Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun ép đến độ bền kéo của sản phẩm composite sợi thủ tinh polyme

Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun ép đến độ bền kéo của sản phẩm composite sợi thủ tinh polyme Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun ép đến độ bền kéo của sản phẩm composite sợi thủ tinh polyme Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số phun ép đến độ bền kéo của sản phẩm composite sợi thủ tinh polyme

TÓM TẮT ĐỀ TÀI Hiện nay, sản phẩm nhựa từ công nghệ phun ép chiếm nhiều thị trường Yêu cầu chất lượng sản phẩm nhựa người tiêu dùng quan tâm hàng đầu Chất lượng sản phẩm nhựa phụ thuộc vào nhiều yếu tố Trong số đó, thơng số qua trình phun ép ảnh hưởng trực tiếp đến độ bền sản phẩm Đề tài “NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ PHUN ÉP ĐẾN ĐỘ BỀN KÉO CỦA SẢN PHẨM COMPOSITE SỢI THỦY TINH NỀN POLYME” thực trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM Nội dung đề tài tập trung giải vấn đề:  Tìm hiểu tổng quan vật liệu nhựa  Tìm hiểu cơng nghệ ép phun  Thiết kế chế tạo khuôn tạo mẫu thử theo tiêu chuẩn ASTM D638  Độ bền kéo vật liệu nhựa  Ép mẫu tiến hành thí nghiệm đo độ bền kéo mẫu Cơng trình nghiên cứu xây dựng phương trình thực nghiệm đánh giá ảnh hưởng thông số: nhiệt độ khuôn, nhiệt độ nhựa, áp suất phun tới độ bền kéo vật liệu nhựa PA6 + 30% Glass fiber Học viên thực Lê Tiến Thành iv ABSTRACT Nowaday, the plastic products made from injection molding technology taking a lot on the market Requirements for the quality of plastic product is concerned more and more Plastic product quality depends on many factors Among them, the parameters in the process of injection molding directly affect the durability of the product Thesis “STUDY EFFECTS OF INJECTION PARAMETERS TO SPRAY TENSILE STRENGTH OF GLASS FIBER COMPOSITE PRODUCTS POLYMERS BACKGROUND” was made at the Ho Chi Minh city University of Technology and Education The thesis’s content focus on: - Rechearching overview about plastic material - Rechearching overview about Injection molding technology - Designing and manufacturing the mold following ASTM D638 standard - Injecting specimens and testing the tensile of them The research has developed experiment equations to evaluate the effects of the parameters: mold temperature, plastic temperature, injection pressure to tensile of PA66 + 30% Glass Fiber plastic materials Author Le Tien Thanh v MỤC LỤC Trang tựa Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan .ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục v Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hướng nghiên cứu 1.1.1 Các đề tài nghiên cứu nước 1.1.2 Các đề tài nghiên cứu ngồi nước 1.2 Tính cấp thiết đề tài 1.3 Ý nghĩa khoa học ý nghĩa thực tế 1.3.1 1.4 Ý nghĩa khoa học Mục đích nghiên cứu, khách thể nghiên cứu, đối tượng nghiên cứu 1.4.1 Mục đích nghiên cứu 1.4.2 Khách thể nghiên cứu 1.4.3 Đối tượng nghiên cứu 1.5 Nhiệm vụ nghiên cứu giới hạn đề tài 1.5.1 Nhiệm vụ nghiên cứu 1.5.2 Giới hạn đề tài 1.6 Phương pháp nghiên cứu .6 Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Giới thiệu công nghệ khuôn phun ép nhựa 2.2 Giới thiệu Mold Wizard module thiết kế khuôn 12 2.3 Phương pháp điều khiển nhiệt khuôn 14 2.3.1 Điều khiển nhiệt nước, nước, dầu nóng 15 2.3.2 Điều khiển nhiệt điện trở 15 vi 2.3.3 2.4 Điều khiển nhiệt khí 16 Độ bền vật liệu 17 2.4.1 Độ bền uốn vật liệu 17 2.4.2 Độ bền kéo 18 2.4.3 Độ bền mỏi 18 2.4.4 Độ bền nén 19 2.4.5 Độ dẻo vật liệu 19 2.5 Tiêu chuẩn ASTM D638 20 Chương 3: THIẾT KẾ KHUÔN 22 3.1 Quy trình thiết kế khn 22 3.1.1 Thiết kế sản phẩm 22 3.1.2 Tính tốn độ co rút bố trí lịng khn 23 3.1.3 Thiết kế chày khuôn, cối khuôn 24 3.1.4 Thiết kế hệ thống phun nhựa 25 3.1.5 Thiết kế hệ thống dẫn hướng định vị 29 3.1.6 Thiết kế hệ thống đẩy 29 3.1.7 Thiết kế hệ thống chốt hồi 30 3.1.8 Thiết kế hệ thống khí 31 3.1.9 Thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ khn 31 3.2 Tính khả thi sản phẩm ép nhựa 31 3.3 Phân tích dịng chảy nhựa để kiểm tra tối ưu hóa sản phẩm .32 Chương 4: GIA CƠNG KHN HỒN CHỈNH 39 4.1 Các phận khuôn 39 4.2 Các khuôn 41 4.2 Các khuôn 42 4.3 Các chi tiết khác khuôn 42 4.4 Khối lượng khuôn .43 4.5 Gia công khuôn 43 4.6 Gia công gối đỡ 44 vii 4.7 Gia công kẹp 46 4.8 Gia công kẹp 47 4.9 Gia công khuôn cố định .49 4.10 Gia công khuôn di động 51 4.11 Gia công đẩy 53 4.12 Gia công giữ 54 4.13 Quá trình làm nguội 56 4.14 Đánh bóng khn 56 4.15 Khuôn dương sau thiết kế lắp ráp 58 Chương 5: ÉP MẪU, THÍ NGHIỆM VÀ XỬ LÝ SỐ LIỆU 61 5.1 Các yếu tố ảnh hưởng 61 5.2 Thành lập điều kiện tiến hành thí nghiệm 62 5.3 Tính tốn số lượng thí nghiệm 63 5.4 Quy trình tiến hành thí nghiệm 64 5.5 Thực thí nghiệm 65 5.5.1 Dụng cụ thí nghiệm 65 5.5.2 Mẫu thí nghiệm 66 5.5.3 Điều kiện thí nghiệm 66 5.5.4 Kết thí nghiệm 66 Chương 6: KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 74 6.1 Kết luận 74 6.2 Khuyến nghị 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 PHỤ LỤC 86 viii DANH MỤC CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Máy ép phun Fanuc RoboShot α-S50iA Hình 2.2: Nguyên lý ép phun Hình 2.3: Kết cấu khuôn 10 Hình 2.4: Tách khn Mold Wizard 13 Hình 2.5: Lắp ráp khuôn Mold Wizard 13 Hình 2.6: Thiết kế chi tiết theo tiêu chuẩn 14 Hình 2.7: Điều khiển nhiệt nước nóng 15 Hình 2.8: Điều khiển nhiệt độ khuôn điện trở 15 Hình 2.9: Máy gia nhiệt nước nóng 16 