Hình 1.9. Sơ đồ cấu tạo hệ thống máy ép phun
Thành phần cấu tạo chính của máy gia công ép phun nhựa được trình bày tại hình 1.9, chúng bao gồm:
- Hệ thống khung, động cơ và hệ thống điều khiển.
- Hệ thống hoá dẻo và ép phun gồm trục vít, ống xi lanh và hệ thống gia nhiệt. - Hệ thống đóng mở khuôn, khuôn và hệ thống ổn nhiệt khuôn.
Để phân loại máy ép phun, người ta có thể sử dụng nhiều thông số khác nhau. Thông số đầu tiên để phân loại chung là lực đóng khuôn tối đa Fs. Lực đóng khuôn tối đa có tác dụng ép hai nửa khuôn vào với nhau và ngăn không cho vật liệu bị tràn ra bên ngoài khuôn do áp lực tạo ra ở bên trong khuôn trong quá trình ép phun. Một thông số khác cũng hay được sử dụng để phân loại máy ép phun là đường kính trục vít. Ngoài ra, áp suất ép phun tối đa Pmax cũng là một thông số quan trọng đối với máy ép phun. Do đường kính trục vít có tác động trực tiếp đến áp suất ép phun và thể tích nạp liệu nên người ta cũng sử dụng tích số của thể tích nạp liệu tối đa với áp suất ép phun tối đa làm thông số cơ bản của máy ép phun.
Với các máy ép phun thông dụng thì: Pmax nằm trong khoảng 1500 ÷ 2500bar; Fs nằm trong khoảng 102 ÷ 105kN và Ds nằm trong khoảng 20 ÷ 200mm.
Trên các máy ép phun thường ghi lực đóng khuôn tối đa và tích số P để phân biệt loại máy: P = Vmax. Pmax/1000.
Trục vít của máy ép phun có nhiều nhiệm vụ khác nhau như vận chuyển vật liệu, dẻo hoá vật liệu và làm đồng đều vật liệu. Hình 1.10 trình bày cấu trúc của trục vít thông dụng trong máy ép phun.
Hình 1.10. Sơ đồ cấu tạo trục vít máy ép phun
Trục vít thông dụng có ba vùng khác nhau và thông thường có chiều dài khoảng 20D (D là đường kính của trục vít). Giống như trục vít của máy ép đùn, trục vít của máy ép phun cũng có ba vùng là: vùng nạp liệu, vùng nén vật liệu và vùng định lượng.
Vùng nạp liệu nằm trực tiếp đằng sau thùng đựng vật liệu. Khi đi qua vùng này, vật liệu được gia nhiệt qua thành ống xi lanh và đến cuối vùng này thì nhiệt độ của vật liệu đạt tới điểm chảy mềm của vật liệu. Chiều sâu trục vít trong vùng nạp liệu không thay đổi. Thông thường chiều dài trục vít của vùng nạp liệu vào khoảng 30 ÷ 40% toàn bộ chiều dài trục vít.
Trong vùng nén vật liệu, vật liệu nhựa chuyển sang dạng nóng chảy. Chiều sâu trục vít giảm dần liên tục và qua đó nhựa nóng chảy bị nén vào. Quá trình này làm tăng áp suất và đảm bảo sự tiếp xúc tốt hơn của vật liệu với thành ống. Hệ số nén vật liệu thông thường là 2:1 và 4:1.
Nhiệm vụ của vùng định lượng là tạo ra sự đồng đều của vật liệu nóng chảy. Chiều sâu của trục vít ở vùng này là không thay đổi. Chiều dài vùng định lượng so với chiều dài toàn bộ trục vít cũng vào khoảng 30 ÷ 40%. [8]