Giáo trình công nghệ khuôn mẫu phần 2

Điều này sẽ cung cấp thông tin về trạng thái của bề mặt khuôn, mức độ bịt kín của đường phân khuôn có thể hình thành chớp cháy trên sản phẩm ép phun và thứ tự làm việc của các chốt đẩy,

CHƯƠNG 4 BẢO TRÌ KHUÔN

Mục tiêu chương 1: Bảo trì khuôn

Sau khi học xong chương này, người học có khả năng trình bày: 1) Tổng quan về chăm sóc và bảo dưỡng khuôn

2) Phân tích hư hỏng và lập kế hoạch bảo trì

3) Tổng quan về sửa chữa và thay đổi khuôn

4) Quy trình nhận bảo trì khuôn

4.1 CHĂM SÓC VÀ BẢO QUẢN KHUÔN

4.1.1 Chăm sóc và bảo quản khuôn

Khuôn ép phun có tuổi thọ khá hạn chế Tuy nhiên, có nhiều biện pháp thích hợp có thể cải thiện điều này Các biện pháp này có thể được phân loại dựa trên cơ sở:

265

Bảng 4.1: Số lượng các bộ phận ép phun có thể đạt được với các vật liệu

 Thiết kế khuôn (tách, tách trượt, khuôn không thể vẽ, v.v.)

 Kích thước của khuôn và sản phẩm ép phun

 Thiết bị lắp khuôn

 Máy ép phun phù hợp cho sản xuất

 Khối lượng nhựa một lần phun

 Thời gian chu kỳ

 Áp suất phun, hệ thống theo dõi áp suất, áp suất động

 Tốc độ phun

 Tốc độ trục vít

 Thiết bị xi lanh (van một chiều)

 Thời gian bảo trì

 Số lượng sản phẩm

Danh sách này có thể được mở rộng và do đó phù hợp với nhu cầu đặc biệt của một nhà máy Thay vì trên thẻ khuôn, phần lớn thông tin này, chẳng hạn như cài đặt cho máy ép phun, có thể được lưu trữ trên phương tiện lưu trữ dữ liệu bên ngoài có thể được đọc vào bộ điều khiển trước khi khởi động sản xuất

Việc thay đổi khuôn chỉ có thể được thực hiện nhanh chóng nếu khuôn đã sẵn sàng để sử dụng khi chúng rời khỏi kho và có thể đi vào sản xuất mà không cần đến công việc lắp ráp hoặc vệ sinh nhiều Do đó, mọi khuôn phải là một bộ phận độc lập, tức là nó không được dùng làm

bộ phận cần thiết cho các khuôn khác Các bộ phận hoặc nhóm bộ phận được “cho mượn” hoặc “mượn” thường thất lạc hoặc ở bộ khuôn khác ngay khi khuôn bị trùng lịch sử dụng Hậu quả là không cần thiết, khôn lường và thông thường là tốn thời gian ngừng hoạt động

Công việc dọn dẹp cũng làm trì hoãn việc bắt đầu sản xuất Do đó, nó nên được giữ ở mức tối thiểu Điều này có nghĩa là các khuôn mẫu phải được chăm sóc đặc biệt (sẽ thảo luận ở phần sau) và đặt ra các yêu cầu cụ thể đối với kho bảo quản, độ sạch và đặc biệt là điều kiện môi trường xung quanh Phòng ẩm ướt và không được làm nóng sẽ thúc đẩy sự ăn mòn Một khi rỉ sét đã bắt đầu tấn công khuôn, việc bảo dưỡng trở nên rất mất thời gian và rất tốn kém Thông thường điều đó là không thể Do

đó, kho bảo quản khuôn nên được giữ ở nhiệt độ ổn định nếu có thể và được hút ẩm

Một lưu ý hết sức quan trọng về khả năng tiếp cận của khuôn cũng như là kích thước của kho bảo quản Về cơ bản, nó được xác định bởi các phương tiện có sẵn trong nhà máy (ví dụ: xe nâng) và không gian điều động

Khi công việc hoàn thành, khuôn chỉ có thể được đưa trở lại kho khi

đã kiểm tra tính phù hợp để sau này sử dụng Các sản phẩm cuối cùng được sản xuất với khuôn đó có thể cung cấp một dấu hiệu về tình trạng của khuôn Chúng phải được kiểm tra độ ổn định về kích thước và được xem xét kỹ lưỡng Điều này sẽ cung cấp thông tin về trạng thái của bề mặt khuôn, mức độ bịt kín của đường phân khuôn (có thể hình thành chớp cháy trên sản phẩm ép phun) và thứ tự làm việc của các chốt đẩy, dẫn hướng, v.v Nếu không tìm thấy thiếu sót, công việc bảo trì sau đó sẽ

có dạng các biện pháp chăm sóc chung được mô tả dưới đây

267

Để làm sạch, các đường làm mát thường được xả bằng chất tẩy rửa

vì việc loại bỏ cặn bẩn bằng cơ học nói chung là không khả thi do hình dạng hình học của hệ thống Chất tẩy rửa và thiết bị làm sạch đặc biệt được bán trên thị trường bởi một số nhà sản xuất Dung dịch axit clohydric (20° Be) với hai phần nước và chất ức chế ăn mòn đã được

