Nghiên cứu chế tạo module gia nhiệt cho khuôn ép nhựa bằng khí nóng phun từ ngoài khuôn

Nghiên cứu chế tạo module gia nhiệt cho khuôn ép nhựa bằng khí nóng phun từ ngoài khuôn Nghiên cứu chế tạo module gia nhiệt cho khuôn ép nhựa bằng khí nóng phun từ ngoài khuôn Nghiên cứu chế tạo module gia nhiệt cho khuôn ép nhựa bằng khí nóng phun từ ngoài khuôn

TĨM TẮT Kỹ thuật gia nhiệt cho khn phun ép nhựa đóng vai trị ngày quan trọng q trình gia cơng sản phẩm nhựa u cầu kỹ thuật cao Nhằm phục vụ cho trình nghiên cứu kỹ thuật gia nhiệt cho bề mặt khuôn Đề tài “NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO MODULE GIA NHIỆT CHO KHUÔN ÉP NHỰA BẰNG KHÍ NĨNG PHUN TỪ NGỒI KHN” tiến hành khoảng năm trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, cho phép giảm thời gian gia nhiệt khuôn khả truyền dẫn nhiệt cao khả làm nóng cục bộ, giảm thiểu chi phí sản xuất chất lượng bề mặt nâng cao đáng kể Sau trình thực hiện, đề tài giải vấn đề sau: - Tìm hiểu phương pháp gia nhiệt - Phân tích tìm phương án gia nhiệt khí nóng tối ưu phần mềm Ansys - Thiết kế gia công khối gia nhiệt - Thiết kế module gia nhiệt hoàn chỉnh: khung, mạch điện, cấu truyền động - Thực thí nghiệm đo nhiệt độ, thu thập liệu đưa biểu đồ so sánh nhiệt độ thực tế với mô Ansys - Đánh giá kết đề vài phương án để phát triển sản phẩm cho công nghệ phun ép nhựa Việt Nam iv ABSTRACT In injection molding cycle, the mold heating process is becoming more and more important, especially with the molding of high quality product To support for this research direction, the topic of “Studying and manufacturing heating module with the hot air source from outside for injection molding” has been finished for a year at Ho Chi Minh University of Technology and Education The thesis’s content focused on: - Studying on heating methods - Analyzing and finding out the most optimal heating method with the hot air by Ansys software - Designing and manufacturing heating box - Doing experiments to measure the temperature, make the chart from experiments and compare the real results with simulation results in Ansys software - Designing the complete heating module: frame, electrical circuit, driving structure - Evaluating the result and propose some other methods to develop product for injection molding technology v MỤC LỤC Trang tựa Trang Quyết định giao đề tài Lý lịch khoa học i Lời cam đoan .ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Abstract v Mục lục vi Danh sách hình viii Danh sách bảng x CHƯƠNG 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 nước 1.2 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.3 Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ Ý NGHĨA THỰC TIỄN 1.3.1 Ý nghĩa khoa học 1.3.2 Ý nghĩa thực tiễn 1.4 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 VÀ GIỚI HẠN ĐỀ TÀI 1.5.1 Nhiệm vụ nội dung nghiên cứu 1.5.2 Giới hạn đề tài 1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 10 vi CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 11 2.1 CÔNG NGHỆ ÉP PHUN 11 2.1.1 Giới thiệu công nghệ ép phun 11 2.1.2 Các phương thức trao đổi nhiệt 11 2.1.3 Phương