Phân loại hệ thống kênh dẫn nóng

Phân loại hệ thống kênh dẫn nóngKênh dẫn nóng thường được phân loại chủ yếu dựa theo cách thức bộ chia nhựa và đầu phun được gia nhiệt.. Đầu phun cũng có thể gia nhiệt bên ngoài, bên tro

Phân loại hệ thống kênh dẫn nóng

Kênh dẫn nóng thường được phân loại chủ yếu dựa theo cách thức bộ chia nhựa và đầu phun được gia nhiệt Bộ chia nhựa có thể được gia nhiệt bên ngoài, gia nhiệt bên trong hay cách ly nhiệt Đầu phun cũng có thể gia nhiệt bên ngoài, bên trong hay cách ly nhiệt, kết hợp các hình thức gia nhiệt lại

ta sẽ xây dựng được hệ thống kênh dẫn nhựa nóng phù hợp với sản phẩm và điều kiện kinh tế của công ty

Hình 2.6 Phối hợp các cách gia nhiệt trong hệ thống kênh dẫn nóng.

1 Phân loại theo cách thức gia nhiệt:

Hình 2.7 Hệ thống kênh dẫn cách ly nhiệt và hệ thống kênh dẫn có gia nhiệt

• Hệ thống kênh dẫn cách ly nhiệt:

Khuôn có kênh dẫn cách ly nhiệt thì nhựa phun vào lần đầu tiên sẽ đóng vai trò tạo nên 1 lớp màng nhựa cách ly nhiệt Nguyên nhân là khi nhựa được đưa vào sẽ tiếp xúc với bề mặt khuôn có nhiệt độ thấp hơn khiến cho nhựa đông lại trên vách thành 1 lớp mỏng, lớp này sẽ đóng vai trò cách ly nhiệt cho dòng nhựa bên trong Do đó rãnh dẫn phải đủ kích cỡ, chịu được điều kiện của quá trình Khả năng cách ly nhiệt của nhựa (đông đặc trên thành của kênh dẫn) kết hợp với nhiệt thu được trong mỗi lần ép khuôn tạo hình giúp duy trì tình trạng mở, và dòng chảy nóng bên trong Hệ thống kênh dẫn cách ly nhiệt nên được thiết kế để thể tích kênh dẫn đạt có thể đạt được thể tích điền đầy lòng khuôn

và vật liệu nóng chảy trong kênh dẫn được phun vào lòng khuôn trong suốt quá trình ép phun Điều này giúp ngăn chặn hiện tượng dư thừa của lớp màng cách ly nhiệt và làm nhỏ những sự sụt giảm nhiệt độ chảy… Hệ thống này có thể có các thiết bị gia nhiệt trong cho đầu phun nhưng nó cũng rất giới hạn vật liệu nhựa có thể sử dụng, thường chỉ có PP, PE, PS do khả năng kiểm soát nhiệt độ không tốt Nó chỉ áp dụng để sản xuất các sản phẩm có yêu cầu thấp về chất lượng

Nhưng hệ thống kênh dẫn cách ly có 1 khuyết điểm là do có thời gian đóng mở khuôn, do đó dòng nhựa tạo nên lớp màng mỏng có thể nhiều hơn, khi đó ta cần phải mở khuôn ra để lấy nhựa thừa, vì vậy ta cần máy ép phun hoạt động ở áp suất cao để kẹp khuôn và khuôn phải được điền đầy nhanh để tránh nhựa bị đông lại

Hình 2.8 Hệ thống kênh dẫn cách ly nhiệt.

Những ưu điểm của hệ thống kênh dẫn cách ly nhiệt so với hệ thống kênh dẫn thông thường:

• Giảm sự biến dạng vật liệu

• Thời gian chu kỳ nhanh hơn

• Loại bỏ nhựa thừa từ hệ thống kênh dẫn

• Giảm sự ăn mòn dụng cụ

• Làm tăng chất lượng chi tiết thành phẩm

• Độ nhạy cần thiết thấp hơn để cân bằng kênh dẫn

• Chu kỳ ngắn hơn

Điểm bất lợi:

• Dụng cụ phức tạp và nhiều hơn

• Dụng cu mắc tiền hơn

• Phí duy trì cao hơn

• Thiết lập quá trình sản xuất khó hơn

• Có thể gây nên sự biến chất của vật liệu

o Hệ thống kênh dẫn có gia nhiệt.

