Có nhiều cách bố trí khuôn thổi, trong đó hai cách thƣờng sử dụng là theo phƣơng pháp khuôn di chuyển ngang và khuôn quay.
Phƣơng pháp khuôn di chuyển ngang:
- Các khuôn đƣợc bố trí một bên hay hai bên máy đùn nhƣ trong hình vẽ. - Khi phôi đùn đủ chiều dài cần thiết, hệ thống đƣa khuôn sẽ nhanh chóng
đƣa khuôn vào đúng vị trí dƣới đầu tạo hình, kẹp phôi, cắt phôi và nhanh chóng trở về vị trí thổi, tại đó đầu thổi sẽ lắp vào đầu hở của phôi và thổi khí nén vào phôi, gây biến dạng và tạo hình sản phẩm ttrong khuôn.
- Một thuận lợi của phƣơng pháp này là lắp đặt khuôn và vận hành dễ dàng. Quá trình di chuyển khuôn tƣơng đối nhanh.
- Giới hạn của phƣơng pháp này là đối với các sản phẩm đòi hỏi khuôn lớn, thì không thể di chuyển khuôn nhanh đƣợc do khuôn nặng. Do đó phƣơng
pháp dùng sản xuất các bình chứa nhỏhơn 8 lít.
Hình3.14: Khuôn di chuyển theo hướng ngang
Phƣơng pháp khuôn di chuyển đứng:
- Khuôn đƣợc đặt ngay bên dƣới đầu tạo hình nhƣ hình vẽ.
- Phôi đƣợc đùn liên tục. Khi đạt chiều dài cần thiết, khuôn đƣợc nâng lên, kẹp phôi, cắt phôi và hạ xuống về vị trí thổi.
- Khí nén đƣợc đƣa vào phôi, gây biến dạng, tạo hình sản phẩm trong khuôn. Sau khi làm nguội sản phẩm, mở khuôn, lấy sản phẩm và tiếp tục quá trình.
Hình 3.15: Khuôn di chuyển thẳng đứng
Phƣơng pháp khuôn quay:
- Phôi đƣợc đùn liên tục. Khi phôi đủ chiều dài cần thiết khuôn đƣợc hệ
thống quay đƣa vào kẹp phôi, cắt phôi và quay xuống qua công đoạn thổi. - Phôi đƣợc thổi tạo hình trong khuôn, khuôn mở sản phẩm đƣợc lấy ra và
quá trình tiếp tục.
- Quá trình quay khuôn phối hợp đồng bộ với tốc độ đùn phôi, cùng các hệ
thống cắt phôi, lấy sản phẩm tựđộng đƣa năng suất máy lên cao.
Hình 3.16: Khuôn di chuyển quay vòng
3.3.11. Bộ phận đóng mở
Có nhiệm vụ đóng và mở hai phần nửa của khuôn thổi. Trong suốt thời gian đóng kín cho giai đoạn thổi, bộ phận đóng phải có một lực nén đủ mạnh để chịu đƣợc lực thổi từ bên trong khuôn. Lực đóng có thể đƣợc điều khiển từ một hệ thống cơ động hay thủy động, đôi khi hệ thống khí ép cũng đƣợc ứng dụng cho trang thiết bị máy thổi có công suất nhỏ. Ngoài ra trong tiến trình thổi vật thể rổng phải thông qua các giai đoạn chuyển động nhƣ: chuyển động của kim thổi, cắt phôi, tách rời phần dƣ thừa ...Các máy thổi cũng đƣợc trang bị các cơ phận đƣợc truyền lực bởi hệ thống khí nén bên cạnh những hệ thống bằng điện. Vận tốc chuyển động của hai
phần nửa của khuôn nổi luôn luôn phải bằng nhau trong suốt tiến trình thổi, điều kiện này giúp cho phôi (đƣợc thổi) không bị biến đổi dạng trƣớc khi thổi. Hai phần nửa của khuôn thổi đƣợc giữ bởi hai phần chuyển động riêng biệt đƣợc điều khiển bởi hệ thống thủy lực và chuyển động biệt lập không đồng bộ. Một bánh xe răng nối liền hai phần này lại với nhau thông qua hai cầu nối chuyển động ngƣợc chiều sẽ
giúp cho chúng chuyển động đồng bộ cùng vận tốc. Mỗi tấm giữ bán phần khuôn đƣợc nối vào bốn chốt định hƣớng hình trụ và đƣợc nâng bởi các khung chịulực, có
nhiệm vụ giúp cho chuyển động của hai bán phần khuôn đóng mở theo chiều ngang.