pháp gia nhiệt cho khuôn phun ép khí nóng 18 2.2 PHẦN MỀM ANSYS 19 2.2.1 Giới thiệu chung phần mềm Ansys 19 2.2.2 Giới thiệu phần mềm ANSYS – Module CFX 22 CHƯƠNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG VÀ THÍ NGHIỆM 24 3.1 MƠ HÌNH MƠ PHỎNG 24 3.2 MƠ HÌNH THÍ NGHIỆM 25 3.3 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN KHÍ NÉN 26 3.3.1 Mạch điện điều khiển xy-lanh khí nén 26 3.3.2 Nguyên lý hoạt động chung hệ thống: 26 3.4 CHẾ TẠO MODULE GIA NHIỆT VÀ TAY MÁY BẬC TỰ DO 27 3.4.1 Khối gia nhiệt 27 3.4.2 Hình ảnh thực tế trình chế tạo module gia nhiệt 28 CHƯƠNG THÍ NGHIỆM - ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 32 4.1 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM 32 4.2 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ 36 4.2.1 Kết so sánh nhiệt độ mô thực nghiệm 36 4.2.2 Đánh giá, kết 37 4.3 ỨNG DỤNG TAY MÁY GIA NHIỆT CHO CÁC NGHIÊN CỨU VỀ GIA NHIỆT CHO KHN BẰNG KHÍ NĨNG 40 CHƯƠNG KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 45 5.1 KẾT LUẬN 45 5.2 KIẾN NGHỊ 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO 47 vii DANH SÁCH CÁC HÌNH TRANG Hình 1.1: Các sản phẩm nhựa Hình 1.2: Hệ thống gia nhiệt cho khuôn nước Hình 1.3: Hệ thống gia nhiệt cho khn tia hồng ngoại Hình 1.4: Phương pháp gia nhiệt cho khn dịng khí nóng Hình 1.5: Phương pháp gia nhiệt cho khuôn cảm ứng từ Hình 1.6: Nội dung nghiên cứu Hình 2.1: Cơ cấu máy ép phun 11 Hình 2.2: Nguyên lý dẫn nhiệt 13 Hình 2.3: Tỏa nhiệt đối lưu bề mặt vật rắn khí 14 Hình 2.4: Các dạng Truyền nhiệt đối lưu 14 Hình 2.5: Truyền nhiệt xạ 16 Hình 2.6: Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường phẳng .17 Hình 2.7: Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường ống 18 Hình 2.8: Vùng gia nhiệt 19 Hình 2.9: Phần mềm Ansys 20 Hình 2.10: Mơ đàn hồi tuyến tính 20 Hình 2.11: Mơ dòng chảy 21 Hình 2.12: Mơ ứng suất chi tiết 21 Hình 2.13: Mơ dịng chảy khí 22 Hình 2.14: Tiến trình giải tốn Ansys - CFX .22 Hình 2.15: Giao diện cần thực CFX 22 Hình 2.16: Kết mơ CFX 23 Hình 3.1: Mơ hình mơ mơ hình lưới 24 Hình 3.2: Nguyên lý phương pháp gia nhiệt khí nóng phun từ ngồi khn 26 Hình 3.3: Mạch điện điều khiển xy-lanh khí nén .26 Hình 3.4: Khối gia nhiệt vòi phun 27 viii Hình 3.5: Khối gia nhiệt vòi phun 28 Hình 3.6: Lắp thử lên máy để kiểm tra độ cứng vững khung đỡ 28 Hình 3.7: Lắp thử lên máy để kiểm tra độ cứng vững khung đỡ 29 Hình 3.8: Mạch điện thực tế .29 Hình 3.9: Lắp mạch điều khiển xy lanh heater vào khung module 29 Hình 3.10: Module chế tạo hoàn chỉnh 30 Hình 3.11: Lắp module lên máy ép 30 Hình 3.12: Lắp module lên máy ép tiến hành chạy thử 31 Hình 4.1: Chuẩn bị vận hành 34 Hình 4.2: Vận hành 34 Hình 4.3: Vận hành, điều khiển vị trí vịi phun 35 Hình 4.4: Vịi phun di chuyển xuống 35 Hình 4.5: Module vào vị trí phun 35 Hình 4.6: Phun khí 36 Hình 4.7: Vị trí đo nhiệt độ 37 Hình 4.8: Phân bố nhiệt độ bề mặt insert .38 Hình 4.9: Kết mơ thực nghiệm trình gia nhiệt từ trường 40 Hình 4.10: Thay đổi nhiệt độ khn với phương pháp gia nhiệt từ trường .40 Hình 4.11: Thí nghiệm gia nhiệt cho cổng phun 41 Hình 4.12: Thí nghiệm gia nhiệt cho sản