b) Chăm sóc và bảo dƣỡng các bề mặt khuôn

Sau khi kết thúc quá trình sản xuất, khuôn phải được làm sạch cẩn thận để loại bỏ cặn nhựa bám dính Công việc này không phụ thuộc vào loại và số lượng vật liệu ép phun Nên sử dụng xà phòng và nước để loại

bỏ tàn dư vật liệu và các cặn bẩn khác Khuôn sau đó phải được làm khô cẩn thận

Các vết gỉ do nước ngưng tụ hoặc nhựa cứng cũng phải được loại bỏ trước khi bảo quản Tùy thuộc vào mức độ ảnh hưởng của khuôn do bị tấn công bởi hóa chất, có thể dùng hạt mài để mài và đánh bóng lại bề mặt khuôn

Loại bỏ chất bôi trơn còn sót lại từ các thành phần khuôn di động cũng

là một phần của hoạt động làm sạch Chất tẩy rửa tẩy dầu mỡ có bán sẵn trên thị trường

c) Chăm sóc và bảo trì hệ thống gia giải nhiệt khuôn

Công việc này đặc biệt quan trọng đối với khuôn kênh dẫn nhựa nóng Sau mỗi lần vận hành sản xuất, điện trở, dây điện và cặp nhiệt phải được kiểm tra và so sánh kết quả với các kết quả trên thẻ khuôn Việc nối đất cũng nên được kiểm tra Các mạch điều khiển được kiểm tra dễ dàng bằng ampe kế

Cũng nên kiểm tra để đảm bảo rằng các đường dây, mối nối và cách điện đang hoạt động bình thường

d) Chăm sóc và bảo dưỡng thanh trượt dẫn hướng

Các thanh dẫn trên các bộ phận khuôn có thể di chuyển được yêu cầu phải làm sạch đặc biệt cẩn thận và phải được rửa bằng chất bôi trơn không chứa nhựa và không chứa axit Ngoài ra, hãy kiểm tra mức độ làm kín trong xi lanh trong trường hợp ống trượt và lõi được dẫn động bằng thủy lực

e) Chăm sóc và bảo trì hệ thống cổng

Bắt đầu kiểm tra tại khu vực tiếp xúc đầu phun, nơi chịu tải trọng rất cao trong quá trình vận hành Kiểm tra bất kỳ vòi phun đặc biệt nào thuộc khuôn Trong trường hợp các cổng được kiểm soát nhiệt độ thường không được đóng lại sau mỗi lần bắn, cần phải - ở một mức độ tùy thuộc vào loại nhựa được xử lý - rửa sạch hệ thống gating cho đến khi kết thúc sản xuất bằng một loại nhựa có phạm vi xử lý rộng

f) Chăm sóc trước khi lưu trữ

Khi kết thúc mỗi công việc bảo dưỡng, khuôn phải được làm khô cẩn thận và bôi mỡ nhẹ bằng mỡ không ăn mòn (petrolatum) Điều này đặc biệt quan trọng đối với các bộ phận có thể di chuyển được như cụm ống phun, ống trượt và bộ nâng, v.v Để bảo quản lâu hơn, khuôn nên được bọc trong giấy dầu Bôi mỡ và bọc khuôn trong giấy dầu là rất quan trọng khi cửa hàng khuôn không đáp ứng được các nhu cầu trên và dưới Tất cả các quan sát và công việc bảo trì được ghi lại trên thẻ khuôn

269

4.1.2 Lập kế hoạch bảo trì

4.2 SỬA CHỮA VÀ THAY THẾ KHUÔN ÉP

Sau khi hiệu chỉnh lại thông số ép mà sản phẩm vẫn chưa đạt yêu cầu tiến hành sửa khuôn

Khuôn phun ép nhựa phải chịu các điều kiện khắc nghiệt trong suốt quá trình vận hành Điều này làm phát sinh các triệu chứng mài mòn do chuyển động lăn, trượt, đứt gãy và chuyển động của dòng chảy Một cuộc khảo sát đa dạng các loại hao mòn khác nhau, nguyên nhân và triệu chứng của chúng được cung cấp trong hình 4.1

Loại điều kiện ban

Ma sát lăn, có và

không có ma sát

trượt

Rỗ, bong tróc, hư hỏng, gợn sóng, nắm bắt, tạo rãnh

Mòn hóa học, sự

mòn khác

Độ gợn sóng, xuyên, đột lỗ, rửa trôi

Hình 4.1: Tổng quan về các loại mài mòn

283

Hậu quả của mài mòn là sự sai lệch kích thước, các khuyết tật bề mặt và ba via trên sản phẩm ép phun Trước khi hư hỏng được sửa chữa, nguyên nhân phải được xác định Việc bảo trì sửa chữa yêu cầu một kiến thức chi tiết về nguyên nhân hư hỏng Sau đây là một số phương án khả thi:

Các hư hỏng nhỏ đối với bề mặt khuôn (lòng khuôn) do va đập có thể được khắc phục bằng cách khoét bỏ, phay lại và sau đó đặt chốt hoặc chèn nêm Khi lỗ hổng đã được gia công, khuôn được làm nóng và lỗ khoan hoặc rãnh phay được đóng kín bằng một miếng chèn nguội Điểm được sửa chữa sau đó được hoàn nguyên bằng bề mặt khuôn bằng cách mài hoặc đánh bóng

Lưu ý phải sử dụng cùng loại vật liệu cho công việc sửa chữa, vì bề mặt sửa chữa phải có cùng đặc tính vật liệu với phần còn lại của bề mặt khuôn

Hư hỏng đến chức năng chi tiết và các chi tiết lắp ghép, như là chốt dẫn hướng, bạc dẫn hướng, chốt đẩy, chốt định vị, vòi phun,… không nên sửa chữa Thông thường đây là những chi tiết tiêu chuẩn sẵn có với nhiều kích thước khác nhau và do đó có thể được thay thế dễ dàng Điều này có nghĩa là khuôn sẽ hoạt động hoàn hảo và tránh mọi rủi ro lớn Các phương pháp sửa chữa được mô tả cho đến nay thường sẽ không

đủ trong trường hợp các cạnh hoặc góc bị vỡ vật liệu sẽ phải được bù vào Hàn là cần thiết trong những trường hợp như vậy

Sửa chữa bằng phương pháp hàn với khuôn ép phun phải luôn ưu tiên tiến hành trước quá trình gia nhiệt để giữ cho ứng suất nhiệt và sự hình thành nội ứng suất càng thấp càng tốt

Gia nhiệt trước khi hàn tránh được hiện tượng nén và co ngót trong vùng hàn và hơn hết là ngăn nhiệt tản ra quá nhanh khỏi vùng hàn đã

tôi cứng (như khi các bộ phận được làm nóng được dập tắt trong dầu hoặc nước)

Nhiệt độ gia nhiệt trước khi hàn (tại đó phôi phải được giữ trong suốt quá trình hàn) phụ thuộc vào vật liệu được hàn và đặc biệt là vào thành phần hóa học của nó Các nhà sản xuất thép cung cấp chi tiết về điều này Trong quá trình hàn, phôi phải được giữ ở nhiệt độ gia nhiệt trước khi hàn Khi hàn xong, nó được làm nguội từ 80 đến 100˚C và sau đó được gia nhiệt lại đến nhiệt độ thường hóa hình 4.1

Sửa chữa bằng phương pháp hàn được thực hiện bằng phương pháp hàn TIG và hàn que Hàn TIG cung cấp những lợi thế khác biệt Các quy tắc cơ bản sau đây phải được tuân thủ khi sửa chữa bằng phương pháp hàn:

 Vật liệu làm dây hàn phải có cùng thành phần với vật liệu làmkhuôn, hoặc ít nhất là tương tự Đảm bảo xử lý nhiệt mối hàn dẫnđến độ cứng và cấu trúc bằng nhau

 Cường độ dòng điện phải được giữ ở mức thấp nhất có thể để ngăncấu trúc thô và làm giảm độ cứng

 Nhiệt độ gia nhiệt sơ bộ phải cao hơn nhiệt độ hình thành phamartensite Có thể được lấy từ giản đồ pha quan hệ nhiệt độ thờigian tương ứng cho thép hợp kim Tuy nhiên, nó không nên caohơn đáng kể vì nó làm tăng độ sâu của vết cháy

 Trong toàn bộ quá trình hàn, khuôn phải được giữ ở nhiệt độ gianhiệt sơ bộ Đây là trường hợp đặc biệt đối với một số lớp trầmtích

 Tại các cạnh, vật liệu nóng chảy cần được hỗ trợ Điều này có thểđược thực hiện với các miếng đồng hoặc đế dẫn hướng bằng đồng

có thể làm mát bằng nước nếu cần thiết

Gần đây laser đã được sử dụng để sửa chữa khuôn Hầu hết là các laser trạng thái rắn xung, ví dụ, laser ND-YAG, với công suất laser 50 -

200 watt cho hàn tay

Ưu điểm của hàn laser so với hàn thông thường là tốn rất ít năng lượng được áp dụng với độ chính xác cực cao cho vị trí hàn Do các xung hàn rất ngắn (tối đa 1 - 15 ms), vùng nóng lên rất nhỏ, theo thứ tự vài

285

trăm mm Do đó ứng suất nhiệt trên khuôn là nhẹ Hàn laser ít nhiều không bị biến dạng hình 4.2

Hình 4.2 cho thấy độ sâu hàn và chiều rộng đường may là có thể với laser Chỉ có thể sửa chữa thiệt hại tương đối nhỏ trong một hoạt động

Đến 2mm

Hình 4.2: Độ sâu hàn có thể và độ rộng đường may trong hàn laser

Điện cực dây thông thường có đường kính <0.5 mm, một đoạn ngắn được nung chảy trên khuôn với mỗi xung hàn Điện cực dây có sẵn nhiều

Phương pháp này có thể hiệu chỉnh kích thước lên đến vài phần mười milimét trên bề mặt phẳng, trục và trong các lỗ khoan

