Máy dập là loại thiết bị cơ khí sử dụng lực lớn tác động từ trên xuống để dập, ép, cắt các sản phẩm theo khuôn. Lực này được tạo ra nhờ các cơ cấu truyền động cơ khí, truyền động ma sát hoặc áp lực chất lỏng.
Hình 4.13 Thiết bị dập
4.3.1 Nguyên tắc, nguyên lý hoạt động
Nguyên tắc: Thiết bị đập thủy lực dựa vào nguyên tắc Pascal – áp suất trong một hệ thống đóng kín là hằng số. Một phần của hệ thống là một pittong hoặt động như một cái bơm và lực cơ học khiêm tốn hoạt động trên một tiết diện nhỏ; những phần khác là một pittong với một tiết diện lớn hơn, điều đó sinh ra một lực cơ học lớn tương đương. Chỉ cần đường ống nhỏ (dễ chống lại áp lực hơn) là điều cần thiết để bơm tách ra khỏi xy-lanh nén.
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
áp suất cao khoảng 200 ÷ 250 kg/cm2 đến bộ phân phối. Năng lượng của dòng chất lỏng cao áp này được hiệu chỉnh (van điều chỉnh) để đảm bảo áp suất yêu cầu nhờ các bình chứa khí nén của hệ thống sẽ hiệu chỉnh áp suất như mong muốn. Để tạo ra áp lực ép lớn trong các máy dập thủy lực thường có bộ khuếch đại áp suất với 2 xi lanh: xi lanh hơi và xi lanh dầu piston có 2 tầng đường kính khác nhau, tầng nằm trong xi lanh hơi sẽ có đường kính lớn hơn và tầng nằm trong xi lanh dầu có đường kính nhỏ hơn. Với áp suất hơi, áp suất dầu đã được tính tốn theo thiết kế.
4.3.2 Các thơng số
Năng lượng máy dập có thể được tính bằng nhân lực trung bình với khoảng cách. Đơn vị tính bằng inch-tons.
Cơng của máy được tính bằng năng lượng tạo ra của máy trong một khoảng thời gian nhất định. Đơn vị đo là mã lực.
Giá trị của tải trọng được đưa ra bởi nhà sản xuất thì phụ thuộc vào tốc độ quay của bánh đà. Mỗi sự thay đổi trong số vòng trên phút của bánh đà lại thay đổi năng lượng đầu ra của máy dập.
Với máy dập cơ học, hoặc các loại máy cơ khí điều khiển hành trình, tải trọng cịn phụ thuộc vị trí của búa đập. Tại vị trí thấp nhất thì có một độ giảm của trọng tải. Khi một lực dập được yêu cầu ngay tại vị trí búa dập là thấp nhất và hành trình là khá ngắn, lực thực tế có thể được tính tốn như sau:
Độ cao bóng: Độ cao bóng của máy dập được tính là đoạn chờ để gắn khn vào. Được tính từ điểm trên của đế dập đến điểm cuối của búa dập khi hành trình xuống.
Hành trình (Stroke): Hành trình của máy dập được tính là khoản di chuyển của búa trong một chu trình làm việc. Hành trình ln phải lớn hơn khoảng cách mà khuôn cần phải di chuyển để đảm bảo làm việc chính xác.
Độ cứng của máy dập: Máy dập phải cứng, vững để đảm bảo là máy không bị xê dịch, đảm bảo tính chính xác cao khơng phụ thuộc vào sự biến thiên của lực cũng như sự phân bố không đều của các lực. Các chi tiết máy được đặt rất thẳng hàng với nhau một cách chính xác, chỉ một tác động quá tải khơng mong muốn lên một chi tiết có thể khiến cho tồn bộ hệ thống bị lệch. Sự lệch này ảnh hưởng rất lớn đến sự phối hợp giữa các bộ phận với nhau.
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển máy dập cũng khá đa dạng. Trước đây, động cơ chỉ cần kết nối với nút khởi động và nút ngắt. Hiện nay sự phức tạp của hệ thống điều khiển thì phụ thuộc vào các phần cải tiến thủy lực, điện tử, điện hay cơ điện tử của máy. Nếu như trước đây người vận hành chỉ đơn giản bấm Start và Stop thì giờ đây một hệ thống các nút điều khiến với các vòng lặp được lập trình, hỗ trợ bởi một loạt các nút bấm, các cảm biến, rơ le, các ống thủy lực hay khí nén, các động cơ và các thiết bị khác.
