Cùng với nhiệt độ, tốc độ phun và áp suất phun là hai yếu tố ảnh hưởng lớn đến chất lượng và tính chất của sản phẩm. Tiến hành khảo sát ảnh hưởng của tốc độ phun, áp suất phun và thời gian bảo áp với 3 mức cao, trung bình và thấp tới tính chất của sản phẩm. Thông số tiến hành các chế độ ép phun khác nhau được trình bày tại bảng 3.3. Kết quả so sánh tính chất cơ lý của nhựa PP thu được ở các chế độ ép phun khác nhau được trình bày tại hình 3.1.
Bảng 3.3. Tốc độ phun, áp suất phun và thời gian bảo áp ở các chế độ khác nhau
Nhiệt độ (o C) Chế độ phun T1 (185) T2 (175) T3 (170) T4 (165) T5 (160) Tốc độ phun (%) Cao 45 65 50 20 15 Trung bình 40 60 45 15 10 Thấp 35 55 40 10 5 Áp suất phun (%) Cao 45 60 45 20 15 Trung bình 40 60 40 15 10 Thấp 35 55 35 10 5 Bảo áp (%) Cao 25 20 15 10 5 Trung bình 15 5 3 2 1 Thấp 10 3 0 0 0
Từ kết quả đo tính chất cơ lý của nhựa PP ở các chế độ ép phun khác nhau, luận văn có một số nhận xét như sau:
Ảnh hưởng của tốc độ phun:
Mục đích của tốc độ phun là đảm bảo áp suất đồng đều trong lòng khối nhựa, trong quá trình nén, vật liệu được phân bố đồng đều trong toàn bộ sản phẩm, vị trí điền khuôn đầu tiên không bị đông cho đến khi toàn bộ khuôn được điền đầy.
Nếu tốc độ phun cao thì có thể gây ra một số khuyết tật mà chủ yếu là hiện tượng bọt khí, cháy ám khói và sản phẩm có bavia dẫn đến tính chất cơ lý của sản phẩm giảm. Để khắc phục hiện tượng bọt khí và cháy ám khói trong khuôn ta cần phải đặt tốc độ phun vừa phải và thiết kế hệ thống thoát khí trong khuôn một cách hợp lí. Để khắc phục hiện tượng sản phẩm bị bavia thì ta cần điều chỉnh tốc độ phun, áp lực phun, nhiệt độ ép và nhiệt độ của khuôn cho phù hợp. Ta chia quá trình phun thành nhiều quãng phun với tốc độ phun và áp lực phun khác nhau với quãng phun cuối thì tốc độ phun và áp lực phun giảm dần trước khi sản phẩm được điền đầy để tránh hiện tượng bavia và bọt khí.
Hình 3.10. Tính chất cơ lý của nhựa PP ở các chế độ ép phun khác nhau
Nếu tốc độ phun thấp thì dòng nhựa chảy nhớt sẽ tiếp xúc với bề mặt khuôn và bị nguội nhanh chóng, ảnh hưởng tới quá trình định hướng điền đầy sản phẩm trong khuôn, làm sản phẩm bị thiếu hụt, đặc biệt là các chi tiết mỏng và có bề mặt lớn.
Áp suất phun bao gồm áp suất nén và áp suất duy trì hay bảo áp cùng với thời gian bảo áp là các thông số chính ảnh hưởng đến tổng lượng nhựa điền vào khuôn cũng như chất lượng sản phẩm. Hạt nhựa được hóa dẻo khi trục vít quay và polyme nóng chảy được đùn lên phần đầu trục vít. Sau đó khi khuôn đóng lại thì trục vít chuyển động tịnh tiến lên phía trước, lúc này trục vít đóng vai trò như một pittong tạo ra áp suất nén và ép nhựa nóng chảy vào khuôn sản phẩm. Để cân bằng với quá trình co ngót của vật liệu ta cần duy trì một áp suất nhất định.
Khi áp suất nén quá cao thì cùng với quán tính của trục vít sẽ gây ra hiện tượng bavia sản phẩm và sản phẩm bị xước tia ở ngay gần cổng phun
Khi áp suất nén thấp thì sản phẩm không được điền đầy vào khuôn, tùy thuộc vào hình dạng độ dày sản phẩm và kết cấu khuôn mà ta chia ra các quãng phun với tốc độ và áp lực phun sao cho phù hợp.
Kết quả cho thấy tính chất cơ lý của nhựa PP đạt giá trị cao nhất ở tốc độ phun trung bình, áp suất phun trung bình, thời gian bảo áp trung bình. Kết hợp với các nhận xét nêu trên, luận văn lựa chọn chế độ phun ở mức trung bình với thời gian phun 2 giây, thời gian làm mát 20 giây để tiến hành các nghiên cứu tiếp theo.
Từ các kết quả nêu trên, luận văn lựa chọn chế độ gia công cho vật liệu nhựa PP như sau: Hút nhựa vào phễu nạp liệu của máy ép phun SM210 và sấy trong 1 giờ ở nhiệt độ 80oC trước khi ép phun; quá trình ép phun diễn ra trong thời gian phun 2 giây, thời gian làm mát 20 giây, nhiệt độ khuôn điều chỉnh ở 45o
C với chế độ nhiệt, tốc độ phun, áp suất phun, quá trình bảo áp như trình bày tại bảng 3.4.
Bảng 3.4. Lựa chọn điều kiện gia công nhựa PP
Khoang phun Đầu béc phun T1 T2 T3 T4 T5
Chế độ nhiệt (o
C) Tbp= 0,99T1 185 175 170 165 160
Tốc độ phun (%) - 40 60 45 15 10
Áp suất phun (%) - 40 60 40 15 10