Các bước cần thiết để sửa chữa (hình 4.3) thay đổi tùy theo loại và mức độ hư hỏng Các hư hỏng nặng (sâu hơn 0,5 mm) lần đầu tiên được xoáy lại và bịt kín lỗ bằng chốt Sau đó, khu vực bị hư hỏng, ví

dụ, hư hỏng nhỏ, được mài ra trong một lỗ rỗng và được phun cát hoặc làm sạch bằng điện với cái gọi là điện cực sơ bộ Một khu vực được xử

lý theo cách này, không có dầu mỡ và oxit, được chuẩn bị tối ưu cho lớp bồi kim loại

Hình 4.3: Các giai đoạn làm việc trong lắng đọng kim loại điện hóa

(1) lỗ hổng; (2) chốt chèn; (3) hốc đất; (4) Khoang được kim loại hóa với chất điện phân lắng nhanh; (5) San lấp mặt bằng kim loại (cơ khí); (6) Chuyển sang bề mặt nguyên vẹn, được phủ lớp hoàn thiện cứng Khu vực sửa chữa sau đó được niêm phong bằng băng niêm phong mạ điện và phần rỗng dưới được lấp đầy bằng một lớp trầm tích lắng nhanh như đồng hoặc niken và được làm phẳng bằng cơ học Khu vực bị hư hỏng sau đó đã sẵn sàng để hàn kín bề mặt khuôn bằng một kim loại bao phủ thích hợp

Niêm phong được thực hiện bằng cách ngâm một cực dương than chì được bao quanh bằng một vật liệu hấp thụ trong chất điện phân hiệu suất cao mong muốn và di chuyển nó qua khu vực được phủ Dưới dòng điện trực tiếp, kim loại được lắng đọng trên cực âm, tức là bề mặt khuôn Ngoài ra còn có các thiết bị hàn siêu lạnh hoặc hàn lắng trên thị trường hoạt động theo nguyên tắc hàn áp lực Ứng dụng phổ biến nhất của quy trình này là hàn điểm

Hàn áp lực điện trở sử dụng nhiệt do dòng điện tạo ra để khắc phục điện trở tại điểm tiếp xúc với các chi tiết cần hàn Tại các điểm nối, các chi tiết trở nên nhão và được ép lại với nhau mà không cần thêm nguyên liệu

Đối với hàn sửa chữa khuôn phun ép nhựa, ví dụ, lấp đầy các lõm, một “chi tiết để hàn” được thay thế, ví dụ, bằng một băng thép che chỗ lõm Trong quá trình hàn, điện cực được cuộn dọc theo băng thép, đồng thời được ép vào khu vực cần sửa chữa Các băng thép có độ dày từ 0,1 đến 0,2 mm Đối với những chỗ lõm sâu hơn, quá trình này được lặp lại Đối với các sửa chữa nhỏ, ví dụ, đối với các cạnh hoặc góc, băng thép được thay thế bằng bột kim loại mịn hoặc bột kim loại nhão

287

Các khu vực được sửa chữa sau đó có thể được gia công sau đó và

đánh bóng đến độ hoàn thiện cao Tôi cứng và mạ cũng có thể

Quá trình lắng đọng kim loại là những cách rủi ro để sửa chữa hiệu

quả, đòi hỏi sự khéo léo và kiến thức tốt về vật liệu và quy trình thực tế

được sử dụng

4.3 TRÌNH TỰ LẮP CÁC TẤM KHUÔN

(Tham khảo từ tài liệu của công ty Yuwa Việt Nam)

4.3.1 Mục đích

Phương pháp dán tấm khuôn này với mục đích đưa ra quy tắc độ lệch

của khuôn dưới 0.005 mm Hơn nữa, sử dụng máy đo SQUARE GAUGE

để đo độ lệch của khuôn

M01 (Tấm bên cố định M01) M02

(Tấm cố định M02) M03

(Tấm di động M03)

Vì có nguy cơ bị bung ra nên tấm Stripper không thể dán cùng lúc với tấm M01,02,03 được Có thể tiến hành dán trước hoặc sau.

Dụng cụ dùng để dán tấm khuôn

nam châm gá Mỡ

Đá dầu Nam châm miếng (chống rơi bạc)

Hãy tham khảo máy đo SQUARE GAUGE ở những trang sau.

Cách dán 3 tấm khuôn

Máy đo SQUARE GAUGE dùng để kiểm tra độ phẳng khi dán

4.3.3 Đo độ nghiêng của Guide Pin

Hãy đặt tấm M01 lên bàn đá, đo độnghiêng của Pin đỡ theo hướng thẳngđứng trục X và Y 4 pin là 8 vị trí đo Khoảng cách đo 150mm độ nghiêng0.02mm thì không vấn đề gì

Độ nghiêng cho phép7.5mm là 0.001 mm150mm là 0.02 mm

289

4.3.4 Lắp tấm cố định M02

a) Chuẩn bị trước khi lắp

Vệ sinh thật sạch lỗ bỏ bạc vào Dùng heptan lau sạch dầu trong lỗ sau đó dùng máy hơi thổi sạch bụi dơ bay ra