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
CHƯƠNG 5 QUY TRÌNH CƠNG NGHỆ 5.1 Quy trình
Sơ đồ quy trình:
Sơ đồ 5.2 Sơ đồ sản xuất sản phẩm nhựa
Hạt nhựa mới Khơng đạt Đạt Đóng gói và dán nhãn Kiểm tra Dập Tạo hình nhiệt Tấm hoặc màng Nghiền Đùn bằng thiết bị đùn Phế phẩm, nhựa thừa
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Thuyết minh quy trình:
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu
Từ những hạt nhựa tinh khiết ban đầu (PP, PS, PE, HDPE, …) nhà sản xuất sẽ pha màu tạo thành những hạt nhựa có màu sắc theo yêu cầu. Đáp ứng yêu cầu của các cơng ty sản xuất bao bì hoặc từ phía khách hàng, mà cơng đoạn pha màu được tạo dựng để biến các hạt nhựa tinh khiết lúc ban đầu thành muôn vàn màu sắc sống động khác nhau. Các sản phẩm nhựa sẽ có đa dạng màu và tạo thành sự phong phú, bắt mắt khi đưa ra thị trường.
Trước khi được đưa vào quy trình sản xuất, các hạt nhựa được gia cơng thêm vào chất phụ gia để tăng một số tính năng khác cho sản phẩm. Các chất phụ gia bao gồm chất tạo độ cứng, độ liên kết, độ dai… Các sản phẩm nhựa sẽ đạt độ bền, chịu được va đập, cọ sát hoặc đạt độ cứng nhờ các chất phụ gia này. Đây là công đoạn quan trọng cho ra sản phẩm.
Các sản phẩm bị hư, không đạt yêu cầu về hình thức và chất lượng, các tấm nhựa dư, các màng nhựa sau khi đập thành phẩm sẽ được nghiền nhỏ và trộn chung với nhựa mới để tận dụng sản xuất triệt để.
Bước 2: Đùn thành tấm
Nguyên liệu sẽ đi vào thiết bị đùn qua phễu nạp liệu. Trục vít được điều khiển bới động cơ và hộp số. Khi nhựa đi vào xy-lanh, dưới tác động của xy-lanh làm chúng đảo đều, hai bên xy-lanh có bộ cấp nhiệt, gia nhiệt đến nhiệt độ cần thiết để
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
đồng thời đưa nó ra ngồi đầu tạo hình tương ứng. Sản phẩm dạng tấm đi qua cuộn đứng, rồi đi qua bộ phận phủ một lớp chống tĩnh điện, đi qua trạm chia được hệ thống các trục lăn dẫn hệ thống cuộn thành tấm.
Hình 5.14 Hình cuộn nhựa
Bước 3: Tạo hình nhiệt
Sản phẩm ở giai đoạn đùn là các cuộn tấm hoặc cuộn màng được đặt vào trục lăn và dẫn vào hệ thống tạo hình nhiệt. Thiết bị tạo hình nhiệt sẽ gia nhiệt tấm hoặc màng sau đó đi qua các trạm tạo hình mà ở đó sẽ có khn tương ứng với từng loại sản phẩm, phía dưới khn sẽ là các đường hút chân khơng để tạo hình sản phẩm. Sau đó tấm đã được tạo hình sẽ đi qua bộ phận cắt, trước và sau màng sẽ có bộ phận cảm biến nhận biết được kích thước tấm màng và cắt đúng vị trí mở đầu, kết thúc màng. Sản phẩm sẽ được chất chòng lên nhay, còn phần thừa sẽ được đem đi tái chế cho lần sử dụng khác.
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Hình 5.15 Nhưa sau khi được tạo hình nhiệt
Bước 4: Dập
Sản phẩm dạng tấm được định hình sẽ được xếp chồng đến nhau rồi được đem đến bộ phân đập và đóng gói. Tại đây người cơng nhân sẽ lấy tấm màng đặt vào khuôn đã được lắp trong máy, mỗi sản phẩm khác nhau sẽ có mỗi khn tương ứng. Thiết bị đập có 3 đường dây: dây dẫn dầu, nước và áp. Trong đó dây dẫn dầu và áp sẽ nâng dao cắt đứt sản phẩm theo khuôn. Sau khi đi qua trạm cắt, sản phẩm sẽ được khn bằng bộ phận hút phía trên (có nhiều máy khơng tích hợp bộ phận hút thì sản phẩm sẽ được đẩy khỏi màng sau đó cơng nhân sẽ nhặt ra khỏi khn), bộ phận hút phía trên sẽ dùng lực hút chân lấy sản phẩm và đặt vào băng truyền. Khi đủ sản phẩm đã được cài đặt thơng số từ trước để đóng bao thì băng truyền sẽ chạy ra ngồi để đóng gói. Tầm màng dư bên ngồi sẽ được mang đi nghiền để tái chế lại.