Hình 2.10: Nước gia nhiệt đưa vào lịng khn 17 Hình 2.11: Nước nóng đưa vào khn 17 Hình 2.12: Biểu đồ mỏi 19 Hình 2.13: Hướng lực nén lên vật liệu 19 Hình 2.14 Mẫu thử độ bền uốn theo tiêu chuẩn ASTM D638 20 Hình 2.15: Mơ hình thử kéo 21 Hình 3.1: Quy trình thiết kế khn .22 Hình 3.2: Mối quan hệ bề rộng bề dày sản phẩm 22 Hình 3.3: Góc vát khn theo lý thuyết .23 Hình 3.4: Sản phẩm sau tối ưu hóa thiết kế 23 Hình 3.5: Khn âm 24 Hình 3.6: Khuôn dương 24 Hình 3.7: Kết phân tích vị trí cổng phun 25 Hình 3.8: Kích thước miệng phun 26 Hình 3.9: Kích thước cuống phun cho thiết kế .27 Hình 3.10: Kích thước bạc cuống phun cho thiết kế 28 Hình 3.11: Bạc dẫn Ø25x30 29 Hình 3.12: Chốt dẫn hướng Ø25x64 .29 Hình 3.13: Ty đẩy Ø6x81 29 Hình 3.14: Chốt hồi Ø14x85 29 Hình 3.15: Ty giật keo Ø8x80 29 ix Hình 3.16 : Tấm đẩy 29 Hình 3.17 : Tấm giữ 30 Hình 3.18 : Gối đỡ .30 Hình 3.19 Điều khiển nhiệt độ khuôn âm .31 Hình 3.20 Điều khiển nhiệt độ khn dương 31 Hình 3.21 Chọn vật liệu mô 32 Hình 3.22 Thời gian điền đầy cho sản phẩm 5.012s 33 Hình 3.23: Nơi điền đầy cuối .34 Hình 3.24: Mơ áp suất điền đầy 34 Hình 3.25: Mơ lỗi đường hàn sản phẩm 35 Hình 3.26: Lỗi bọt khí 36 Hình 3.27: Mơ co rút thể tích 36 Hình 3.28: Mơ lực kẹp khn .37 Hình 3.29: Mơ cong vênh chi tiết 37 Hình 3.30: Mơ độ đơng đặc chi tiết 38 Hình 4.1: Mô khuôn unigraphics 39 Hình 4.2: Kích thước tổng quan khn 40 Hình 4.5: Tấm đẩy .41 Hình 4.6: Tấm giữ 41 Hình 4.7: Tấm lịng khn âm 41 Hình 4.8: Lịng khn dương 41 Hình 4.9: Gối đỡ 41 Hình 4.3: Tấm kẹp 41 Hình 4.4: Tấm kẹp 41 Hình 4.10: Bạc cuống phun 42 Hình 4.11: Vịng định vị 42 Hình 4.12: Lị xo 42 Hình 4.13: Bạc dẫn Ø16x30 42 Hình 4.14: Chốt dẫn hướng Ø16x80 .42 Hình 4.15: Chốt hồi Ø12x84 42 Hình 4.16: Ty đẩy Ø4x80 42 Hình 4.17: Ty giật keo Ø4x77 42 Hình 4.18: Bulơng M8x28 (tấm đẩy) 42 Hình 4.19: Bulơng M12x45 (tấm kẹp trên) 42 x Hình 4.20: Bulong M6 43 Hình 4.21: Bản vẽ gối đỡ 44 Hình 4.22: Bản vẽ kẹp 46 Hình 4.23: Bản vẽ kẹp 47 Hình 4.24: Bản vẽ khuôn cố định 49 Hình 4.25: Bản vẽ khn di động 51 Hình 4.26: Bản vẽ đẩy 53 Hình 4.27: Bản vẽ giữ 54 Hình 4.28: Dũa kim cương 56 Hình 4.29: Dũa nhỏ - móc .56 Hình 4.30: Máy khoan tay .57 Hình 4.31: Đá mài loại 57 Hình 4.32: Sáp mài 57 Hình 4.33: Giấy nhám 57 Hình 4.34: Hóa chất đánh bóng Metal Polish - AutoSol .57 Hình 4.35: Khuôn dương 58 Hình 4.36: Khn âm 58 Hình 4.37: Gối đỡ 59 Hình 4.38: Ti đẩy, trục dẫn hướng, lò xo 59 Hình 4.39: Vịng định vị, bạc cuống phun 60 Hinh 4.40: Khuôn lắp ráp sau thiết kế 60 Hình 5.1: Máy ép nhựa 65 Hình 5.2: Máy đo độ bền kéo Instron 3369 65 Hình 5.3: Mẫu thí nghiệm 66 Hình 5.4: Máy đo độ bền kéo instron 3369 66 Hình 5.5: Thí nghiệm uốn máy instron 3369 66 Hình 5.6: Mẫu