Dùng búa gõ vào cục nam châm từ

Chồng tấm M02 lên tấm M01 Lau sạch pin đỡ trước Đối với tấm khuôn nặng thì dùng xe nâng đưa vào nhưng phải chú ý cẩn thận (hình bên phải)

Dùng đá dầu rà xem đã hết ba vớ hay đã phẳng chưa

c) Kiểm tra độ chính xác và độ bám dính bằng cách sử dụng máy

đo SQUARE GAUGE

Đo ở góc độ càng thẳng đứng càng tốt Đo theo hướng từ dưới lên trên

Tấm cố định M02

Tấm lắp bên cố định M01 Mũi thước

đo

Đường phân chia

Đưa mũi thước nhẹ theo hướng mũi tên,nếu độ lệch M01,02 dưới 0.002mm thì được

Đo và xác nhận lại độ lệch của mặt chuẩn bên ngoài tấm khuôn.

Kiểm tra độ phẳng khi dán và cách sử dụng máy Square gauge

Vừa chèn vừa xoay bạc, chú ý

là không được đẩy mạnh quá.

Nếu bị thừa keo ra ngoài thì

để khi keo đã khô cứng hoàn toàn thì mài lại cho bằng rồi đặt lên tấm M03.

Từ mặt chuẩn lần lượt dán các bạc dẫn hướng theo số thứ tự của hình.

Lúc này dùng máy đo để xác nhận độ lệch của bạc ở từng cái một Nếu lúc này bị lệch dùng cây đồng hoặc nhôm gõ

và điều chỉnh từ mặt ngoài tấm khuôn.

291

4.3.5 Lắp tấm di động M03

 Bắt đầu sau khi lắp tấm M02 khoảng 30 phút

 Loctile 620 (thời gian bám dính là 30 phút, thời gian đông cứng lại là

24 giờ)

a) Chuẩn bị trước khi lắp

Dùng đá dầu rà xem đã hết ba vớ hay đã phẳng chưa

Chồng tấm M02 lên tấm M01

Lau sạch pin đỡ trước Đối với tấm khuôn nặng thì dùng xe nâng đưa vào nhưng phải chú ý cẩn thận (hình bên phải)

c) Kiểm tra độ phẳng khi lắp

Ghép đồng thời M01, M02 lại dùng máy SQUAREGAUE để xác nhận độ lệch của M02 với M03

Nếu độ lệch dưới 0.002 thì để nguội và lắp vào

: Vị trí cần đo

Khi độ lệch quá 0.002mm thì dùng đồng

hồ rà kiểm tra và chỉnh sửa M03 cho đồng nhất

Nếu làm như thế M03 vẫn chưa đồng nhất thì dùng cục gá và đóng vào từ bên ngoài để điều chỉnh

d) Kiểm tra độ chính xác trước khi lắp

Tấm khuôn di chuyển (M03)

Tấm khuôn cố định (M02)

Ví dụ: đưa đầu

thước từ M02

qua M03

Trong hốc Phía trong 0.002 mm Hướng di chuyển

Tấm di động (M03) Tấm khuôn cố định (M02)

Trong hốc Hướng chia ra Hiển thị giá trị 1 vạch

Hướng chia ra

Hướng chạm vào Hướng đảo là âm -

Hướng đảo là dương +

(Bôi mỡ cả pin dẫn hướng)

Cái mặt chèn bạc cũng phải phun loctite vào

293

Vừa xoay vừa chèn bạc vào, chú

ý không được đẩy quá mạnh

Trường hợp phần bạc bị dư ra sau khi dán cứng thì SG lại bằng độ cao của tấm.

Dán động thời M01, M02 giống như thứ tự của hình và bắt đầu dán từng cái bạc dẫn hướng.

Ở thời điểm này thì dán bạc dẫn hướng từng cái một và dùng máy Square gauge để kiểm tra ở từng vị trí.

4.3.6 Lắp khối định vị của tấm M03

+ Ở thao tác này cũng giống như khi dán bạc, chú ý khi bôi loctite tránh chạm tay vào phần vừa bôi

+ Phải rửa Block định vị trước bằng clear.

Bôi mỡ Bôi loctite lên phần giống như trên

hình rồi đưa vào tấm khuôn, kẹp vào

Khi lắp block định vị cần chú ý xem có vật cản hay không?

(Kiểm tra lại độ khít của Block định vị và độ hở của rãnh tấm khuôn) Chú ý đến việc siết chặt các ốc (sau khi loctite khô thì không thể siết ốc được vì nếu siết khi đó sẽ làm cho khối định vị bị lệch)

Sau khi dán định vị

hoàn tất và khô cứng

hoàn toàn

Đo lại kích thước hốc và ghi lại dữ liệu đo

Dữ liệu đo của tấm cố định và tấm di động cũng dính kèm theo

Vì có đánh dấu từng bộ Block, nên phải chú ý khi lắp vào

4.4 QUY TRÌNH NHẬN BẢO TRÌ KHUÔN

Không thể

bít Cavity

Có thể sữa chửa

Có thể bít Cavity

Tiến hành tháo

vệ sinh

Xác nhận tình trạng khuôn dựa vào biểu NCR- 4MCR

Vệ sinh định kỳ

Sửa chữa

Tiến hành sửa chữa hoặc thay linh kiện Khi sửa chữa cải tiến linh kiện khuôn, phải phản hồi lại

bộ phận thiết kế => thay đổi bản vẻ chính thức

Tiến hành gia công linh kiện

Giao khuôn, nhận khuôn

Giao khuôn - nhận khuôn

Lắp ráp và xác nhận khuôn

Xem xét khả năng bít Cavity

Trường hợp khuôn

hư nguyên nhân do tuổi thọ hoặc kết cấu khuôn không tốt thì phải liên lạc khách hàng đề nghị gia công lại linh kiện hoặc cải tiến, làm mới khuôn.