phẩm dạng lưới .42 Hình 4.13: Thí nghiệm chiều dài dịng chảy nhựa 43 Hình 4.14: Thí nghiệm làm mờ đường hàn 44 ix DANH SÁCH CÁC BẢNG TRANG Bảng 2.1: Chiều dài xạ 16 Bảng 3.1: Các trường hợp mơ q trình gia nhiệt cho lịng khn 25 Bảng 3.2: Tính chất vật liệu thép C45 Nhôm 6061 .25 Bảng 4.1: Nhiệt độ bề mặt khuôn sau 20 s gia nhiệt khí nóng 37 x CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 TỔNG QUAN HƯỚNG NGHIÊN CỨU Ở Việt Nam, nhu cầu sử dụng sản phẩm nhựa cao, doanh số thị trường ngày cao địi hỏi lực sản xuất phải ln nâng cao cải tiến để đáp ứng nhu cầu Bên cạnh đó, khách hàng khơng ý đến chất lượng mà ngày quan tâm đặc biệt đến vấn đề kiểu dáng, thẩm mỹ, thời trang Vì vậy, nhu cầu khuôn ép nhựa ngày cao, công ty thiết kế, sản xuất khuôn ép nhựa cịn ít, đội ngũ kỹ sư thiết kế có tay nghề cao, chun sâu cịn thiếu Về lĩnh vực cơng nghệ Việt Nam nói chung, khu vực thành phố Hồ Chí Minh nói riêng cịn mới, có trường đào tạo chun sâu lĩnh vực Hình 1.1: Các sản phẩm nhựa Khn ép nhựa cụm chi tiết để sản xuất sản phẩm nhựa Do việc thiết kế, chế tạo khuôn đảm bảo yêu cầu kỹ thuật, xác để tạo sản phẩm nhựa có chất lượng ln đặt lên hàng đầu Vấn đề đặt có khn tốt, chất lượng, yêu cầu kỹ thuật đảm bảo, sản phẩm sau ép xảy lỗi hư hỏng, nguyên nhân việc gia nhiệt, giải nhiệt cho khuôn Đây trình phức tạp, ảnh hưởng nhiều đến chất lượng sản phẩm ép nhận nhiều quan tâm nghiên cứu Để giải vấn đề tồn này, số nghiên cứu ngồi nước tiến hành theo hướng trình bày 1.1.1 Các đề tài nghiên cứu nước Hiện nay, doanh nghiệp Việt Nam, đề tài nghiên cứu lĩnh vực nhựa có định hướng nghiên cứu tối ưu hóa q trình giải nhiệt cho khn phun ép nhằm giải tốn chi phí sản xuất ngành nhựa Trong trình tìm hiểu, doanh nghiệp Việt Nam trình khai thác số phần mềm chuyên dùng cho mơ q trình gia cơng nhựa như: C-Mold, Moldflow, Moldex3D, … Ngồi ra, nghiên cứu, có số đề tài tìm hiểu ứng dụng cơng cụ CAD – CAM – CAE tiến hành sau: - Luận văn tốt nghiệp cao học học viên LÊ MINH TRÍ (ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM): “Tối ưu hóa giải nhiệt khn ép phun” Luận văn đề cập đến sở việc thiết kế hệ thống giải nhiệt khuôn ép phun dựa lý thuyết truyền nhiệt, ứng dụng phương pháp để tính tốn hệ thống giải nhiệt cho sản phẩm mỏng, sau sử dụng phần mềm Moldflow để mô phỏng, kiểm tra kết Tuy nhiên, nội dung đề tài chưa đưa phương pháp tối ưu cho việc thiết kế hệ thống giải nhiệt, việc tính tốn, mơ dừng lại chi tiết đơn giản, chưa phù hợp với yêu cầu thực tế - Luận văn tốt nghiệp cao học học viên NGUYỄN VĂN THÀNH (ĐH Bách Khoa TP HCM): “Nghiên cứu xây dựng qui trình thiết kế hệ thống làm nguội cho khuôn ép phun nhựa theo công nghệ CAD / CAE” Luận văn đề cập đến lý thuyết truyền nhiệt ứng dụng khn ép phun, nhằm xác định kích thước phân bố hệ thống làm nguội, xây dựng qui trình thiết kế hệ thống làm nguội cho khuôn ép phun theo công nghệ CAD / CAE, áp dụng qui trình cho sản phẩm khn vỏ bình nước nóng - Đề tài nghiên cứu khoa học – cơng nghệ, PGS.TS ĐỒN THỊ MINH TRINH thực đề tài: “Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE, xác định thơng số miệng phun, vùng dồn nén