3.3.12. Khuôn thổi
Khuôn thổi thƣờng đƣợc cấu tạo bởi hai phần đối xứng, chính giữa là phần rỗng có hình thể khác nhau, đƣợc bào theo hình thể và đƣờng viền tƣơng ứng với hình thể vật thổi. Thông thƣờng thì hai phần rỗng (phần âm) của khuôn tƣơng ứng với hai phần nửa của vật thổi (phần dƣơng), có cấu tạo đối xứng và mặt phẳng phân cắt là đƣờng ranh phân khuôn thành hai phần đối xứng bằng nhau. Để giúp cho hai phần khuôn chuyển động đóng mở chính xác ngƣời ta tạo thêm hai hoặc bốn chốt dẫn hình trụ trên một phần nửa của khuôn. Phần nửa bên kia là hai hoặc bốn lỗ khoan tƣơng ứng. Kim thổi ngoài nhiệm vụ thổi khí vào phần rỗng của khuôn thổi còn có chức năng ép kín để tạo dáng vòng xoắn cho mặt ngoài chai giúp cho việc đóng mở nắp chai sau này. Khi hai phần nửa của khuôn thổi đóng lại sẽ ép kín hai
đầu với đầu vào là kim thổitạo nên những vòng xoắn cuộn xung quang miệng chai. Tiến trình này cũng có thể thực hiện song song với ép nén các loại bình có quai hay tay xách hay ống lót đƣợc hàn vào bên trong của vật thổi. Trong trƣờng hợp này vật
lót phải có cùng vật liệu nhƣ vật thổi và trƣớc đó phải đƣợc làm nhão để cho tiến trình kết dính đƣợc dể dàng. Khuôn thổi đƣợc làm từ thép hay các hợp kim không phải sắt. Những hợp kim không phải sắt hợp kim kẽm hay hợp kim nhôm có khả năng dẫn nhiệt cao nên chúng thƣờng đƣợc lắp vào những tấm lót khuôn (tấm kim loại chƣa mài nhẵn).
Hình 3.17: Khuôn thổi ở vị trí mở ra và đóng lại
Hình thể của bộ phận cắt rời và ép dính luôn tạo ra mâu thuẫn giữa chức năng “cắt rời” và “ép dính”. Đây cũng là điều kiện đòi hỏi của chất lƣợng. Trong diều kiện hiệu quả kinh tế thì đây cũng là một yếu tố làm sao cho dấu vết cắt rời phải thật gọn đẹp và không cần phải thêm khâu gia công phụ nhƣ gọt viền…Cạnh cắt không đƣợc sắc bén nhƣ dao trái lại phải có bề mặt rộng khoảng 0,1 đến 2 mm tùy theo
mỗi loại vật liệu và bề dày của thành vật thổi. Bề mặt bên trong khuôn thổi phải đƣợc mài nhẵn bóng với tiêu chuẩn cao, đặc biệt đối với các vật thổi từ nguyên liệu nhựa PVC cứng. Trong trƣờng hợp thổi ống nhựa, kim thổi cũng có lỗ thoát khí
theo chiều ngang ra chung quanh giúp cho khí nén đƣợc phân đều lên các vị trí bề mặt của vật thổi để tránh trƣờng hợp bề mặt vật thổi bị nếp gấp, gợn sóng hay bề dày không cố định. Cách thức sắp xếp và xác định kích thƣớc hệ thống làm nguội cũng là yếu tố quan trọng của khuôn thổi. Trong thực tế ngƣời ta khoan bên trong, ngay bên dƣới bề mặt của khuôn thổi những kênh dẫn nƣớc lạnh liên kết lại với nhau, và phân phối hợp lý để làm nguội nhanh chóng bề mặt của khuôn thổi, những vị trí nơi cổ miệng và đáyvật thổicũng là chỗ cạnh ép dính phải đƣợc đặc biệt làm
nguội thật tốt vì nơi đây dễ tạo ra hiện tƣợng nhựa bị dồn ứ. Hiện nay các máy thổi cũng đƣợc ứng dụng các loại khí lỏng nhƣ CO2 hay Nitrơ để làm nguội nhanh cổ và đáy vật thổi. Một khuôn thổi tiêu chuẩn cao cũng đòi hỏi bên cạnh đó một hệ thống kênh làm nguội hợp lý và chính xác.