Tiến hành gia công, đưa ra kỳ hạn theo yêu cầu sửa chữa, đơn đặt hàng từ bảo trì để sửa chữa, hoặc bù vào linh kiện dự trữ đã thay ra.

Hoặc đưa ra kỳ hạn gia công để sửa chữa những cavity không thể sản xuất theo yêu cầu từ bảo

Xem xét khả năng sửa chữa

Xem xét khả năng bít cavity

*Nếu trường hợp kết

quả kiểm tra khuôn

OK thì phải ghi vào

hư kiêm bản liên lạc

thay đổi công đoạn

"đưa qua bộ phận

thành hình để điều tra

Thành hình Bảo trì Gia công Tài liệu Hồ sơ

QUY TRÌNH NHẬN BẢO TRÌ KHUÔN

295

d) Quản lý hồ sơ

Tên hồ sơ Có số kiểm soát

hay không

Dạng lưu

Thời hạn

Bộ phận lưu

Quyền truy cập Phiếu giao nhận

File giấy 3 năm Nhóm

Bảo trì Tất cả Bảng báo cáo

tình trạng khuôn Không Excel 3 năm

Nhóm Bảo trì Tất cả

*Ghi chú tùy yêu cầu:

 Bảo lưu 3 năm đối với hồ sơ liên quan sản phẩm điện tử

 Bảo lưu 5 năm đối với hồ sơ liên quan sản phẩm dùng trong xe hơihay y tế

 Tuy nhiên, thời gian bảo lưu này có thể thay đổi tùy theo yêu cầu về

kỳ hạn sử dụng sản phẩm, yêu cầu của khách hàng hay yêu cầu phápluật liên quan

CHƯƠNG 5 KHUYẾT TẬT SẢN PHẨM NHỰA VÀ CÁCH

KHẮC PHỤC

Mục tiêu chương 5: Giới thiệu các lỗi sản phẩm nhựa khi ép phun và

cách khắc phục cải thiện chất lượng sản phẩm

Sau khi học xong chương này, người học có khả năng trình bày:

1) Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến công nghệ phun ép nhựa

2) Xác định các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm

3) Cách loại bỏ các khuyết tật sản phẩm nhựa

4) Cách cải thiện chất lượng sản phẩm

5.1 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CÔNG NGHỆ ÉP PHUN 5.1.1 Nhiệt độ

a) Sự không đồng nhất của nhiệt độ

 Nhiệt độ của nhựa sẽ thay đổi trong suốt quá trình di chuyển từ đầuphun máy ép cho đến lòng khuôn

 Quá trình thay đổi nhiệt độ là do ma sát giữa nhựa và khuôn; donhiệt truyền ra các tấm khuôn và môi trường bên ngoài

b) Ảnh hưởng của nhiệt độ trong quá trình ép phun

 Nhiệt độ thay đổi sẽ làm thay đổi độ nhớt của nhựa

 Nhiệt độ sẽ ảnh hưởng đến khả năng nén ép vật liệu vào khuôn

 Nhiệt độ ảnh hưởng đến thời gian làm nguội sản phẩm

5.1.2 Tốc độ phun

a) Tầm quan trọng của tốc độ phun

 Quyết định khả năng điền đầy khuôn

 Đảm bảo tính đồng nhất của vật liệu tại vị trí đầu tiên đến vị trí saucùng trong lòng khuôn

297

 Các vùng chịu ảnh hưởng của tốc độ phun là: vùng xung quanhcổng phun, thành phần giao nhau và phần khuôn điền đầy sau cùng.

b) Các khuyết tật do tốc độ phun gây ra

 Hiện tượng tạo bọt khí, cong vênh do co rút

 Hiện tượng sản phẩm bị biến màu

 Bề mặt không tốt tại vùng gần cổng phun

c) Các vùng thường tập trung bọt khí

 Những vùng tập trung bọt khí thường là những vùng điền đầy cuốicùng của lòng khuôn

 Bọt khí cũng được hình thành tại những vùng dòng chảy bị nghẽn

d) Các nguyên nhân dẫn đến hiện tượng tạo bọt khí

 Thiết kế hệ thống thoát khí không đúng

 Phun với tốc độ phun quá cao nên không khí không thoát ra kịp

 Vị trí cổng phun không thích hợp

e) Phun với tốc độ phun quá cao

 Sự biến dạng của sản phẩm sẽ khác nhau khi phun với tốc độ quácao qua các phần khác nhau của lòng khuôn