khí, kích thước kênh dẫn nhựa, hệ thống giải nhiệt hợp lý cho khn ép phun nhựa” (thuộc chương trình “Nghiên cứu tự động hóa” thành phố), thực thời gian 9-2003 đến 8-2004, nghiệm thu ngày 30-82004 Trong đề tài này, tác giả sử dụng phần mềm Moldflow nhằm tối ưu hóa hệ thống giải nhiệt cho chi tiết vỏ bình cách nhiệt, thơng số q trình thiết kế khn như: số miệng phun, vùng dồn nén khí, kích thước kênh dẫn nhựa Kết cho thấy cơng cụ CAE (phần mềm Moldflow có khả hỗ trợ tốt cho người thiết kế q trình thiết kế khn Tuy nhiên, q trình thực đề tài, tác giả cịn tập trung vào qui trình phun ép thơng dụng Các bước hỗ trợ q trình điền đầy nhựa vào lịng khn chưa đề cập đến Tuy nhiên, đến nay, với nghiên cứu nước, lĩnh vực điều khiển nhiệt độ khuôn hiểu thực theo hướng giải nhiệt cho khuôn, với mục tiêu quan trọng làm nguội khuôn thời gian ngắn Ngược lại, q trình gia nhiệt cho khn chưa quan tâm mức Do đó, thực trạng sản xuất sản phẩm nhựa Việt Nam dừng lại nhóm sản phẩm đơn giản, chất lượng thấp, chủ yếu tập trung vào lĩnh vực hàng tiêu dùng 1.1.2 Các đề tài nghiên cứu nước Hiện nay, lĩnh vực khuôn phun ép nhựa, điều khiển nhiệt độ khuôn tối ưu cách hiệu nhằm nâng cao chất lượng bề mặt khn [1, 2] Nhìn chung, nhiệt độ bề mặt lịng khn cao, q trình điền đầy nhựa dễ dàng hơn, hầu hết trường hợp, chất lượng bề mặt sản phẩm cải thiện đáng kể Tuy nhiên, nhiệt độ khn tăng cao, q trình giải nhiệt khuôn nhựa bị kéo dài, chu kỳ phun ép tốn nhiều thời gian, giá thành sản phẩm gia tăng Vì vậy, mục tiêu quan trọng q trình điều khiển nhiệt độ khn phun ép là: gia nhiệt cho bề mặt khuôn đến nhiệt độ yêu cầu, đảm bảo thời gian chu kỳ phun ép khơng q dài Nhìn chung, dựa vào ảnh hưởng nhiệt độ lên khn, q trình gia nhiệt cho khn phun ép chia làm nhóm chính: gia nhiệt khuôn (volume heating) gia nhiệt cho bề mặt khn (surface heating) Trong nhóm thứ nhất, phương pháp gia nhiệt nước (steam heating) đạt tốc độ gia Hình 4.1: Chuẩn bị vận hành Hình 4.2: Vận hành 34 Hình 4.3: Vận hành, điều khiển vị trí vịi phun Hình 4.4: Vịi phun di chuyển xuống Hình 4.5: Module vào vị trí phun 35 Hình 4.6: Phun khí 4.2 PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ Trong phần này, tay máy gia nhiệt module gia nhiệt cổng phun sử dụng cho trình gia nhiệt bề mặt lịng khn có kích thước Hình 4.7 Kết trình gia nhiệt ghi nhận thông qua biến thiên nhiệt độ điểm bề mặt lịng khn Hình 4.7 Ngồi ra, chiều dày insert lịng khn thay đổi với giá trị nhằm khảo sát ảnh hưởng chiều dày insert đến trình gia nhiệt khí nóng 4.2.1 Kết so sánh nhiệt độ mô thực nghiệm + Kết mô phần mềm ANSYS:  Các insert mơ có kích thước 50x100 mm có chiều dày 0.5mm, 1mm, 1.5mm, 2mm  Vật liệu insert: Nhôm  Nhiệt độ nguồn khí nóng: 350 oC 36 Hình 4.7: Vị trí đo nhiệt độ Các kết mô phần mềm ANSYS so sánh với thí nghiệm trình bày Phụ lục 4.2.2 Đánh giá, kết Các kết nhiệt độ cuối trình gia nhiệt (20s) tổng hợp so sánh Bảng 4.1 Bảng 4.1: Nhiệt độ bề mặt khuôn sau 20 s gia nhiệt khí nóng STT Tấm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm Điểm insert (Mô (0C) / Thực nghiệm (0C)) (mm) 0.5 1.0 1.5 2.0 126 / 173 / 196 / 167 / 129 / 