Để giúp cho bề dày thành các vật thổi có thể tích lớn nhƣ bình đựng xăng hay thùng chứa lớn có hình thể bốn cạnh hay bầu dục…đƣợc phân phối điều ngƣời ta thƣờng banh rộng ống nhựa theo chiều ngang trƣớc khi thổi. Động thái banh rộng này thƣờng kết hợp với giai đoạn thổi trƣớc trong lúc khuôn thổi còn mở, và nhƣ
thế phần đáy của phôi phải đƣợc bịt kín để khí thổi không bị thoát ra ngoài. Mục đích của giai đoạn thổi trƣớc để giúp cho ống nhựa giãn lớn ra gần với phòng rỗng bên trong khuôn thổi, ngoài ra giúp cho tiến trình thổi đƣợc rút ngắn đối với các vật thổi có thể tích lớn. Để tạo một dây chuyền sản xuất đại trà liên tục ngƣời ta cũng thiết kế nấc cắt trên kim thổi để khi khuôn thổi đóng kín lại trong quá trình thổi cũng đồng thời tạo dấu cắt nơi miệng vật thổi ngay sau đó.
Hình 3.18: Kim thổi với nấc cắt nơi miệng vật thể rỗng
3.4. Máy băm nghiền 3.4.1. Chức năng 3.4.1. Chức năng
Băm, nghiền các phế phẩm nhựa (chai, can, thùng,…) bị lỗi trong quá trình sản xuất thành các hạt có kích thƣớc nhỏ để tái sử dụng.
3.4.2. Kiểu máy
Có nhiều loại, trong đó hai loại máy nghiền đƣợc sử dụng phổ biến là: máy
băm nghiền một trục và máy băm nghiền hai trục
Máy băm nghiền một trục: là loại máy có một trục băm nghiền. Khi hoặt động trục quay, cắt và nghiền các phế phẩm nhựa ép, đùn thổi.
Hình 3.19: Máy băm nghiền 1 trục
Máy băm, nghiền hai trục: là loại máy có hai trục băm, nghiền. Khi hoặt động hai trục chuyển động ngƣợc chiều nhau, cắt và nghiền nhỏ phế phẩm. Máy nghiền hai trục dùng để băm, nghiền các phể phẩm nhựa có kích thƣớc lớn hoặc nhựa cứng...
Hình 3.20: Máy băm nghiền 2 trục
3.4.3. Cấu tạo chung
- Một môtơ điện làm nhiệm vụ tạo truyền động để làm quay trục băm
nghiền
- Phễu nhập liệu: đƣợc thiết kế dạng phễu để thuận tiện cho việc đổ các phế
phẩm vào
- Buồng băm nghiền: là hệ thống dao cắt để cắt nhỏ các phế phẩm nhựa và nghiền đến kích cỡ hạt nhỏđạt yêu cầu
3.5. Máy trộn 3.5.1. Chức năng
Trộn đều các thành phần nguyên liệu khác nhau thành hỗn hợp đồng nhất gọi là phối liệu .
Nguyên liệu: nhựa nguyên sinh, nhựa tái sinh, bột màu (hoặc hạt màu), phụ
gia.
3.5.2. Kiểu máy
Có nhiều loại, trong đó hai loại máy máy trộn đƣợc sử dụng phổ biến là: máy trộn thùng quay và máy trộn đứng
Máy trộn đứng: Loại máy trộn có cánh khuấy. Khi hoạt động cánh khuấy quay tròn trong thùng trộn để khuấy đảo các thành phần nguyên liệu, thùng trộn cố định.