 Phun với tốc độ cao, đòi hỏi lực ép khuôn lớn

 Phun qua cổng phun với tốc độ cao sẽ dẫn đến hiện tượng phun tia,làm cho dòng chảy rối và bề mặt sản phẩm gần cổng phun xấu

f) Phun với tốc độ khác nhau trên cùng một sản phẩm

Để tránh hiện tượng tập trung bọt khí cũng như sản phẩm điền khuôn tốt mà không kéo dài thời gian phun, nên thiết lập tốc độ phun khác nhau

ở các vùng khác nhau

g) Phun với tốc độ cao với các sản phẩm thành mỏng

Với các sản phẩm thành mỏng thì phải phun với tốc độ phun càng nhanh nếu có thể, để tránh hiện tượng không điền đầy khuôn do nhựa bị nguội

h) Cài tốc độ phun thay đổi

Không phải thay đổi tốc độ phun là có kết quả ngay, vì nó còn phụ thuộc vào quán tính của trục vít

 Khối lượng sản phẩm sẽ phụ thuộc vào áp suất nén

b) Áp suất duy trì và thời gian duy trì áp

 Áp suất duy trì là áp suất trong giai đoạn duy trì áp, sau khi áp suất nén đạt được

 Thời gian duy trì áp là thời gian từ lúc áp suất nén đạt cực đại đến khi cổng phun đông đặc

c) Sự thất thoát áp suất trong khuôn

 Áp suất khuôn bị thất thoát là do dòng chảy bị giới hạn, rãnh dẫn cong và do ma sát

 Nguyên nhân thứ 2 là do vật liệu bị nguội làm giảm khả năng chảy

 Hậu quả là sự co ngót không đều

d) Tầm quan trọng của áp suất khuôn

 Việc xác định áp suất khuôn giúp kiểm soát được sự ổn định của sản phẩm

 Kiểm soát được khả năng điền đầy khuôn và độ nén chặt của vật liệu

e) Đường cong áp suất khuôn

 Dùng đường cong áp suất khuôn để cài đặt thời gian chuyển sang trạng thái duy trì áp của quá trình ép

 Áp suất cực đại trong khuôn phụ thuộc vào áp suất cài trong giai đoạn duy trì áp

299

5.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

 Vật liệu: các tính chất cơ lý (độ nhớt, độ bền nhiệt, các trạng thái)

 Thiết bị: năng xuất, tính năng máy

 Chế độ ép phun: nhiệt độ, áp suất, vận tốc, thời gian

 Chất lượng khuôn, thiết kế sản phẩm, khuôn

Áp suất bão áp Ít ảnh hưởng

Thời gian bão áp Ít ảnh hưởng cho đến khi cổng phun ngừng

hoạt động Nhiệt độ nóng chảy Có thể ít hoặc nhiều

Nhiệt độ khuôn Ảnh hưởng nhiều

Áp suất kẹp Thường là không ảnh hưởng

Có thể ảnh hưởng ít

Bề dày sản phẩm Có thể ít hoặc nhiều

Thường là ảnh hưởng nhiều Nhiệt độ ép phun Ảnh hưởng nhiều

Thời gian làm mát Ít ảnh hưởng

Kích thước nhỏ nhất của

Số lượng cổng phun Ít ảnh hưởng

Số lượng phụ gia Ít ảnh hưởng

Loại phụ gia Có thể ít hoặc nhiều

Thời gian mở khuôn Có thể ít hoặc nhiều

Các yếu tố môi trường cũng có thể ảnh hưởng đến sự co rút của sản phẩm

Độ co rút được xác định thực nghiệm bằng các sản phẩm ép phun và đánh giá sự khác nhau giữa sản phẩm đó và kích thước lòng khuôn

301

Giá trị co rút được xác định bằng cách trừ kích thước của các sản phẩm ép phun với các kích thước tương ứng của lòng khuôn Từ đó đưa

ra các giá trị chính xác để xác định kích thước lòng khuôn thích hợp bằng cách sử dụng:

5.3.1.2 Co rút dị hướng và biến dạng/cong vênh của sản phẩm

Co rút dị hướng là hiện tượng không mong muốn trong quá trình ép phun Nó làm khó khăn trong việc đạt đến kích thước mong muốn Vì thế việc sử dụng các phần mềm mô phỏng có thể giúp tối ưu hóa và giảm thiểu khả năng co rút và biến dạng/cong vênh của sản phẩm trước khi bắt tay vào làm khuôn Các yếu tố ảnh hưởng đến sự co rút và biến dạng của sản phẩm trong khi ép phun bao gồm:

 Co rút không đối xứng do làm mát sản phẩm không đều

 Co rút thể tích phẳng không đồng đều

 Trạng thái dị hướng của vật liệu do sự định hướng dòng chảy gây

ra

 Độ giãn nở nhiệt khác nhau do cấu trúc hình học

5.3.1.3 Các nguyên nhân dẫn đến sự biến dạng sản phẩm ép phun

Sự co rút đẳng hướng: mức độ định hướng phân tử của vật liệu trong

quá trình điền đầy ảnh hưởng rất lớn đến độ co rút của vật liệu nhựa Trong quá trình ép phun, các phân tử polyme phải trải qua một quá trình giãn nở dẫn đến trạng thái định hướng phân tử và co rút dị hướng Vật liệu nhựa có xu hướng co lại dọc theo chiều dòng chảy nhiều hơn là vuông góc với dòng chảy Tóm lại, mức độ định hướng của các phân tử nhựa chảy vào khuôn càng ít hỗn loạn và tạo điều kiện thuận lợi cho các phân tử thư giãn sẽ làm cho độ co rút của nhựa càng đẳng hướng

