1.3.2.1. Phương phỏp đựn thổi
Hiện nay trờn thế giới sử dụng phổ biến nhất hai phƣơng phỏp tạo ra cỏc loại chai, thựng nhựa đú là phƣơng phỏp thổi (blowing molding) và phƣơng phỏp quay (rotating molding). Cả hai phƣơng phỏp này đều cựng một mục đớch là tạo ra một sản phẩm rỗng từ nhựa nhiệt dẻo. Tuy nhiờn, phƣơng phỏp quay cú thể tạo đƣợc những sản phẩm phong phỳ hơn so với phƣơng phỏp thổi. Phƣơng phỏp quay cú thể tạo những sản phẩm cú dung tớch từ 5ml đến những thựng lớn khoảng 38 m3
. a) Phương phỏp thổi (blowing molding)
Là phƣơng phỏp trong đú khớ nộn đƣợc thổi vào một “tỳi” nhựa dẻo để ộp nhựa dẻo lờn bề mặt của khuụn. Đõy là một phƣơng phỏp quan trọng để tạo ra những chi tiết, những sản phẩm bằng chất dẻo cú thành mỏng nhƣ cỏc loại chai, lọ và thựng chứa. Những loại đƣợc sản xuất để dựng cho ngành thực phẩm và dƣợc phẩm thỡ đũi hỏi rất cao về chất lƣợng.
Phƣơng phỏp thối cú thể chia thành hai bƣớc:
- Bƣớc thứ nhất là thiết kế bộ khuõn thổi ( Khuõn đƣợc tạo ra từ file CAD thiết kế trƣớc đú).
- Bƣớc thứ hai là tạo ra một ống nhựa dẻo, hay thƣờng gọi là parison.
- Bƣớc thứ ba là thổi khớ nộn vào để ộp nhựa dẻo lờn bề mặt trong của khuụn để tạo thành hỡnh dỏng theo mong muốn.
Tuỳ theo loại sản phẩm (phụ thuộc vào loại vật liệu nhựa gia cụng) mà ta cú hai phƣơng phỏp đựn và phƣơng phỏp phun.
* Phương phỏp đựn – thổi (extrusion blow molding):
Phƣơng phỏp này đƣợc mụ tả bằng hỡnh 1.12.
Đõy là một phƣơng phỏp cho năng suất cao. Thụng thƣờng, nú đƣợc tớch hợp vào một dõy chuyền sản xuất nhƣ: Thổi chai sau đú là cho sản phẩm cần đựng (nƣớc cú gas hoặc thuốc…) vào và cuối cựng là dỏn nhón. Nú yờu cầu sản phẩm sau khi thổi phải cứng và độ cứng cũn tuỳ thuộc vào tỷ lệ theo cỏc phƣơng.
Hỡnh 1.12. Cỏc cụng đoạn chế tạo sản phẩm bằng phương phỏp đựn – thổi (extrusion blow molding)
* Phương phỏp phun – thổi (injection blow molding)
Nguyờn l của phƣơng phỏp này đƣợc mụ tả nhƣ hỡnh vẽ:
Hỡnh 1.13. Sơ đồ nguyờn lý phương phỏp đựn – thổi (injection blow molding) Trong đú:
(1) Nhựa dẻo đƣợc phun vào xung quanh cần thổi.
(2) Khuụn mở ra và cần thổi cựng với nhựa dẻo đƣợc di chuyển đặt vào khuụn.
(3) Khớ nộn đƣợc đƣa vào, làm ộp nhựa dẻo vào bề mặt khuụn nhằm đạt đƣợc sản phẩm cú hỡnh dạng nhƣ mong muốn.
So với phƣơng phỏp đựn, phƣơng phỏp này cho năng suất thấp hơn do chu trỡnh dài hơn. Nhƣ vậy phƣơng phỏp này ớt đƣợc sử dụng trong sản xuất.
b) Phương phỏp quay (rotation molding)
Phƣơng phỏp này sử dụng trọng lực bờn trong một bộ khuụn quay để nhận đƣợc chi tiết cú cấu trỳc rỗng. Cũn đƣợc gọi là motomolding, đõy là một lựa chọn khỏc của phƣơng phỏp thổi để cú đƣợc cỏc loại sản phẩm cú kớch thƣớc lớn. Nú sử dụng chủ yếu nhựa nhiệt dẻo nhƣng thermosets and elastomers đang trở nờn phổ biến. Rotomolding cú thể tạo đƣợc những chi tiết cú cấu trỳc hỡnh học phức tạp, cú kớch thƣớc lớn hơn nhƣng cú chất lƣợng thấp hơn phƣơng phỏp thổi. Phƣơng phỏp này bao gồm những bƣớc sau:
Hỡnh 1. 14. Sơ đồ nguyờn lý phương phỏp quay
(1) Một lƣợng bột nhựa định trƣớc đƣợc nạp vào trong khuụn.