Hình 3.21: Máy trộn đứng và cánh khuấy bên trong
Máy trộn thùng quay : Loại máy trộn không có cánh khuấy. Khi hoạt động thùng trộn quay tròn để tạo ra tác động khuấy đảo nguyên liệu bên trong thùng trộn.
Hình 3.22: Máy trộn thùng quay
3.5.3. Cấu tạo chung máy trộn
- Một môtơ điện làm nhiệm vụ tạo truyền động để làm quay cánh khuấy hoặc quay thùng trộn.
- Một thân máy hình trụtròn có đáy cone, có miệng lớn để đổ nguyên liệu cần trộn vào máy, dƣới đáy có một miệng nhỏ để xả lấy phối liệu sau khi trộn.
- Nắp đậy có join cao su để đậy kín miệng thân máy bằng các khoá kẹp chắc chắn.
- Một tủđiều khiển để tắt/mởmáy và cài đặt thời gian trộn.
3.5.4. Các thông số công nghệ
- Khối lƣợng (kg) nguyên liệu cho một lần trộn, tuỳ thuộc vào công suất máy. Phải tuân thủ quy định để có phối liệu đồng nhất, máy bền và tiết kiệm chi phí
- Công thức phối liệu: quy định tỷ lệ giữa các thành phần trong mỗi mẻ
trộn, đƣợc ngƣời quản lý cung cấp
- Thời gian trộn: bao nhiêu phút cho một lần trộn, đƣợc qui định trƣớc - Bao bì đựng, trung chuyển phối liệu: theo đúng qui định trong qui trình
CHƢƠNG 4: QUY TRÌNH SẢN XUẤT 4.1. Quy trình sản xuất
4.1.1. Sơ đồ quy trình sản xuất tổng quát
Nguyên vật liệu, vật tư đầu vào
Nhập kho
Đưa vào sử dụng trong quá trình sản xuất
Quá trình sản xuất tạo ra bán thành phẩm Xử lý phế liệu
Lập biên bản kiểm tra và kết luận trả lại nhà cung cấp
Không đạt Không đạt Đạt Đạt Kiểm tra Kiểm tra Quá trình xử lý và in ấn Nhập kho thành phẩm Không đạt Đạt Kiểm tra Xuất kho
4.1.2. Thuyết minh quy trình
Các phế phẩm (sản phẩm bị lỗi) trong quá trình sản xuất đƣợc đƣa vào máy nghiền để cắt nhỏ có kích thƣớc 3 – 4mm. Sản phẩm sau nghiền sẽ đƣợc đƣa qua máy tạo hạt thu đƣợc keo dạng rắn đồng đều hơn. Công nghệ sản xuất đùn thổi thì
hạt nhựa PE, PA, PS… chính phẩm đƣợc nhập 100% từ nƣớc ngoài không tạo hạt qua máy tạo hạt nhựa.
Nguyên liệu nhựa tái chế đƣợc đƣa đến máy phối trộn cùng với chất phụ gia và hạt nhựa mới đƣợc nhập từ các nƣớc Singapore, Indonesia, Malaysia ... với một tỉ lệ nhất định (tùy theo loại sản phẩm), sau đó đƣợc chuyển đến bồn nhập liệu của máy ép phun (sản xuất các sản phẩm: két bia, két nƣớc giải khát, vỏ bình acquy, phôi PET, nắp nút các loại, sản phẩm nhựa kỹ thuật ...),hoặc máy đùn thổi (sản xuất các sản phẩm: thùng, can, chai ba lớp Bảo vệ thực vật...), đây là công đoạn quan trọng cho ra thành phẩm.
Tại máy ép phun, hạt nhựa sẽ đƣợc nung nóng chảy ra dạng keo và ép khuôn tạo hình sản phẩm dƣới chế độ bán tự động. Tại các máy đùn thổi, hạt nhựa đƣợc sấy sơ bộ tại phễu nhập liệu nhờ hệ thống điện trở rồi đựơc nung nóng chảy ở hệ thống vít tải; nhựa nhão sau khi ra khỏi đầu khuôn có dạng hình ống (gọi là ống nhựa) đƣợc đƣa tiếp tục vào bên trong khuôn thổi với áp suất lớn khiến ống nhựa phình to ra, áp sát vào thành bên trong khuôn; sản phẩm đƣợc làm nguội trƣớc khi khuôn thổi đƣợc mở ra và bắt đầu chu kỳ sản phẩm mới.Tại các máy thổi chai PET,
phôi sau khi đƣợc tạo ra bằng công nghệ ép phun đƣợc đƣa qua bàn sấy rồi vào khuôn thổi để tạo ra các vật thể rỗng.
