễ dàng Liên tục trộn mực lưu thông để mực tránh bị lắng đọng Hình 2.2: Hệ thống cung cấp mực Bộ điều khiển: Bộ điều khiển titan có thị màu, có cổng USB để di chuyển tệp cho trình in Dữ liệu nhập trực tiếp gửi qua internet (mạng nội bộ) Truy cập web tích hợp ho phép giám sát từ xa từ PC thiết bị di động 18 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in Vật liệu in phun thép ống 3.1 Mực in Mực in phun thường có độ nhớt thấp (1 – 30mPa.s) Thành phần mực in phun thường dạng chất lỏng như: • Đối với in phun nhỏ giọt điểm theo yêu cầu: nước ( in phun nhiệt ), nước; dầu ( in phun piezo) • Đối với in phun liên tục: nước, metyl etyl ketone Vì độ nhớt thấp nên in phụ thuộc nhiều vào bề mặt vật liệu in Nhưng với mực in TPKD – WS 010 khắc phục phần yếu tố Thành phần Độ nhớt ( 20oC ) Mật độ (20oC) Màu Bảng 6: Thông số mực in Mực in TPKD – WS 010 Butanone Ethyl methyl ketone Propan – – ol, 6.5 – 7.5 mPa.s) 0,964 – 0.966 g/ cm3 Trắng Độ nhớt mật độ không mực TPKD – WS 010 in phun có quan trọng việc làm khô mực lắng đọn gcủa pigment đầu in Độ nhớt mực TPKD – WS 010 phù hợp (1 mPa.s < 6.5 – 7.5 mPa.s < 30 mPa.s), mật độ mực đạt yêu cầu mà mực in phun thường dao động 0.8 – 2.0 g/ml Ngoài ra, TPKD – WS 010 có màu mực trắng đậm đặc tạo độ tương phản cao cho người đọc dễ nhận biết Thế nên mực TPKD – WD 010 phù hợp không thép ống mà phù hợp với máy REAJET 19 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án cơng nghệ in 3.2 Thép ống Vai trò thành phần hợp kim định tính chất thép, khả gia công khả in Crom (Cr): thành phần quan giúp thép có khả chống lại oxi hố từ mơi trường, hàm lượng Crom có thép từ 10% đến 26% tăng khả chóng gỉ cao Lớp Crom tạo lớp màng bảo suốt bề mặt thép Cacbon (C): giúp cho thép tăng khả chịu mòn, tạo tính cứng bề Niken (Ni): tăng độ dẻo bên cho thép Mangan (Mn): khử oxi hố q trình nung nóng để ngăn ngừa chất bẩn sunfua sắt làm thép bị nứt Silic (Si) đồng (Cu): Chống ăn mòn axit sunfuric (H2SO4) Nitơ (N): Khi lượng cacbon thấp giảm độ bền thép, nitơ thêm vào để tăng thêm độ bền Lưu huỳnh ( S ): tăng hiệu suất gia cơng thêm hàm lượng nhiều lưu huỳnh nguyên nhân xuất sunfua bẩn Đối với ống dẫn hoá chất bên ống phủ lớp bảo vệ bề mặt ngồi ống có C, Cr, Ni không không đảm bảo chất lượng, bị ăn mòn hố chất, xâm thực khơng khí nước vào đất Các lớp phủ bao gồm: • Lớp phủ lớp: Epoxy dính kết lỏng thường sử dụng có chiều dày khoảng 14 – 18 mils • Lớp phủ lớp: Epoxy dính kết lỏng lớp sử dụng có yêu cầu bảo vệ bổ sung cho lớp bên tránh nhiệt độ cao, khả chống mài mòn,… • Lớp phủ lớp: gồm lớp Epoxy, lớp phủ nhựa dẻo dính, chịu nhiệt lớp polypropylene gồi cùng, thường sử dụng ống chịu nhiệt độ cao chất lỏng Các lớp phủ có chức bảo tăng khả ăn mòn, chống xâm thực yếu tố bên Các lớp khơng gây khó khăn lớn cho cơng 20 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in đoạn in độ dày lớp phủ khơng q dày Ngồi ra, Trong q trình tạo bề mặt ống thép ngồi lớp phủ bảo có lớp dầu bám vào bề mặt (dầu làm mát để cắt ống ) gây khó khăn việc in ký tự Quy trình in thép ống Hình 2.3: Quy trình in phun thép