(*) Thông số phun ép
- Nung nhựa ở nhiệt độ 2650C (nhựa PA6). - Áp suất phun 7 kg/cm2.
- Gia nhiệt bằng khí ở các nhiệt độ tương ứng 1000C, 1100C, 1200C - Phun nhựa tương ứng ở các nhiệt độ trên.
(*) Kết quả chiều cao gân
Bảng 4.3. quả chiều cao gân sau khi ép (Nhựa PA6) [10]
STT Áp suất phun (Kg/cm2) Nhiệt độ khuôn (0C) Nhiệt độ nhựa (0C)
Chiều cao gân (mm) Gân 1 1 7 100 265 4.1 2 110 6 3 120 7 Gân 2 1 7 100 265 4.5 2 110 6.1 3 120 7
Hình 4.5. Chiều cao gân khi gia nhiệt khuôn bằng khí nóng (nhựa PA6) [10]
- Qua quá trình thí nghiệm và kiểm nghiệm dựa theo cở sở lý thuyết, thấy rằng các yếu tố như: nhiệt độ khuôn, nhiệt độ nóng chảy của nhựa, áp suất phun ảnh hưởng lớn quá trình điền đầy khuôn (cụ thể ở đây là chiều cao gân micro).
Cùng một nhiệt độ nhựa và áp suất phun khi nhiệt độ khuôn tăng thì chiều cao gân cũng tăng theo.
Chiều cao gân tăng tuyến tính theo nhiệt độ.
Hình 4.6. So sánh chiều cao hai gân với áp suất phun 7kg/cm3 và nhiệt độ nung nhựa là 2700C (nhựa PA6) [10]
-Nhìn vào hình 4.6 ta có thấy đc với cùng nhiệt độ nhựa , nhiệt độ khuôn thì khả năng điền nhựa vào khuôn của PA6 khá tốt. Ở mức nhiệt độ khuôn 1000C thì gân micro PA6 là 4.13 (mm), ; và tiếp tục đến mức 1100C thì của PA6 vẫn cao hơn và đến mức 1200C thì chiều cao vân micro đã đạt đến mức cao nhất là 7(mm).
Chương 5. Kết luận và hướng phát triển. 5.1. Kết luận chung của đề tài
Qua quá trình thực hiện đề tài, phương pháp gia nhiệt bằng khí nóng đã được ứng dụng cho quá trình khảo sát ảnh hưởng của nhiệt độ khuôn đến khả năng điền đầy lòng khuôn của gân micro. Kết quả nghiên cứu cho thấy:
-Trong 4 thông số thì chiều dày T của tấm stamp có ảnh hưởng đến nhiệt độ nhất. Đặc biệt là trong khoảng thay đổi độ dày từ 0.5 mm đến 1.0 mm và lên đến 1.5 mm. Nhiệt độ chênh lệch thay đổi tương ứng là 69.3°C và 28.6°C.
-Ảnh hưởng của khoảng cách A giữa miệng phun khí nóng và bề mặt khuôn cũng tương đối lớn, chênh lệch nhiệt độ tổng cộng là 23.7°C khi thay đổi các kích thước của A.
-Tuy nhiên, ảnh hưởng của chiều rộng W và chiều dài L của tấm stamp không ảnh hưởng nhiều đến nhiệt độ tại tâm tấm stamp. Cụ thể là nhiệt độ chênh lệch lớn nhất khi thay đổi W là 3.9°C và khi thay đổi L là 5.3°C
-Khảo sát nhiệt độ lớn nhất là cần thiết, tuy nhiên cũng cần phải xem xét đến sự phân bố nhiệt như thế nào, vì nó cũng ảnh hưởng lớn đến chất lượng sản phẩm.
-Quá trình đo phân bố nhiệt độ tại lòng khuôn cho thấy một số ưu điểm của phương pháp gia nhiệt bằng khí nóng đối với khuôn có gân micro như:
Khả năng tập trung nhiệt độ tại vùng cần gia nhiệt là rất tốt. Cụ thể, với trường hợp của nghiên cứu này, nhiệt độ chỉ tập trung tại vùng giữa của khuôn, đây là vùng cần được giữ nhiệt độ cao để tránh làm đông đặc nhựa quá nhanh.
Với mức nhiệt độ khuôn cao hơn 110 oC, gân micro vo81i kích thước như trong nghiên cứu này đã được điền đầy
Phương pháp mô phỏng cho kết quả khá tốt. D(iều này cho thấy với các khuôn có hình dạng phức tạp, phương pháp mô phỏng có thể dự đoán trước kết quả gia nhiệt, từ đó sẽ có các phương án điều chỉnh kết cấu khuôn.
Qua quá trình nghiên cứu các sản phẩm phun ép nhựa có thành mỏng, phương pháp nâng nhiệt độ khuôn trong quá trình nhựa điền đầy lòng khuôn cho thấy khả năng cải thiện chất lượng sản phẩm khá tốt, từ các kết quả này, các hướng nghiên cứu sau được tác giả đề xuất:
- Nghiên cứu nâng cao khả năng điền đầy lòng khuôn với các sản phẩm có thành mỏng, hình dạng phức phạp
- Nghiên cứu cải thiện dòng chảy của vật liệu composite thông qua phương pháp điều khiển nhiệt độ khuôn.
Tài liệu tham khảo
1) C.A. Griffiths, S.S. Dimov, E.B. Brousseau, R.T. Hoyle, The effects of tool surface quality in micro-injection moulding, Journal of Materials Processing Technology 189 (2007) 418–427, UK 7 February 2007.
2) R. Dubay, Self-optimizing MPC of melt temperature in injection moulding ISA ransactions, Volume 41, Issue 1, January 2002, Pages 81-94.
3) Jürgen Nagel, Gert Heinrich, Temperature transitions on the surface of a thermoplastic melt during injection moulding and its use for chemical reactions International Journal of Heat and Mass Transfer, Volume 55, Issues 23– 24, November 2012, Pages 6890-6896.
4) Theodore L. Bergman, Adrienne S. Lavine, Frank P. Incropera, David P. DeWitt, Fundamentals of Heat and Mass Transfer, 7th Edition, Wiley
5) Paulson Training program
6) http://www.umgabs.co.jp/en/trouble/molding.html#t02
7) S.N Huang, K.K Tan, T.H Lee, Adaptive GPC control of melt temperature in injection moulding Original Research Article ISA Transactions, Volume 38, Issue 4, 25 November 1999, Pages 361-373.
8) Shia-Chung Chen, Won-Hsion Liao, Jung-Peng Yeh, Rean-Der Chien, Rheological behavior of PS polymer melt under ultra high speed injection molding Polymer Testing, Volume 31, Issue 7, October 2012, Pages 864-869.
9) T. Osswald, . S. Turng, P. Gramann, Injection Molding Handbook, NXB Hanser; Ohio – USA, 2nd Edition, (2008), 764 trang
10) Lương Minh Tự, Mô phỏng quá trình gia nhiệt cho khuôn bằng khí nong, LV cao học ĐH SPKT Tp.HCM, 10-2018