a ) Nhiệt độ trong lòng xylanh
Yếu tố nhiệt độ luôn có ảnh hưởng lớn đến tính chất của sản phẩm ép phun. Nhựa PP là nhựa nhiệt dẻo, có nhiệt độ gia công trong khoảng 160÷ 210oC. Để tìm ra khoảng nhiệt độ phun thích hợp, luận văn khảo sát ba chế độ nhiệt độ trong lòng xylanh khác nhau như trình bày tại bảng 3.1.
Bảng 3.1. Chế độ nhiệt trong lòng xylanh
Chế độ nhiệt Đầu béc phun T1 T2 T3 T4 T5
I Tbp= 0,99T1 160 150 145 140 135
II Tbp= 0,99T1 185 175 170 165 160
III Tbp= 0,99T1 210 200 195 190 185
Kết quả chế tạo mẫu vật liệu cho thấy, khi nhiệt độ trong lòng xylanh giảm xuống dưới 160o
C (chế độ nhiệt I) thì quá trình phun và quá trình cấp liệu gặp khó khăn, sản phẩm thu được bị thiếu và bề mặt sản phẩm bị lõm do đó không thể thực hiện được chế độ chạy ở nhiệt độ nhỏ hơn 160o
C. Chế độ nhiệt II và III cho sản phẩm có bề mặt căng và bóng đẹp, tuy nhiên ở chế độ III đã xuất hiện ba via trên
sản phẩm. Tiến hành đo tính chất cơ lý của các mẫu sản phẩm thu được theo chế độ II và chế độ III. Kết quả được trình bày tại bảng 3.2.
Bảng 3.2. Tính chất cơ lý của nhựa PP theo các chế độ nhiệt khác nhau
STT Tính chất vật liệu Đơn vị đo
Kết quả đo
Chế độ nhiệt II Chế độ nhiệt III
1 Độ bền kéo đứt Mpa 27,0 23,6
2 Mô đun đàn hồi Mpa 1100 930
3 Độ dãn dài khi đứt % 368 290
Kết quả đo tính chất cơ lý và biểu đồ biểu diễn ảnh hưởng của chế độ nhiệt trong lòng xylanh đến tính chất cơ lý của nhựa PP cho thấy khi ép phun ở nhiệt độ 210oC thì sản phẩm có xuất hiện bavia và tính chất cơ lý thu được thấp hơn so với khi ép phun ở nhiệt độ 185oC, điều này được giải thích là do khi ở nhiệt độ cao thì nhựa chảy lỏng hơn, khi ép phun dễ xuất hiện ba via hơn. Nhựa ở nhiệt độ cao hơn và có thời gian lưu trong lòng xylanh lâu hơn thì các mạch phân tử trong polyme dễ bị bẻ gãy hơn và bị phân hủy nhiệt nhiều hơn. Từ các kết quả nêu trên, luận văn lựa chọn chế độ nhiệt II với nhiệt độ gia nhiệt cho nhựa PP ở 185o
C cho các nghiên cứu tiếp theo.
b) Nhiệt độ khuôn và thời gian làm mát
Ngoài ảnh hưởng của nhiệt độ phun và nhiệt độ xylanh thì nhiệt độ khuôn là thông số rất quan trọng ảnh hưởng đến quá trình gia công và định hình sản phẩm, đặc biệt là khi ép phun các sản phẩm từ nhựa kĩ thuật có nhiệt độ chảy nhớt cao.
Khi nhiệt độ khuôn thấp thì có thể làm giảm thời gian làm mát nhưng nó cũng sẽ cản trở quá trình nóng chảy khi tiến hành phun nhựa vào khuôn nếu áp suất phun và thời gian phun không cao, nếu tiết diện sản phẩm lớn thì sản phẩm có thể bị thiếu hụt đặc biệt là ở các góc, cạnh của sản phẩm. Khi nhiệt độ khuôn cao thì khả năng kết tinh tăng, giảm ứng suất nội trong sản phẩm, cấu tạo của nhựa đều đặn hơn, bề mặt sản phẩm bóng đẹp hơn và khả năng bị co ngót cũng được giảm xuống, tuy
nhiên khi nhiệt độ khuôn cao thì thời gian làm mát phải dài hơn và sản phẩm sẽ có thể bị bavia.
Do đó, tùy thuộc vào nhiệt độ chảy nhớt của nguyên liệu, tiết diện và thể tích của sản phẩm, cũng như thiết kế kỹ thuật của khuôn mà ta có thể điều chỉnh nhiệt độ khuôn và thời gian làm mát cho phù hợp. Trong phạm vi nghiên cứu của luận văn thì sản phẩm có chiều dày mỏng và tiết diện nhỏ nên nhiệt độ của khuôn được điều chỉnh ở 45o
C và thời gian làm mát là 20 giây.