ống Cơng đoạn 1: Ống thép hồn chỉnh Cơng đoạn bước chuẩn bị ống thép hoàn thành sau quy trình sản xuất thép ống để in Cơng đoạn 2: Định vị ống thép hệ thống dẫn truyền Ống thép truyền hệ thống dẫn truyền, nhờ trục quay tạo ma sát để truyền ống thép, giữ cố định ống thép để xử lý bề mặt nơi mà ống thép cần in Hình 2.4: Trục quay giữ cố định 21 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in Công đoạn 3: Xử lý bề mặt ống thép Trong trình sản xuất thép ống lớp dầu bám lên bề mặt (dầu làm mát để cắt ống) xử lý bề mặt công đoạn cần thiết quan trọng để ký tự đạt chất lượng tốt Để đảm bảo mực in bám tốt bề mặt ống thép qua hệ thống khí để thổi bớt nước dầu ống trước in Hình 4: Hệ thống thổi khí Công đoạn 4: In Các loại máy in thép ống có thị trường gồm loại đầu in tịnh tiến ( sử dụng loại thép ống có đường kính to dài ) đầu in cố định ( loại ống thép có bán kính vừa nhỏ) Đối với hệ thống máy REA JET DOD 2.0 sử dụng loại đầu in cố định ống thép tịnh tiến với công nghệ in phun liên tục Đầu in áp sát khoảng vừa đủ với ống thép Các giọt mực khơng tích điện bám lên bề mặt thép ống Công đoạn 5: Ống thép in Sau in xong, loại thép ống bó lại xếp theo nhóm 22 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in Các lỗi thường gặp trình in cách khắc phục Lỗi Mực in phun có khuynh hướng chảy tràn thẩm thấu Mực in không bám vào bề mặt thép ống Đầu in phun dễ bị nghẹt sử dụng lâu năm với số lượng in lớn Màu mực không Cách khắc phục Chú trọng xử lý bề mặt thép ống, thay mực Bảo trì đầu in, sử dụng lâu thay đầu in khác Trong đơn vị mực có nước nên cần bảo quản kỹ lượng để xa với dung môi khác Bảng 7: Các lỗi trình in 23 Phạm Gia Bảo 15148003 – Đồ án công nghệ in CHƯƠNG IV: KẾT LUẬN Kết luận Qua phân tích giải phần lớn mục tiêu đề Thấy phát triển mạnh cơng nghệ in phun mở rộng nhiều sản phẩm khác lượng tiêu thụ thép ống nhiều thị trường Việt Năm khiến cho công nghệ in tiến nhiều Tuy nhiên, in phun ống thép Việt Nam chưa phổ biến dừng lại sản phẩm không đạt chất lượng, hiệu thiếu đầu tư vào thiết bị cơng nghệ nên q trình tìm hiểu nhiều mặt hạn chế công nghệ Kiến nghị Nhu cầu thị trường sản phẩm cần có in phun hạn sử dụng, barcode,… nhằm phân biệt thời hạn sử dụng sản phẩm công nghệ in phun không phát triển thị phần thép ống mà xu hướng phát triển tương lai Tài liệu tham khảo: https://www.pannier.com/industrial-printers/ink-jet/sk-ink-jet-printers/ http://www.videojet.sg/sg/homepage/applications/printing-on-metalparts.html http://www.fujifilm.com/products/graphic_systems/inkjet_technology/ https://www.linxglobal.com/en/solutions/metal/ https://bauhuis.com/pipe-coating-solutions/? gclid=EAIaIQobChMItJGV2L3Q2gIVT46PCh2fjQWSEAAYAiAAEgKR3fD_Bw E https://www.rea-jet.com/en-un/coding-and-marking-systems/large-characterinkjet-printer.html Giáo trình “Cơng nghệ in”, mục 5.3 in phun, trang 142 mực in phun trang 189 http://www.enesco.com.vn/tin-tuc/74/1771_ti%CC%80m-hie%CC%89u-o %CC%81ng-the%CC%81p-du%CC%81c-va%CC%80-quy-tri%CC%80nh-sa%CC %89n-xua%CC%81t.html http://www.printhead911.com/search.php?mode=search&page=1 24