Theo cách thức gia nhiệt ta có gia nhiệt trong và gia nhiệt ngoài

• Hệ thống kênh dẫn gia nhiệt ngoài.

Nhiệt độ cần thiết lớn hơn so với gia nhiệt bên trong

Hình 2.9 Bộ chia nhựa gia nhiệt ngoài.

Ưu điểm:

• Các kênh nhựa lớn tạo ra lưu lượng nhỏ và phân bố nhiệt đều

Khuyết điểm:

• Nhiệt độ cần cho gia nhiệt ngoài thường phải cao hơn Ví dụ: nhiệt độ khuôn xấp xỉ 1000 C và nhiệt độ bộ chia nhựa tối thiểu 2700 C, điều này có nghĩa là có khác biệt nhiệt độ khoảng 1700 C

so với khối khuôn Vì vậy ta cần phải có những dụng cụ đo thích hợp để điều chỉnh nhiệt độ đầu phun để cân nhắc tránh bị quá nhiệt

• Phải tính toán chính xác để ghép đầu phun kênh dẫn nóng với các miệng phun do có giãn nở nhiệt đáng kể

• Công suất đốt nóng cao hơn do gia nhiệt kênh dẫn gián tiếp thông qua các tấm chia nhựa

• Phải cách ly nhiệt độ với khối khuôn Bộ chia nhựa sử dụng hệ thống gia nhiệt ngoài có nhiệt

độ bề mặt của bộ chia nhựa cao nên lượng nhiệt mất mát xảy ra do quá trình bức xạ nhiệt, lượng nhiệt này được lòng khuôn chứa bộ chia nhựa hấp thụ 1 phần lượng nhiệt truyền vào bộ chia nhựa thông qua các điểm tiếp xúc giữa bộ chia nhựa và lòng khuôn Vì vậy thường trong thiết kế người ta có thể chọn lắp thêm tấm cách ly lên bề mặt bộ chia nhựa để hạn chế bức xạ nhiệt

• Hệ thống kênh dẫn gia nhiệt trong.

Hệ thống gia nhiệt trong thường sử dụng các ống gia nhiệt đặt bên trong lòng kênh dẫn bề mặt thiết

bị gia nhiệt tiếp xúc trực tiếp với dòng nhựa trong kênh dẫn Nhưng những hệ thống này thường ít được đề nghị vì chúng thường gây ra các điểm chết, điều này có thể dẫn đến biến tính vật liệu

Hình 2.10 Hệ thống gia nhiệt trong.

Ưu điểm:

• Yêu cầu về công suất nhiệt của hệ thống thấp hơn vì gia nhiệt trực tiếp trong kênh dẫn

• Có thể bỏ qua nhiệt độ chênh lệch giữa khuôn và bộ chia nhựa Vì hiện tượng bức xạ nhiệt không đáng kể do nhiệt độ bề mặt bộ chia nhựa và nhiệt độ thành khuôn chênh lệch không nhiều

• Khuôn rất cứng vững nên không cần định tâm đầu phun và miệng phun

• Lượng nhựa trong bộ chia nhựa ít nên thời gian lưu lại của nhựa trong bộ chia nhựa thấp hơn

Khuyết điểm:

• Đối với hệ thống này, bên trong bề mặt thành kênh dẫn sẽ hình thành 1 lớp nhựa đông lại và tạo thành 1 lớp cách nhiệt làm thu hẹp kênh dẫn nên cần áp suất cao hơn

• Do tiết diện kênh dẫn nhỏ nên tốc độ dòng chảy thường cao và có thể làm phá hủy cấu trúc vật liệu nhựa do tốc độ cắt và nhiệt độ cao Do đó không nên dùng loại này cho vật liệu nhạy nhiệt

• So sánh giữa hệ thống gia nhiệt trong và gia nhiệt ngoài.

Hình 2.11 Mặt cắt của hệ thống kênh nóng gia nhiệt ngoài và gia nhiệt trong.

Mặt cắt của hệ thống gia nhiệt trong là 1 hình vành khăn, điều này góp phần tạo nên 1 lớp cách ly nhiệt do lớp nhựa tiếp xúc với thành trong của kênh dẫn bị đông lại Còn kênh dẫn gia nhiệt ngoài thì mặt cắt của kênh dẫn là hình tròn

Hình 2.12 Vận tốc dòng chảy của hệ thống dùng kênh dẫn nóng gia nhiệt ngoài và

gia nhiệt trong.