180 / 178 / 135 170 196 162 131 202 158 120 / 171 / 196 / 167 / 118 / 180 / 180 / 131 173 190 168 132 198 170 121 / 155 / 172 / 153 / 120 / 168 / 165 / 125 158 175 157 139 191 158 114/ 149 / 155 / 141 / 113 / 163 / 151 / 130 146 158 147 130 184 149 37 - Nhận xét: Qua kết Bảng 4.1 Phụ lục 2, q trình gia nhiệt khí nóng có nhận xét sau: + Nhìn chung, kết điểm đo cho thấy thời gian đầu (1 s đến s) sau gia nhiệt, nhiệt độ tăng nhanh chóng; sau khoảng thời gian từ 10s-15s nhiệt độ tăng chậm dần khơng tăng + Nhiệt độ cao điểm phía so với tâm gia nhiệt, khí nóng từ ống phun khí có xu hướng bay lên Ngồi ra, vị trí đặt khối gia nhiệt, vị trí điểm số gần với khối gia nhiệt hơn, vậy, nhiệt độ điểm nhận nhiệt nhiều điểm số thơng qua q trình xạ nhiệt Kế tiếp nhiệt độ tâm giảm dần hướng xung quanh Phân bố nhiệt độ có dạng Hình 4.8 Khi so sánh kết mô thực nghiệm, kết mơ cho thấy điểm có nhiệt độ cao điểm 7, tương tự, với kết thực nghiệm, chênh lệch rõ Chênh lệch nhiệt độ điểm cho thấy trình xạ nhiệt chiếm vai trò lớn phương pháp gia nhiệt khí nóng phun từ bên ngồi Hình 4.8: Phân bố nhiệt độ bề mặt insert + Nhìn chung, với tốc độ gia nhiệt tại, sau 20s gia nhiệt, ứng với chiều dày insert, điểm số đạt nhiệt độ cao 150˚C Giá trị nhiệt độ giảm dần Trong nghiên cứu này, với phương pháp phun khí vòi phun, nhiệt độ cao tập trung dạng hình trịn có tâm điểm số bán kính 22.5 mm Phân bố cho thấy sản phẩm có kích 38 thước bao nhỏ 50 mm sử dụng phương pháp gia nhiệt khí phun từ bên ngồi nhằm gia nhiệt cho bề mặt lịng khn + Về sai lệch thực nghiệm mô phỏng: Do giới hạn thời gian, khả máy tính, với mơ hình gia nhiệt khí nóng từ bên ngồi, đề tài sử dụng dạng lưới tetra có kích thước giới hạn 1.5 mm Phương pháp chia lưới có ưu điểm nhanh, khả đáp ứng biên dạng hình học cao, dễ dàng việc tự động hóa q trình chia lưới Tuy nhiên, phương pháp chia lưới có nhược điểm chính: o Lưới Tetra có độ xác khơng cao loại lưới khác (sai số q trình mơ với lưới tetra thường cao hơn) o Theo ý kiến số chuyên gia lĩnh vực mô phỏng, thời gian mô chạy lưới tetra cao loại lưới khác yêu cầu nhớ máy tính cao o Kích thước giới hạn phần tử dạng bán tinh (1.5 mm) yếu tố gây nên sai số trình mơ Để đạt độ xác, số trường hợp, kích thước lưới phải giảm đến 0.12 mm Những nhược điểm nguyên nhân gây nên sai lệch kết mô kết thực nghiệm Bên cạnh đó, trình thực nghiệm, độ trễ cảm biến nhiệt có ảnh hưởng xấu đến kết đo Từ phân tích trên, để giảm sai số mơ thực nghiệm, nghiên cứu sau nên: sử dụng cấu hình máy tính cao, giảm kích thước lưới sử dụng phương pháp chia lưới nâng cao - Trong lĩnh vực nghiên cứu phương pháp nhằm gia nhiệt bề mặt khuôn, giới hạn độ xác q trình mơ thách thức nghiên cứu khác Trong nghiên cứu này, sai lệch lớn mô thực nghiệm 250C So với nghiên cứu khác (Hình 4.9 4.10), sai lệch nằm vùng cho phép 39 Hình 4.9: Kết mơ thực nghiệm q trình gia nhiệt từ trường [11] Hình 4.10: Thay đổi nhiệt độ khuôn với phương pháp gia nhiệt từ trường [12] 4.3 ỨNG DỤNG TAY MÁY GIA NHIỆT CHO CÁC NGHIÊN CỨU VỀ GIA NHIỆT CHO KHN BẰNG KHÍ NĨNG Sau trình kiểm tra khả gia nhiệt phương pháp phun khí nóng từ bên ngồi, hệ thống tay máy đề tài ứng dụng cho nghiên cứu khác, đạt kết tích cực sau: 40 + Với tay máy bậc tự chế tạo thử nghiệm với tải trọng 8.5 kg (khối gia nhiệt), độ xác vị trí đạt 5.0 mm sau dừng s + Tốc độ di chuyển tay máy đạt u cầu q trình gia nhiệt khn với thí nghiệm: o Gia nhiệt cho cổng phun (Hình 4.11) o Gia nhiệt cho sản phẩm dạng lưới (Hình 4.12) o Gia nhiệt cho khuôn nghiên cứu dịng chảy nhựa khn (Hình 4.13) o Gia nhiệt làm mờ đường hàn cho sản phẩm nhựa (Hình 4.14) (a) Khn thí nghiệm gia nhiệt cho cổng phun (b) Sản phẩm thí nghiệm gia nhiệt cho cổng phun Hình 4.11: Thí nghiệm gia nhiệt cho cổng phun 41 (a) Khn thí nghiệm gia nhiệt cho sản phẩm dạng lưới (b) Sản phẩm thí nghiệm gia nhiệt cho sản phẩm dạng lưới (c) Ảnh hưởng nhiệt độ khuôn đến độ bền kéo sản phẩm dạng lưới Hình 4.12: Thí nghiệm gia nhiệt cho sản phẩm dạng lưới 42 (a) Khn thí nghiệm nghiên cứu dòng chảy nhựa (b) Chiều dài dòng chảy nhựa ứng với nhiệt độ khn khác Hình 4.13: Thí nghiệm chiều dài dịng chảy nhựa 43 (a) Khn thí nghiệm làm mờ đường hàn (b) Kết làm mờ đường hàn Hình 4.14: Thí nghiệm làm mờ đường hàn 44 CHƯƠNG KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 5.1 KẾT LUẬN Khi giao đề tài “Nghiên cứu chế tạo module gia nhiệt cho khuôn phun ép nhựa khí nóng phun từ ngồi khn” Việc tìm kiếm tài liệu, quan sát thực tế, nguyên lý máy ép phun, chất lượng sản phẩm, chế tạo hệ thống, nhờ giúp đỡ nhiệt tình thầy TS Phạm Sơn Minh, thầy ThS Trần Minh Thế Uyên, đặc biệt thầy PGS.TS Lê Hiếu Giang giúp hồn thành nhiệm vụ Nhìn chung, phương pháp gia nhiệt cho bề mặt mới, thử Việt Nam nhóm nghiên cứu Bước đầu cho kết tích cực việc cải thiện đáng kể chất lượng sản phẩm, khắc phục tốt số lỗi mà ngành nhựa cần Thông qua thời gian thực đề tài, luận văn đạt số kết sau:  Qua trình thực nghiệm, mơ phỏng, phương pháp gia nhiệt khí nóng cho thấy phương pháp gia nhiệt cho bề mặt có tốc độ gia nhiệt nhanh  Phân bố nhiệt độ với khối gia nhiệt cổng phun có dạng hình trịn với đường kính 50 mm  Chiều dày insert thơng số có ảnh hưởng nhiều đến tốc độ gia nhiệt Trong nghiên cứu này, tăng chiều dày từ 0.5 mm đến 2.0 mm, nhiệt độ điểm trung tâm (điểm số 3) giảm từ 196 °C xuống 153 °C với chu kỳ gia nhiệt 20 s  Sai số mô thực nghiệm cho thấy phương pháp mơ dự đốn phân bố nhiệt độ bề mặt lịng khn Tuy nhiên, để nâng cao độ xác giá trị nhiệt độ, mơ hình mơ cần chia lưới tốt  Với đề tài này, tay máy gia nhiệt sản phẩm tay máy mang tính nghiên cứu cịn mang tính chất mơ hình, nội dung thuyết minh trình bày đặc tính, nguyên lý trình làm việc hệ thống 45 Về hệ thống có đặc điểm kết cấu không phức tạp, nguyên lý hoạt động đơn giản, dễ sử dụng Tuy nhiên, hệ thống làm việc nhiệt độ, điện áp cao, cần trọng tới an toàn lao động Và độ cứng vững thiết kế khí quan trọng, cần đặt hàng đầu việc thiết kế, chế tạo 5.2 KIẾN NGHỊ Qua trình thiết kế, chế tạo module gia nhiệt khí nóng cho khn ép nhựa khí nóng phun từ ngồi khn, với số kết ban đầu mà đề tài đạt trình bày bên trên, nhận thấy đề tài cịn số vấn đề tiếp tục nghiên cứu để phát triển sản phẩm lên bước nên ứng dụng rộng rãi sản xuất nhựa (công nghệ ép phun):  