Bước 5: Kiểm tra, đóng gói và dán nhãn
Sản phẩm sẽ được kiểm tra kĩ trước khi đóng gói, sản phẩm bị hư hoặc dính buuij sẽ được bỏ cùng các tấm màng nhựa dư rồi sau đó được tái chế.
Các sản phẩm đạt yêu cầu sẽ được đóng gói vào bao, mỗi sản phẩm khác nhau thường sẽ được đóng gói theo số lượng khác nhau, nhưng đa số sẽ được đóng vào bao nhỏ với số lượng 50 cái/bao. Và những bao nhỏ sẽ được đóng thùng hoặc bao lớn
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
5.2 Quy trình sản xuất một số sản phẩm 5.2.1 Quy trình sản xuất sản phẩm nắp 851 5.2.1 Quy trình sản xuất sản phẩm nắp 851
Sơ đồ quy trình:
Sơ đồ 5.2 Sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm Nắp 851
Cuộn nhựa thành tấm Hạt nhựa mới Không đạt Đạt Đóng gói và dán nhãn Kiểm tra Dập Tạo hình nhiệt Nghiền Đùn bằng thiết bị đùn Phế phẩm, nhựa thừa
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Thuyết minh quy trình:
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu.
Nguyên liệu ban đầu được chuẩn bị là hạt nhưa PP trong suốt. Nguyên liệu trước khi được đưa vào sản xuất sẽ được kiểm định chất lượng để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Những sản phẩm lỗi, không đạt yêu cầu hay nhựa dư từ công đoạn dập sẽ được nghiền nát và được tái tế lại.
Bước 2: Đùn thành tấm
Nguyên liệu dược cho vào máy đùn, sau đó được gia nhiệt đến nhiệt độ nóng chảy của nhựa PP rồi sau đó được kéo thành tấm. Tấm nhựa sẽ được cuộn thành những cuộn nhựa lớn đến trọng lượng nhất định sau đó những cuộn nhựa sẽ được bảo quản cho cơng đoạn tiếp theo.
Bước 3: Tạo hình nhiệt
Những cuộn nhựa phía trên sẽ được cho vào máy tạo hình nhiệt được lắp khn của sản phẩm nắp 851, tấm nhựa sẽ được gia nhiệt rồi kéo căng để vào khuôn để tạo ra sản phẩm. Sản phẩm này thì có 6 khn, mỗi lần tạo hình được 6 sản phẩm.
Bước 4: Dập
Những tấm nhựa đã được tạo hình nhiệt phía trên sẽ được người cơng nhân cho vào máy dập đã có khn sẵn, sau đó bộ phân cắt của máy sẽ cắt sản phẩm ra khỏi phần nhựa thừa, sau đó bộ phận hút phía trên sẽ hút sản phẩm lên và đưa vào băng truyền. Sau 8 lần dập băng truyền sẽ chạy ra ngồi để đóng gói.
Bước 5: Kiểm tra, đóng gói và dán nhãn
Sản phẩm sẽ được kiểm tra kĩ trước khi đóng gói. Sau khi kiểm tra thì sản phẩm sẽ được đóng vào bao với số lượng 50 cái/bao. 16 bao nhỏ như thế sẽ được đóng thành 1 bao lớn sau đó được dán nhãn và vận chuyển đến kho lưu trữ sau đó sẽ được đưa ra thị trường.
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
5.2.2 Quy trình sản xuất sản phẩm Dĩa 52
Sơ đồ quy trình
Sơ đồ 5.3 Sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm Dĩa 52
Hạt nhựa mới Khơng đạt Đạt Đóng gói và dán nhãn Kiểm tra Dập Tạo hình nhiệt Tấm Nghiền Đùn bằng thiết bị đùn Phế phẩm, nhựa thừa
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Thuyết minh quy trình:
Bước 1: Chuẩn bị ngun liệu.
Ngun liệu ban đầu được chuẩn bị là hạt nhưa PS trắng đục. Nguyên liệu trước khi được đưa vào sản xuất sẽ được kiểm định chất lượng để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Những sản phẩm lỗi, không đạt yêu cầu hay nhựa dư từ công đoạn dập sẽ được nghiền nát và được tái tế lại.
Bước 2: Đùn thành tấm
Nguyên liệu dược cho vào máy đùn, sau đó được gia nhiệt đến nhiệt độ nóng chảy của nhựa PS rồi sau đó được kéo thành tấm. Tấm nhựa sẽ được cuộn thành những cuộn nhựa lớn đến trọng lượng nhất định sau đó những cuộn nhựa sẽ được bảo quản cho công đoạn tiếp theo.