kéo sau thí nghiệm .67 Hình 5.7: Biểu đồ kéo vật liệu nhựa [6] 67 Hình 5.8: Bản vẽ phần xuất đường hàn 68 Hình 5.9: Biểu đồ giới hạn độ bền kéo theo nhiệt độ khn 70 Hình 5.10: Biểu đồ giới hạn độ bền kéo theo nhiệt độ nhựa 71 Hình 5.11: Biểu đồ giới hạn độ bền kéo theo áp suất phun 72 xi DANH MỤC CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1: Khối lượng sản phẩm 31 Bảng 1: Khối lượng khuôn 43 Bảng 2: Số lượng khuôn 44 Bảng 3: Gia công gối đỡ 45 Bảng 4: Phiếu công nghệ gia công gối đỡ 45 Bảng 5: Gia công kẹp 46 Bảng 6: Phiếu công nghệ gia công kẹp 47 Bảng 7: Gia công kẹp 48 Bảng 8: Phiếu công nghệ gia công kẹp .48 Bảng 9: Gia công khuôn cố định .49 Bảng 10: Phiếu công nghệ gia công khuôn cố định 50 Bảng 11: Gia công khuôn di động .51 Bảng 12: Phiếu công nghệ gia công khuôn di động 52 Bảng 13: Gia công đẩy .53 Bảng 14: Phiếu công nghệ gia công đẩy 54 Bảng 15: Gia công giữ 55 Bảng 16: Phiếu công nghệ gia công giữ .55 Bảng 1: Khoảng khảo sát 62 Bảng 2: Các thông số giữ cố định .63 Bảng 3: Lực kéo phá hoại 69 Bảng 4: Kết kéo (5 trường hợp đầu) 69 Bảng 5: Kết kéo (5 trường hợp tiếp theo) 69 Bảng 6: Kết kéo (5 trường hợp cuối) 70 xii Chương TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan hướng nghiên cứu 1.1.1 Các đề tài nghiên cứu nước - Đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng nhiệt độ khn đến q trình giải nhiệt khơng liên tục khuôn phun ép nhựa” năm 2014 – Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM - Đề tài “Ảnh hưởng nhiệt độ đến chiều dài dòng chảy nhựa lỏng khuôn phun ép nhựa”  Đề tài thực Th.s Dương Thị Vân Anh – trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM Trong qui trình phun ép nhựa, vận hành máy ép để sản xuất sản phẩm nhựa hàng loạt, việc lựa chọn nhiệt độ hợp lý giúp nhựa lỏng dễ dàng điền đầy lịng khn, giảm khuyết tật sản phẩm nhựa, đặc biệt sản phẩm có bề dày nhỏ (thành mỏng) chiều dài lớn  Với nghiên cứu này, nhóm tác giả gia nhiệt nước giải nhiệt khuôn nhiệt độ định, đưa nước vào hệ thống giải nhiệt khuôn, làm thay đổi nhiệt độ khn, để tìm hiểu đánh giá mối liên hệ nhiệt độ khuôn chiều dài dịng chảy nhựa lỏng điền đầy lịng khn Sau q trình thí nghiệm, chiều dài sản phẩm tiến hành đo kiểm  Qua trình nghiên cứu, kết cho thấy nhiệt độ cao giúp tăng chiều dài dịng chảy Ngồi ra, với phần mềm mơ Moldflow, q trình nhựa nóng chảy vào lịng khn với giá trị nhiệt độ khác dự đốn xác - Nghiên cứu “Ảnh hưởng nhiệt độ khuôn nhiệt độ nhựa tới độ cong vênh sản phẩm dạng tấm” thiết bị điện tử, oto, hóa chất, máy móc, thiết bị giao thơng…đều chịu lực kéo q trình hoạt động - Hiện nay, thơng số ép phun chủ yếu thiết lập theo kinh nghiệm theo phương pháp thử sai, mà chưa có nghiên cứu xác