Khi sản phẩm đã hoàn tất, công nhân sẽ lấy ra, kiểm tra và gọt bỏ những phần thừa(gọt bavia) rồi chuyển đến kho thành phẩm.
Nếu trong quá trình ép khuôn có lỗi, sản phẩm sẽ bị hỏng đƣợc đƣa đến máy nghiền để tái chế lại thành nguyên liệu đầu vào.
4.2. Sự cố và cách khắc phục trong quá trình sản xuất
Sự cố trong quá trình sản xuất đƣợc nhận biết thông qua chất lƣợng sản phẩm nhƣ: màu sắc, hình dáng,độ dày… khác biệt so với sản phẩm hoàn chỉnh. Một số sự cố thƣờng gặp:
- Máy không hoạt động: kiểm tra nguồn điện, công tắc điện.
- Động cơ dừng đột ngột khi đang hoạt động: kiểm tra áp nguồn, điều chỉnh và khởi động lại máy.
- Bơm gây tiếng ồn: dầu cung cấp cho bơm dƣới mức qui định, do rò rỉ đƣờng ống, kiểm tra và bảo trì.
- Nhiệt độ dầu quá cao: máy dò nhiệt độ gặp sự cố.
- Sự cố khi phun: thùng nhiệt đạt đến nhiệt độ yêu cầu, đầu đinh ốc trở nên lỏng vì đinh mềm hoặc đã bị hỏng, van định hƣớng bị hỏng.
- Sự cố về tính dẻo: nhiệt độ thùng quá thấp hoặc quá cao, áp suất quá cao, phễu trống.
- Dầu nƣớc: dầu không đạt đến mức qui định, đƣờng ống bị rò rỉ, thùng làm lạnh bị vỡ, dầu trộn lẫn với nƣớc, độ nhớt giảm, kiểm tra đƣờng ống và thay dầu định kì.
4.3. Quy trình sản xuất sản phẩm đùn thổi 4.3.1. Sơ đồ khối Chất phụ gia màu Hạt nhựa mới Phế phẩm Nghiền Tạo hạt Gọt bavia Phối trộn Ép, gia nhiệt Đùn thổi Kiểm tra Thành phẩm Không đạt Đạt Hình 4.2: Sơ đồ quy trình sản xuất 4.3.2. Giải thích quy trình Khu tạo hạt:
- Các phế phẩm (sản phẩm bị lỗi) trong quá trình sản xuất đƣợc đƣa vào
máy cắt để cắt nhỏ lại ( đối với các phế phẩm có kích thƣớc lớn nhƣ : két
- Sau đó đƣợc đƣa vào máy nghiền tạo ra các hạt nhựa có kích thƣớc gần bằng nhau.
Khâu phối trộn:
- Hạt nhựa đƣợc tạo ra từ máy tạo hạt đƣợc đƣa đến máy phối trộn cùng với chất phụ gia và hạt nhựa mới với một tỉ lệ nhất định (tùy theo loại sản phẩm), sau đó đƣợc chuyển đến bồn nhập liệu của máy đùn thổi, đây là công đoạn quan trọng cho ra thành phẩm.
Khâu đùn thổi:
- Nhiệt đƣợc cung cấp từcác vòng băng điện trở bọc ngoài thành xylanh sẽ
nấu chảy hạt nhựa, hệ thống thủy lực đẩy trục trôn ốc tịnh tiến về phía
trƣớc, nhựa nóng chảy sẽđƣợc đùn ra khỏi đầu khuôn có dạng hình ống. - Sau đó, nhựa nhão dạng hình ống đƣợc đƣa vào bên trong khuôn thổi, kế
đến bộ phận điều khiển đóng mở sẽđóng kín khuôn lại, cùng lúc khí thổi