Về khí: Thay điều chỉnh tay khối gia nhiệt theo trục x, y Thay vào sử dụng trục vít me - Tăng độ cứng vững, rung động - Chịu tải trọng khối gia nhiệt lớn - Chính xác…  Về điều khiển: - Thiết kế LCD hiển thị đầy đủ thông báo nhiệt độ thời gian cài đặt, thời gian lại, số lần phun, áp suất khí đầu 46 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] J E Martini, F A Waldman, N P Suh SPE ANTEC Tech Paper, 28, 674 (1982) [2] S C Chen, Y W Lin, R D Chien, H M Li Variable mold temperature to improve surface quality of microcellular injection molded parts using induction heating technology Advances in Polymer Technology27 (4) (2008) 224-232 [3] H.D Baehr, K Stephan Heat and Mass Transfer Springer, New York, 2006, pp 628–639 [4] S C Chen, Y Chang, Y P Chang, Y C Chen, C Y Tseng Effect of cavity surface coating on mold temperature variation and the quality of injection molded parts International Communications in Heat and Mass Transfer 36 (10) (2009) 1030-1035 [5] S C Chen, H M Li, S S Hwang, H H Wang Passive mold temperature control by a hybrid filming-microcellular injection molding processing International Communications in Heat and Mass Transfer 35 (7) (2008) 822-827 [6] P C Chang, S J Hwang Simulation of infrared rapid surface heating for injection molding International Journal of Heat and Mass Transfer 49 (21-22) (2006) 3846-3854 [7] M C Yu, W B Young, P M Hsu Micro injection molding with the infrared assisted heating system Materials Science and Engineering A 460-461 (2007) 288-295 [8] J Callebaut, “Leonardo Energy – Power Quality Utilisation Guide” [9] S C Chen, P S Minh, J A Chang Gas-assisted mold temperature control for improving the quality of injection molded parts with fiber additives International Communications in Heat and Mass Transfer 38 (3) (2011) 304-312 47 [10] S C Chen, R D Chien, S H Lin, M C Lin, J.A Chang Feasibility evaluation of gas-assisted heating for mold surface temperature control during injection molding process International Communications in Heat and Mass Transfer 36 (8) (2009) 806-812 [11] S C Chen, H S Peng, J A Chang, W R Jong Simulations and verifications of induction heating on a mold plate International Communications in Heat and Mass Transfer 31 (7) (2004) 971 – 980 [12] S C Chen, W R Jong, J A Chang Dynamic Mold Surface Temperature Control Using Induction Heating and Its Effects on the Surface Appearance of Weld Line Journal of Applied Polymer Science, Vol 101, 1174–1180 (2006) 48 ... ASEAN Nghiên cứu gia nhiệt cho khn ép khí nóng q trình ép hướng nghiên cứu nhận quan tâm Đề tài nghiên cứu chế tạo module gia nhiệt cho khn ép nhựa khí nóng phun từ ngồi khn nhánh hướng nghiên cứu. .. thể nghiên cứu - Khuôn ép nhựa - Module gia nhiệt 1.4.3 Đối tượng nghiên cứu - Sự thay đổi nhiệt độ khn q trình gia nhiệt khí nóng - Tay máy gia nhiệt cho lịng khn khí nóng 1.5 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU... q trình gia nhiệt cho lịng khn phần mềm ANSYS CFX Mô trường hợp gia nhiệt cho lịng khn Nghiên cứu phương pháp gia nhiệt khí nóng cho khn ép nhựa Chế tạo nguồn phun khí nóng cho khn Kết nhiệt độ