định đặc tính kéo sản phẩm nhựa sau ép Trong luận văn này, tác giả nghiên cứu ảnh hưởng thông số: nhiệt độ nhựa, áp suất phun nhiệt độ khuôn đến độ bền kéo vật liệu nhựa PA6 + 30% Glass fiber để tìm mối liên hệ biến độc lập tới bến phụ thuộc độ bền kéo 5.2 Thành lập điều kiện tiến hành thí nghiệm Điều kiện đầu vào thí nghiệm - Thí nghiệm đánh giá ảnh hưởng thơng số: nhiệt độ nhựa, áp suất phun, nhiệt độ khuôn tới độ bền kéo vật liệu nhựa PA6 + 30% Glass fiber Như số yếu tố đầu vào yếu tố Xác định khoảng khảo sát: việc lựa chọn khoảng khảo sát cần phải thiết kế thí nghiệm thăm dò để xác định khoảng khảo sát phù hợp - Đối với thông số nhiệt độ nhựa: Nhưa PA6 + 30% Glass fiber nóng chảy nhiệt độ khoảng 255 O C – 260 oC lựa chọn khảo nằm khoảng 250 oC – 270oC - Đối với thông số áp suất phun: tiến hành ép thử để xác định khoảng áp suất ép hợp lý Thông số lựa chọn: 25 – 45 kg/cm2 - Đối với thơng số nhiệt khn: Trong q trình ép thử nhiệt độ khuôn thay đổi làm nguội Khoảng thay đổi nhiệt độ khuôn lựa chọn: 30 – 70 oC Như với đề tài này, thông số đầu vào tác giả lựa chọn sau: Bảng 1: Khoảng khảo sát Yếu tố Khoảng khảo sát Nhiệt độ nhựa 250 oC– 270oC Áp suất phun 25 – 45 kg/cm2 Nhiệt độ khuôn 30 – 70oC 62 - Các thơng số khác q trình ép phun giữ cố định để nghiên cứu xác ảnh hưởng thơng số tới độ bền uốn sản phẩm Bảng 2: Các thông số giữ cố định Thông số phun ép Tốc độ phun 80 – 240 mm/s Nhiệt độ sấy 100 oC Thời gian sấy Độ ẩm cho phép 0.010 – 0.150 % 5.3 Tính tốn số lượng thí nghiệm - Việc tính tốn số lượng thí nghiệm dựa phương pháp quy hoạch thực nghiệm Hiện có phương pháp: đơn yếu tố đa yếu tố  Phương pháp quy hoạch đơn yếu tố: số lượng thí nghiệm nhiều, kết đánh giá ảnh hưởng đơn lẻ yếu tố nhiệt độ nhựa tới độ bền kéo, áp suất phun, nhiệt độ khuôn tới độ bền kéo mà không đánh giá ảnh hưởng tổng thể yếu tố đến độ bền kéo nhựa PA6 + 30% Glass fiber  Phương pháp quy hoạch đa yếu tố: số lượng thí nghiệm u cầu thí nghệm khó lúc phải thay đổi yếu tố kết đánh giá ảnh hưởng tổng thể yếu tố đến độ bền kéo nhựa PA6 + 30% Glass fiber - Dựa phân tích trên, tác giả lựa chọn phương án thí nghiệm đa yếu tố Áp dụng lý thuyết thí nghiệm đa yếu tố số lượng thí nghiệm tính theo cơng thức sau: n=ak+n0 Trong đó: k số yếu tố đầu vào a: mức thí nghiệm 63 n0: số thí nghiệm trung tâm  Thí nghiệm có yếu tố đầu vào: k =  Chọn mức thí nghiệm: mức 3, a =  N0: số thí nghiệm trung tâm, n0 = Như số lượng thí nghiệm cần thực là: 15 thí nghiệm thí nghiệm trung tâm - Số lượng thí nghiệm lặp lại: thí nghiệm - Tổng số mẫu cần cho thí nghiệm: 15 x = 75 thí nghiệm Dựa phương án thí nghiệm đa yếu tố với giá trị đầu vào nhiệt độ nhựa 250C - 270C, nhiệt độ khuôn 30C - 70C, áp suất