Làm mát Cổng phun Hiệu ứng định hướng Co rút

Hình 5.1: Dòng chảy định hướng (chảy tầng) sẽ làm cho sự co rút đẳng

hướng hơn là dòng chảy hỗn loạn (chảy rối)

Làm nguội không đều: sự co rút không đều giữa các bề dày khác nhau

của sản phẩm có thể bị gây ra bởi quá trình làm mát không đều giữa khuôn âm và khuôn dương Trong thực tế, do sự phức tạp của chi tiết và khuôn nên rất khó để đạt được sự làm mát đồng đều Làm mát không đều

sẽ dẫn đến sự co rút do nhiệt khác nhau của nhựa khi chúng được làm nguội dần Bề mặt nóng hơn của chi tiết sẽ tiếp tục co rút nhiều hơn là bề mặt mát hơn, sau khi cổng vào nhựa đã đông đặc và lấy sản phẩm ra Sự

so rút không đồng đều tạo nên ứng suất bên trong sản phẩm là tác nhân

có thể làm uốn cong sản phẩm sau khi đã được lấy ra khỏi khuôn

+ Nhiệt độ đẩy sản phẩm cao + Modun vật liệu thấp + Thiết kế giá trị làm nguội thấp

+ Nhiệt độ đẩy sản phẩm thấp + Modun vật liệu cao

+ Thiết kế giá trị làm nguôi cao

Không cong vênh

Hình 5.2: Do làm nguội không đều có thể gây ra cong vênh hoặc ứng

suất sinh ra bên trong sản phẩm Bề mặt nóng hơn của chi tiết sẽ tiếp tục

co rút nhiều hơn là bề mặt nguội hơn

Khi sản phẩm đủ cứng vững để chống lại biến dạng, do sản phẩm nhựa có modun hoặc đặc tính cứng về hình học cao, thì sản phẩm sẽ giữ được hình dáng của nó nhưng bên trong nó sẽ có ứng suất nội Điều này rất quan trọng bởi vì nó sẽ làm giảm đi độ bền, khả năng chịu lực của sản phẩm

Co rút không đồng đều còn có thể xảy ra bởi sự khác nhau giữa cấu trúc hình học của khuôn trên và khuôn dưới, điển hình là các vùng góc

So sánh với khuôn trên thì phần khuôn dưới có diện tích bề mặt nhỏ hơn

và sẽ khó khăn hơn trong việc làm mát một cách hiệu quả Hiện tượng làm mát không đều có thể được giảm thiểu bằng việc thiết kế hệ thống làm mát một cách phù hợp Cong vênh có thể được hạn chế trong quá trình sản xuất bằng cách thiết kế các hệ thống làm mát riêng biệt và đặc trưng cho từng phần khuôn trên và khuôn dưới giúp việc điều chỉnh nhiệt

độ từng bề mặt được tốt hơn

303

Sự chênh lệch áp suất trong khuôn: tầm quan trọng của áp suất nén và

giữ sử dụng trong suốt quy trình sẽ có ý nghĩa rất lớn đến độ co rút Áp suất cao làm giảm độ co rút và ngược lại Tuy nhiên, áp suất trong khuôn thay đổi từ cao nhất tại cổng phun đến nhỏ nhất tại cuối của dòng chảy

Áp suất thay đổi theo chiều dài của khuôn có thể rất đáng kể, đặc biệt là chiều dài của dòng chảy hoặc bề dày sản phẩm mỏng hơn Áp suất này thay đổi trong suốt quá trình của chu kỳ ép phun, các kết quả của giá trị

co rút có xu hướng cao hơn khi tới cuối khuôn (càng cách xa khu vực cổng phun) Co rút không đồng đều do áp suất chênh lệch cũng có thể dẫn đến biến dạng kích thước hoặc sản phẩm bị cong vênh

GateCổng

Áp suất nhựa

Chiều dài lòng khuôn Điền đầy

QUÁ TRÌNH ĐIỀN ĐẦY VÀO KHUÔN

Hình 5.3: Giá trị áp suất thay đổi theo chiều dài dòng chảy

Áp suất phun trong lòng khuôn gần cổng phun cao hơn

Đẩy sản phẩm

Độ co rút thấp

Độ co rút cao

Cổng phun

Hình 5.4: Giá trị co rút ở gần cổng vào nhựa thấp hơn ở cuối dòng chảy

Co rút không đồng nhất làm cho việc thiết kế kích thước sản phẩm khó khăn hơn Cách để giải quyết vấn đề này là sử dụng nhiều cổng phun Ở phương pháp này, chiều dài dòng chảy sẽ ngắn hơn và áp suất