1. Bản chất nguyên liệu
Bản chất của nguyên liệu cĩ ảnh hưởng lớn đến quá trình đúc và chất lượng sản phẩm. Trong chương ép trực tiếp ta đã đề cập đến ảnh hưởng của một số yếu tố như ẩm, chất bốc, hình dạng, kích thước hạt nguyên liệu. trong phần này ta xét đến ảnh hưởng của chất bơi trơn, tính chất lưu biến và tính chất nhiệt của vật liệu.
Khi đúc, ngồi việc sử dụng các chất phụ gia như chất hố dẻo, chất ổn định, chất độn, màu... cịn sử dụng chất bơi trơn với nhiệm vụ giảm ma sát giữa các hạt vật liệu và giữa vật liệu với thành các bộ phạn dẫn nhựa (xi lanh, rãnh khuơn...).Nhờ giảm ma sát giữa các hạt vật liệu nên các hạt vật liệu được nén chặt hơn, tiếp xúc tốt hơn giúp quá trình truyền nhiệt hữu hiệu hơn, tránh được sự quá nhiệt của vật liệu tiếp xúc với thành gia nhiệt. Do đĩ giảm được tổn hao áp suất khi đúc. Nhưng khi đúc các sản phẩm khơng nhuộm màu thì khơng nên sử dụng quá nhiều chất bơi trơn vì nĩ cĩ thể làm cho sản phẩm bẩn, mờ đục hoặc tạo vết sẩm trong sản phẩm.
Trong quá trình nhựa hố cũng như quá trình đúc cĩ sự vận chuyển của nhựa lỏng trong các bộ phận dẫn nhựa, cho nên khả năng gia cơng, mức độ trộn lẫn phụ thuộc vào tính chất lưu biến của vật liệu. Thường điều kiện gia cơng thuận lợi nhất là độ nhớt bé, tức là độ linh động của vật liệu cao. Đối với Polymer vơ định hình dù ở nhiệt độ chảy nhớt độ nhớt cũng rất cao, cao hơn Polymer cùng loại kết tinh ở nhiệt độ nĩng chảy, cho nên khi gia cơng Polymer vơ định hình thường nhiệt độ xy lanh phải cao hơn Tf và áp suất đúc cũng cao hơn so với Polymer kết tinh.
Trong quá trình đúc nhựa nhiệt dẻo cĩ quá trình đốt nĩng và làm nguội vật liệu nên tính chất nhiệt của vật liệu phải được chú ý đến, trong đĩ cĩ nhiệt dung và hệ số truyền nhiệt của vật liệu. Độ giản nở nhiệt cũng là yếu tố cần biết khi tính đến độ co rút của sản phẩm
Ngồi ra để xác định chế độ nhiệt cho quá trình gia cơng chúng ta cũng phải biết các giá trị Tf, Tg, Tph
2. Nhập liệu
Như đã nĩi, quá trình đúc dưới áp suất là quá trình khơng ổn định, chiều dài các vùng nhiệm vụ của trục vít luơn thay đổi theo thời gian. Điều kiện phải cĩ quá trình nhựa hố 1 vùng là cần thiết, vì nếu khơng thì sẽ cĩ sự bất ổn định về khối lượng vật liệu ở đầu vít khi bắt đầu giai đoạn đúc và khơng khí sẽ vào khối vật liệu trước đầu vít làm cho sản phẩm bị khuyết tật, chất lượng khơng đồng đều.
- Quá trình nhựa hố phải đảm bảo vật liệu đạt trạng thái chảy nhớt hồn tồn khi tới đầu vít, nếu khơng sẽ hiện diện vùng hạt rắn trước đầu vít. Do đĩ, phải dùng áp lực lớn mới đẩy được nhựa vào khuơn và chất lượng sản phẩm xấu. Ngồi ra, để đảm bảo sự đồng nhất, quá trình trộn vật liệu tốt trong rãnh vít.
- Để đạt được các yêu cầu trên cần chú ý các thơng số chiều dài vùng làm việc, vận tốc quay, vận tốc lùi của vít, khoảng chuyển động tịnh tiến của vít và cấu tạo của rãnh vít. Khoảng chuyển động tịnh tiến của vít quyết định khối lượng nhựa đẩy vào khuơn. Nếu khối lượng này ít hơn lượng cần thiết sẽ gây khuyết tật sản phẩm vì khuơn khơng được làm đầy đủ, áp suất đúc khơng đủ để nén vật liệu trong khuơn thì sản phẩm khơng đảm bảo hình dáng và khơng thể bù nhựa vào chổ nguyên liệu bị co rút trong quá trình nguội.
3. Nhiệt độ nguyên liệu trong xi lanh
Nhiệt độ nguyên liệu trong xi lanh phải đảm bảo việc vật liệu ở trạng thái chảy nhớt để gia cơng nhưng khơng bị phân huỷ.
Vì polymer thường là những chất dẫn nhiệt kém và nhạy nhiệt nên việc kiểm sốt nhiệt của xi lanh nguyên liệu rất cần thiết. Về mặt kinh tế thì thời gian lưu trú của nhựa trong xi lanh càng ngắn càng cĩ lợi. Nhiệt độ của nguyên liệu trong xi lanh và thời gian làm nguội sản phẩm cĩ quan hệ với nhau. Nếu nhiệt độ nguyên liệu quá cao thì thời gian làm nguội sản phẩm sẽ kéo dài.
Thực tế chao thấy khi sản xuất các sản phẩm cĩ kích thước lớn như nhau thì yếu tố hạn chế năng suất khơng phải là thời gian làm đầy mà là thời gian cần thiết để làm nguội sản phẩm trong khuơn.
4. Áp suất đúc
Áp suất đúc cần phải đủ để thắng trở lực của dịng chảy trong xi lanh, vịi phun, rãnh khuơn, vùng tạo hình của khuơn và tạo kực nén nguyên liệu trong khuơn. Tuy nhiên nếu tăng áp suất quá cao sẽ kéo theo lực đĩng khuơn cao, độ bền vật liệu chế tạo khuơn cao...
Thời gian này phải đủ lớn để đảm bảo nguyên liệu trong rãnh khuơn và khuơn đạt đến độ nhớt thích hợp ngăn cản dịng chảy của nhựa từ vùng tạo hình của khuơn ra ngồi dưới áp suất khi tách vịi phun ra khỏi ống lĩt rãnh khuơn.
6. Cấu tạo rãnh khuơn
Như đã trình bày, cấu tạo của rãnh khuơn ảnh hưởng đến tổn thất áp suất của dịng nhựa lỏng trong quá trình lấp đầy khuơn. Do đĩ, ảnh hưởng đến thời gian lấp đầy khuơn, độ nén của vật liệu trong khuơn.
Trường hợp khuơn nhiều lỗ, việc bố trí các rãnh phụ rất qua trọng, vì nĩ ảnh hưởng đến sự phân bố vật liệu vào các lỗ khuơn do đĩ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
7. Nhiệt độ khuơn đúc
Nhiệt độ khuơn đúc ảnh hưởng đến quá trình làm nguội, nhiệt độ này phải đảm bảo cho nguyên liệu chảy vào vùng tạo hình của khuơn mà khơng bị đĩng rắn trước khi lấp đầy. Nhiệt độ khuơn quá thấp sẽ dể xảy ra hiện tượng dịng vật liệu bị đĩng rắn trước khi lấp đầy. Cịn nhiệt độ khuơn quá cao thì sản phẩm khi lấy ra khỏi khuơn dễ bị cong vênh.
Ngồi ra, nhiệt độ khuơn cịn ảnh hưởng đến độ co rút khơng đồng đều của sản phẩm và quá trình định hướng mạch phân tử khi chảy. Hậu quả là ảnh hưởng đến sự tạo các vết lõm và tồn tại các ứng suất dư gây phá huỷ sản phẩm.
Chương VII
GIA CƠNG SẢN PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH NHIỆT
PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH NHIỆT
I. Đặc điểm phương pháp- Đây là phương pháp gia cơng cĩ thể nĩi là cổ điển. Quá trình gia cơng được thực hiện với nguyên liệu nhựa dẽo ở dạng tấm hoặc dạng ống gồm các giai đoạn:
+ Cắt hình sơ bộ + Đốt nĩng
+ Tạo hình và làm nguội + Lấy sản phẩm và hồn tất
- Trong phương pháp này vật liệu chỉ được đốt nĩng đến trạng thái mềm cao và quá trình tạo hình là quá trình gây biến dạng tấm vật liệu để đạt đến hình dạng cuối cùng cho nên tác dụng nhỏ hơn các sản phẩm trên.
- Phương pháp này cĩ những ưu điểm sau: + Thiết bị đơn giản, đầu tư thấp
+ Phù hợp khi sản xuất với sản lượng ít, sản phẩm với kcíh thước lớn, hình dạng đơn giản.
Do những giới hạn trên mà sản phẩm tạo hình nhiệt độ chỉ được áp dụng phổ biến khi
cĩ nhiều loại nhựa nhiệt dẽo và phương pháp tạo hình chân khơng ra đời, cho phép sản xuất
các sản phẩm cĩ chất lượng cao.