phun 25 - 45 kg/cm2 Tổng số thí nghiệm 75 xác định khoảng thay đổi giá trị đầu vào thích hợp đơn vị cho giá trị đầu vào từ cho kết xác 5.4 Quy trình tiến hành thí nghiệm - Bước 1: Xác định khối lượng nhựa PA6 + 30% Glass fiber cần thiết cho việc ép mẫu thử - Bước 2: Đưa nhựa vào thùng để tiến hành sấy, nhiệt độ sấy 100oC, thời gian sấy - Bước 3: Ép mẫu máy ép với thông số cài đặt thống kê Mỗi mức thí nghiệm cần mẫu Mỗi lần chuyển mức thí nghiệm cần loại bỏ mẫu ban đầu để đảm bảo ổn định Số mẫu sau lần ép mẫu Tổng số lần ép là: 80 lần ép - Bước 4: Tách sản phẩm khỏi kênh dẫn đánh dấu mã hóa sản phẩm - Bước 5: Kiểm định chất lượng mẫu đảm bảo đặc tính hình học cho phép theo tiêu chuẩn ASTM D638 - Bước 6: Thí nghiệm đo độ bền uốn máy thử kéo Instron 3369 (Mỹ) 64 5.5 Thực thí nghiệm 5.5.1 Dụng cụ thí nghiệm Hình 5.1: Máy ép nhựa Hình 5.2: Máy đo độ bền kéo Instron 3369 65 5.5.2 Mẫu thí nghiệm Hình 5.3: Mẫu thí nghiệm 5.5.3 Điều kiện thí nghiệm - Điều kiện thí nghiệm áp dụng theo tiêu chuẩn ASTM D638 sau:  Tốc độ chày: mm/phút  Nhiệt độ môi trường: 23 oC  Độ ẩm: 55 % 5.5.4 Kết thí nghiệm Hình 5.4: Máy đo độ bền kéo instron Hình 5.5: Thí nghiệm uốn máy 3369 instron 3369 66 Hình 5.6: Mẫu kéo sau thí nghiệm - Kết thí nghiệm sau 75 lần đo: Hình 5.7: Biểu đồ kéo vật liệu nhựa [6] 67 Hình 5.8: Bản vẽ phần xuất đường hàn Bảng 5.3: Lực kéo phá hoại Cơng thức xác định độ bền kéo: Trong đó: k  PMax (MPa) a.b k - ứng suất kéo (MPa) PMax - lực phá hủy mẫu (N) a.b – diện tích chịu lực mẫu thử (mm2) Biết: 1kgf = 9.8067N Với 15 trường hợp trường hợp đầu: đồng thời thay đổi nhiệt độ khn, cịn thơng số khác khơng đổi nhằm mục đích kiểm tra độ bền sản phẩm Trường hợp 6, 7, 8, 9, 10: thay đổi nhiệt độ nhựa thơng số khác khơng đổi nhằm mục đích kiểm tra độ bền sản phẩm 68 Trường hợp 11, 12, 13, 14, 15: thay đổi áp suất phun cịn thơng số khác khơng đổi nhằm mục đích kiểm tra độ bền sản phẩm TT Nhiệt Nhiệt độ độ khuôn nhựa (C) (C) Áp suất phun (kg/cm ) Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu (kgf) (kgf) (kgf) (kgf) (kgf) Trung bình (kgf) 30 476.49 643.94 574.31 647.42 610.02 594.44 40 568.36 615.59 580.29 524.75 569.31 571.67 50 613.56 583.34 580.53 566.97 601.69 589.22 60 636.88 573.87 586.83 605.61 611.56 602.95 70 568.34 582.97 618.06 613.86 595.27 612.73 687.62 700.74 582.92 611.41 658.94 648.33 627.72 601.98 648.57 615.68 517.75 602.34 260 35 250 255 50 35 260 588.27 643.72 629.87 681.71 621.68 633.05 265 602.88 575.99 741.64 779.36 743.38 688.65 11 25 606.11 571.39 563.46 557.01 592.29 578.05 12 30 642.70 433.25 569.38 588.57 624.85 571.75 40 566.71 651.15 493.70 691.03 635.05 607.53 14 45 719.76 727.03 643.65 644.40 654.79 677.93 15 50 