(2) Khuụn sau đú đƣợc gia nhiệt đồng thời quay xung quanh hai trục vuụng gúc với nhau do đú, bột nhựa đƣợc đƣa đến tất cả cỏc bề mặt bờn trong của khuụn và dần dần chảy ra tạo thành một lớp nhựa dẻo cú độ dày bằng nhau trờn bề mặt của khuụn.
(3) Trong khi quay, khuụn đƣợc làm nguội, do đú làm cho nhựa cứng lại. (4) Khuụn mở ra và sản phẩm đƣợc lấy ra ngoài.
(5) Tốc độ quay của khuụn tƣơng đối chậm. Nú sử dụng trọng lƣợng của nhựa chứ khụng phải do ly tõm. Điều đú tạo ra một chi tiết cú độ dày đều. So với hai phƣơng phỏp trờn thỡ khuụn của phƣơng phỏp quay đơn giản hơn và rẻ hơn. Tuy nhiờn, chu kỳ của một sản phẩm lại lõu hơn, cú khi lờn đến 10 phỳt mới xong một sản phẩm. Để khắc phục hạn chế này, ngƣời ta thƣờng tiến hành trờn những mỏy cú nhiều trạm, vớ dụ nhƣ trờn hỡnh vẽ là mỏy cú 3 trạm làm việc.
Bộ khuụn thổi:
Hỡnh 1.15. Bộ khuụn đựn nhựa của chai nước (hỡnh mang tớnh chất minh họa)
Hỡnh 1.16. Sơ đồ nguyờn lý của thiết bị thổi nhựa
Từ hỡnh vẽ ta thấy quỏ trỡnh tạo ống nhựa là liờn tục, khi nào hết nguyờn liệu thỡ lại đổ vào phễu.
Việc xỏc định nhiệt độ để làm dẻo húa hạt nhựa cũng tựy thuộc vào loại nhựa. sau đõy là một vớ dụ về thiết lập nhiệt độ cho đầu đựn cú 5 vũng nhiệt: Trong giai đoạn này:
- Cần kiểm soỏt thụng số nhiệt độ của đầu đựn nhựa theo từng vựng. Nhiệt độ đƣợc kiểm soỏt bằng hệ thống cấp và tản nhiệt đƣợc bố trớ dọc theo đầu đựn nhựa. Theo dừi nhiệt độ bằng cặp nhiệt điện.
- Cần kiểm soỏt lƣu lƣợng nhựa đựn. Lƣu lƣợng nhựa đựn đƣợc theo dừi và kiểm soỏt bằng tốc độ quay trục vớt me (do đƣờng kớnh ống đựn nhựa khụng đổi).
1.3.2.2. Phương phỏp xếp lớp bằng tay [6]
Kỹ thuật cơ bản tƣơng tự đƣợc ỏp dụng trong tất cả cỏc kỹ thuật xếp lớp bằng tay tiếp xỳc gọi là khuụn vỡ nhựa và sợi thủy tinh đƣợc xếp lớp tiếp xỳc với khuụn và khụng sử dụng cú ỏp lực.
Quỏ trỡnh xếp lớp bằng tay cần đƣợc thực hiện một cỏch liờn tục cho đến độ dày cần thiết, bởi vỡ nếu cú sự khỏc biệt lớn về quỏ trỡnh tạo lƣới giữa cỏc lớp, khi đú độ bền cỏc lớp sẽ nhỏ. Bề dày của sản phẩm đƣợc sản xuất tuỳ thuộc vào yờu cầu và cú thể ở trong khoảng 2 – 10 mm. Lớp phủ ngoài cựng của quỏ trỡnh phõn lớp cần sử dụng lớp nhựa nhanh khụ, vỡ sự cú mặt của ụxy trong khụng khớ sẽ ngăn cản quỏ trỡnh tạo lƣới và bề mặt ngoài của sản phẩm cú thể lƣu giữa trong trạng thỏi dớnh.
Cỏc giai đoạn của quỏ trỡnh xếp lớp:
- Phủ lớp ngăn cỏch mặt khuụn, làm khụ cú thể đỏnh búng. - Đặt lớp phủ trỏng gien.
- Quỏ trỡnh xếp lớp. - Đặt lớp bọc ngoài cựng.
- Sau khi kết thỳc quỏ trỡnh tạo lƣới, tỏch sản phẩm ra ngoài. - Quỏ trỡnh gia nhiệt để tạo lƣới triệt để.
Hỡnh 1.17. Sơ đồ phương phỏp xếp lớp bằng tay
Vải thủy tinh
Khuụn dƣơng
Lớp tỏch khuụn Lớp bề mặt
* Ưu đi m:
- Phƣơng phỏp này để đỳc những chi tiết bằng chất dẻo cú sợi gia cƣờng cú kớch cỡ tƣơng đối lớn.
- Khụng cần đến mỏy múc thiết bị.
- Cỏc sản phẩm cú kớch thƣớc lớn và biờn dạng bất kỳ.
* Nhược đi m:
- Làm bằng tay, khú làm đƣợc độ dày đồng đều. - Chu kỡ chế tạo sản phẩm quỏ dài, năng xuất thấp.