Bước 3: Tạo hình nhiệt
Những cuộn nhựa phía trên sẽ được cho vào máy tạo hình nhiệt được lắp khn của sản phẩm dĩa 52, tấm nhựa sẽ được gia nhiệt rồi kéo căng để vào khuôn để tạo ra sản phẩm. Sản phẩm này thì có 24 khn, mỗi lần tạo hình được 1 tấm 24 sản phẩm sẽ được cắt ra khỏi cuộn.
Bước 4: Dập
Những tấm nhựa đã được tạo hình nhiệt phía trên sẽ được người cơng nhân cho vào máy dập đã có khn sẵn, mỗi lần dập 10 tấm sau đó bộ phân cắt của máy sẽ cắt sản phẩm ra khỏi phần nhựa thừa, sau đó người cơng nhân sẽ lấy sản phẩm ra khỏi máy và bỏ phần thừa đi tái chế lại.
Bước 5: Kiểm tra, đóng gói và dán nhãn
Sản phẩm sẽ được kiểm tra kĩ trước khi đóng gói. Sau khi kiểm tra thì sản phẩm sẽ được đóng vào bao với số lượng 50 cái/bao. 80 bao nhỏ như thế sẽ được đóng thành 1 bao lớn sau đó được dán nhãn và vận chuyển đến kho lưu trữ sau đó sẽ được đưa ra thị trường.
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
5.2.3 Quy trình sản xuất sản phẩm Dĩa 23
Sơ đồ quy trình:
Sơ đồ 5.4 Sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm Dĩa 23
Hạt nhựa mới Khơng đạt Đạt Đóng gói và dán nhãn Kiểm tra Dập Tạo hình nhiệt Tấm Nghiền Đùn bằng thiết bị đùn Phế phẩm, nhựa thừa
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Công Nghệ Hóa Học
Thuyết minh quy trình:
Bước 1: Chuẩn bị ngun liệu.
Nguyên liệu ban đầu được chuẩn bị là hạt nhưa PS trắng đục. Nguyên liệu trước khi được đưa vào sản xuất sẽ được kiểm định chất lượng để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Những sản phẩm lỗi, không đạt yêu cầu hay nhựa dư từ công đoạn dập sẽ được nghiền nát và được tái tế lại.
Bước 2: Đùn thành tấm
Nguyên liệu dược cho vào máy đùn, sau đó được gia nhiệt đến nhiệt độ nóng chảy của nhựa PS rồi sau đó được kéo thành tấm. Tấm nhựa sẽ được cuộn thành những cuộn nhựa lớn đến trọng lượng nhất định sau đó những cuộn nhựa sẽ được bảo quản cho công đoạn tiếp theo.
Bước 3: Tạo hình nhiệt
Những cuộn nhựa phía trên sẽ được cho vào máy tạo hình nhiệt được lắp khn của sản phẩm dĩa 23, tấm nhựa sẽ được gia nhiệt rồi kéo căng để vào khuôn để tạo ra sản phẩm. Sản phẩm này thì có 15 khn, mỗi lần tạo hình được 1 tấm 15 sản phẩm sẽ được cắt ra khỏi cuộn.
Bước 4: Dập
Những tấm nhựa đã được tạo hình nhiệt phía trên sẽ được người cơng nhân cho vào máy dập đã có khn sẵn, mỗi lần dập 10 tấm sau đó bộ phân cắt của máy sẽ cắt sản phẩm ra khỏi phần nhựa thừa, sau đó người cơng nhân sẽ lấy sản phẩm ra khỏi máy và bỏ phần thừa đi tái chế lại.
Bước 5: Kiểm tra, đóng gói và dán nhãn
Sản phẩm sẽ được kiểm tra kĩ trước khi đóng gói. Sau khi kiểm tra thì sản phẩm sẽ được đóng vào bao với số lượng 50 cái/bao. 30 bao nhỏ như thế sẽ được đóng thành 1 bao lớn sau đó được dán nhãn và vận chuyển đến kho lưu trữ sau đó sẽ được đưa ra thị trường.
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
5.2.4 Quy trình sản xuất sản phẩm Dĩa 16
Sơ đồ quy trình:
Sơ đồ 5.5 Sơ đồ quy trình sản xuất sản phẩm Dĩa 16
Hạt nhựa mới Khơng đạt Đạt Đóng gói và dán nhãn Kiểm tra Dập Tạo hình nhiệt Tấm Nghiền Đùn bằng thiết bị đùn Phế phẩm, nhựa thừa
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Thuyết minh quy trình:
Bước 1: Chuẩn bị nguyên liệu.
Nguyên liệu ban đầu được chuẩn bị là hạt nhưa PS trắng đục. Nguyên liệu trước khi được đưa vào sản xuất sẽ được kiểm định chất lượng để đảm bảo chất lượng sản