636.40 596.38 659.22 723.08 632.16 649.45 13 50 260 - Bảng kết 75 thí nghiệm máy đo độ kéo instron 3369: 5.5.4.1 trường hợp đầu: đồng thời thay đổi nhiệt độ khn cịn thơng số khác khơng đổi nhằm mục đích kiểm tra độ bền kéo sản phẩm 69 Bảng 5.4: Kết kéo (5 trường hợp đầu) TT Nhiệt Nhiệt độ độ khuôn nhựa (C) (C) Áp suất phun (kg/cm2) Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu (kgf) (kgf) (kgf) (kgf) (kgf) Trung Độ bình bền k (kgf) (MPa) 30 476.49 643.94 574.31 647.42 610.02 594.44 388.63 40 568.36 615.59 580.29 524.75 569.31 571.67 373.74 50 613.56 583.34 580.53 566.97 601.69 589.22 385.22 60 636.88 573.87 586.83 605.61 611.56 602.95 394.19 70 568.34 582.97 618.06 613.86 595.27 612.73 400.59 260 35 Hình 5.9: Biểu đồ giới hạn độ bền kéo theo nhiệt độ khuôn Dựa vào kết biểu đồ (hình 5.9) ta thấy rằng:  Khi nhựa gia nhiệt tăng lên tới nhiệt độ 260C lớp (layer) nhựa trượt lên gây ma sát trượt, sau thời gian trình gây ma 70 sát phát sinh nhiệt làm tăng nhiệt độ nhựa nên nhựa dễ chảy làm tăng độ bền kéo  Khi nhiệt độ khuôn tăng (Mold Temp) làm cho nhựa dễ chạy lực kéo (Strength) nhựa tăng lên làm tăng độ bền kéo nhụa 5.5.4.2 trường hợp từ đến 10: thay đổi nhiệt nhựa cịn thơng số khác khơng đổi nhằm mục đích kiểm tra độ bền kéo sản phẩm Bảng 5.5: Kết kéo (trường hợp tiếp theo) TT Nhiệt Nhiệt độ độ khuôn nhựa (C) (C) Áp suất phun (kg/cm2) 250 255 50 Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu (kgf) (kgf) (kgf) (kgf) (kgf) Trung Độ bình bền k (kgf) (MPa) 687.62 700.74 582.92 611.41 658.94 648.33 423.86 627.72 601.98 648.57 615.68 517.75 602.34 393.79 35 260 588.27 643.72 629.87 681.71 621.68 633.05 413.87 265 602.88 575.99 741.64 779.36 743.38 688.65 450.22 Hình 5.10: Biểu đồ giới hạn độ bền kéo theo nhiệt độ nhựa 71 Dựa kết biểu đồ (hình 5.10) ta thấy rằng:  Khi tăng nhiệt độ làm tăng khả khuếch tán phần tử nhựa hạt nhựa dễ chảy lực kéo tăng lên 5.5.4.2 trường hợp từ 11 đến 15: thay đổi áp suất phun cịn thơng số khác khơng đổi nhằm mục đích kiểm tra độ bền kéo sản phẩm Bảng 5.6: Kết kéo (trường hợp cuối) TT Nhiệt Nhiệt độ độ khuôn nhựa (C) (C) Áp suất phun (kg/cm ) Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu Mẫu (kgf) (kgf) (kgf) (kgf) (kgf) Trung Độ bình bền k (kgf) (MPa) 11 25 606.11 571.39 563.46 557.01 592.29 578.05 377.91 12 30 642.70 433.25 569.38 588.57 624.85 571.75 373.79 35 566.71 651.15 493.70 691.03 635.05 607.53 397.19 14 40 719.76 727.03 643.65 644.40 654.79 677.93 443.21 15 45 636.40 596.38 659.22 723.08 632.16 649.45 424.59 13 50 260 Hình 5.11: Biểu đồ giới hạn độ bền kéo theo áp suất phun 72 Dựa kết biểu đồ (hình 5.11) ta thấy rằng:  Khi áp suất phun tăng độ bền kéo sản phẩm nhựa tăng theo  Khi