1. Bản chất nguyên liệu
Bản chất của nguyên liệu có 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 bôi trơn, tính chất lưu biến và tính chất nhiệt của vật liệu.
Khi đúc, ngoài việc sử dụng các chất phụ gia như chất hoá dẻo, chất ổn định, chất độn, màu... còn sử dụng chất bôi 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 khuôn...).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 đó giảm được tổn hao áp suất khi đúc. Nhưng khi đúc các sản phẩm không nhuộm màu thì không nên sử dụng quá nhiều chất bôi trơn vì nó có thể làm cho sản phẩm bẩn, mờ đục hoặc tạo vết sẩm trong sản phẩm.
Trong quá trình nhựa hoá cũng như quá trình đúc có sự vận chuyển của nhựa lỏng trong các bộ phận dẫn nhựa, cho nên khả năng gia công, mức độ trộn lẫn phụ thuộc vào tính chất lưu biến của vật liệu. Thường điều kiện gia công thuận lợi nhất là độ nhớt bé, tức là độ linh động của vật liệu cao. Đối với Polymer vô định hình dù ở nhiệt độ chảy nhớt độ nhớt cũng rất cao, cao hơn Polymer cùng loại kết tinh ở nhiệt độ nóng chảy, cho nên khi gia công Polymer vô 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 có quá trình đốt nóng và làm nguội vật liệu nên tính chất nhiệt của vật liệu phải được chú ý đến, trong đó có 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
Ngoài ra để xác định chế độ nhiệt cho quá trình gia công chúng ta cũng phải biết các giá trị Tf, Tg, Tph
2. Nhập liệu
Như đã nói, quá trình đúc dưới áp suất là quá trình không ổn định, chiều dài các vùng nhiệm vụ của trục vít luôn thay đổi theo thời gian. Điều kiện phải có quá trình nhựa hoá 1 vùng là cần thiết, vì nếu không thì sẽ có sự bất ổn định về khối lượng vật liệu ở đầu vít khi bắt đầu giai đoạn đúc và không khí sẽ vào khối vật liệu trước đầu vít làm cho sản phẩm bị khuyết tật, chất lượng không đồng đều.
- Quá trình nhựa hoá phải đảm bảo vật liệu đạt trạng thái chảy nhớt hoàn toàn khi tới đầu vít, nếu không sẽ hiện diện vùng hạt rắn trước đầu vít. Do đó, phải dùng áp lực lớn mới đẩy được nhựa vào khuôn và chất lượng sản phẩm xấu. Ngoài 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 thông 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 khuôn. Nếu khối lượng này ít hơn lượng cần thiết sẽ gây khuyết tật sản phẩm vì khuôn không được làm đầy đủ, áp suất đúc không đủ để nén vật liệu trong khuôn thì sản phẩm không đảm bảo hình dáng và không 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 công nhưng không bị phân huỷ.
Vì polymer thường là những chất dẫn nhiệt kém và nhạy nhiệt nên việc kiểm soát 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 có lợi. Nhiệt độ của nguyên liệu trong xi lanh và thời gian làm nguội sản phẩm có 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 có kích thước lớn như nhau thì yếu tố hạn chế năng suất không phải là thời gian làm đầy mà là thời gian cần thiết để làm nguội sản phẩm trong khuôn.
4. Áp suất đúc
Áp suất đúc cần phải đủ để thắng trở lực của dòng chảy trong xi lanh, vòi phun, rãnh khuôn, vùng tạo hình của khuôn và tạo kực nén nguyên liệu trong khuôn. Tuy nhiên nếu tăng áp suất quá cao sẽ kéo theo lực đóng khuôn cao, độ bền vật liệu chế tạo khuôn cao...
Thời gian này phải đủ lớn để đảm bảo nguyên liệu trong rãnh khuôn và khuôn đạt đến độ nhớt thích hợp ngăn cản dòng chảy của nhựa từ vùng tạo hình của khuôn ra ngoài dưới áp suất khi tách vòi phun ra khỏi ống lót rãnh khuôn.
6. Cấu tạo rãnh khuôn
Như đã trình bày, cấu tạo của rãnh khuôn ảnh hưởng đến tổn thất áp suất của dòng nhựa lỏng trong quá trình lấp đầy khuôn. Do đó, ảnh hưởng đến thời gian lấp đầy khuôn, độ nén của vật liệu trong khuôn.
Trường hợp khuôn nhiều lỗ, việc bố trí các rãnh phụ rất qua trọng, vì nó ảnh hưởng đến sự phân bố vật liệu vào các lỗ khuôn do đó ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm.
7. Nhiệt độ khuôn đúc
Nhiệt độ khuôn đúc ảnh hưởng đến quá trình làm nguội, nhiệt độ này phải đảm bảo cho nguyên liệu chảy vào vùng tạo hình của khuôn mà không bị đóng rắn trước khi lấp đầy. Nhiệt độ khuôn quá thấp sẽ dể xảy ra hiện tượng dòng vật liệu bị đóng rắn trước khi lấp đầy. Còn nhiệt độ khuôn quá cao thì sản phẩm khi lấy ra khỏi khuôn dễ bị cong vênh.
Ngoài ra, nhiệt độ khuôn còn ảnh hưởng đến độ co rút không 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 CÔNG SẢN PHẨM BẰNG PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH NHIỆT PHƯƠNG PHÁP TẠO HÌNH NHIỆT I. Đặc điểm phương pháp
- Đây là phương pháp gia công có thể nói là cổ điển. Quá trình gia công được thực hiện với nguyên liệu nhựa dẽo ở dạng tấm hoặc dạng ống gồm các giai đoạn:
+ Cắt hình sơ bộ + Đốt nóng
+ Tạo hình và làm nguội + Lấy sản phẩm và hoàn tất
- Trong phương pháp này vật liệu chỉ được đốt nóng 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 có 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 có nhiều loại nhựa nhiệt dẽo và phương pháp tạo hình chân không ra đời, cho phép sản xuất các sản phẩm có chất lượng cao. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});