áp suất phun điền đầy vận tóc dịng chảy tăng lên nên làm tăng áp suất khơng khí áp suất 45 kg/cm2 xuất bọt khí (air trap) sản phẩm nhựa độ bền kéo sản phẩm nhựa giảm xuống 73 Chương KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ 6.1 Kết luận - Luận văn hoàn thành số yêu cầu sau:  Chế tạo thành công khuôn ép nhựa ép mẫu tiêu chuẩn ASTM D638  Thí nghiệm đa yếu tố đánh giá ảnh hưởng yếu tố nhiệt độ khuôn, nhiệt độ nhựa áp suất phun tới độ bền kéo vật liệu PA6 + 30% Glass Fiber - Từ kết thực nghiệm thấy rằng:  Nhiệt độ khuôn: Nhiệt độ khuôn tăng từ 400C đến 700C, độ bền kéo của vật liệu nhựa PA6 + 30% Glass fiber cải thiện rõ rệt Tuy nhiên với mức nhiệt độ khn từ 300C đến 400C độ bền kéo có xu hướng giảm xuống đạt 373.74 Mpa tăng dần lên nhiệt độ khuôn tăng  Nhiệt độ nhựa: Nhiệt độ nhựa tăng độ bền kéo tăng, tới lúc nhiệt độ nhựa đạt 2700C độ bền kéo giảm xuống đạt giá trị 370.36 Mpa  Áp suất phun: Áp suất phun tăng độ bền kéo tăng đạt giá trị lớn 443.21 Mpa Khi áp suất phun tăng lên đạt giá trị 45 kg/cm2 độ bền kéo vật liệu nhựa bắt đầu giảm dần 6.2 Khuyến nghị - Để tiếp tục phát triển đề tài đánh giá ảnh hưởng thông số ép phun tới tính chất tính vật liệu ép phun đề tài phát triển theo hướng sau:  Khảo sát ảnh hưởng thông số nhiệt độ khuôn tới độ bền uốn vật liệu ép phun  Khảo sát ảnh hưởng thông số ép phun tới độ bền kéo vật liệu ép phun  Khảo sát ảnh hưởng thông số ép phun tới độ dai va đập vật liệu ép phun 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Thầy TS.Phạm Sơn Minh – Ths.Trần Minh Thế Un “giáo trình thiết kế chế tạo khn ép nhựa”, 2014, Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp Hồ Chí Minh [2] Thầy Lê Trung Thực, “Gia cơng sản phẩm Pro/ENGINEER WILDFIRE”, 2008, Đại Học Bách Khoa Tp Hồ Chí Minh [3] Thầy Lê Trung Thực, “Thiết kế khuôn bản”, 2009 [4] Herbert Rees & Bruce Catoen, “Selecting Injection Molds – Weighing Cost vs Productivity”, 2006, Hanser Publisher Munich [5] Peter Jones, “The Mould Design Guide”, 2008, Smithers Rapra Technology Limited [6] ASTM Designation D638, An American National Standard 75 PHỤ LỤC 76 ... quan trọng đến chất lượng sản phẩm ép thông số phun ép chủ yếu ép theo kinh nghiệm sản phẩm mà không đánh giá chất lượng độ bền sản phẩm Để đánh giá ảnh hưởng thông số phun ép đến độ bền kéo vật... 30% Glass fiber - Các thông số phun ép: áp suất phun, nhiệt độ phun, nhiệt độ nhựa 1.4.3 Đối tượng nghiên cứu 1.5 Độ bền kéo vật liệu nhựa PA6 + 30% sợi thủy tinh Nhiệm vụ nghiên cứu giới hạn đề... trình nghiên cứu ảnh hưởng thông số ép phun bao gồm: áp suất phun, nhiệt độ phun nhiệt độ khuôn tới độ bền kéo vật liệu nhựa Với đề tài nghiên cứu này, tác giả thiết kế, chế tạo khuôn ép phun mẫu