Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ, kết cấu của khuôn đến chất lượng sản phẩm chai nhựa pe 950 cc

Tất cả các vật liệu polime được dùng trong đúc thổi là những hỗn hợp được xử lý và phát triển từ các loại vật liệu nói chung như là các hidrocacbon, các hidrocacbon tiêu biểu như là poli

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO Trường đại HỌC bách khoa hà nội

LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT

Người hướng dẫn khoa học :

TS NGUYỄN HUY NINH

Hà Nội - 2008

M ỤC L ỤC

Danh mục các ký hiệ , bảng , hình vẽ ,đồ thị

Danh mục những từ viết tắt

Mở đâu

MỞ ĐẦU 1

1 Xuất sứ của đề tài 1

2 Phạm vi và mục đích nghiên cứu 1

3 Những mục tiêu của nghiên cứu 2

4 Những vấn đề nghiên cứu chính 3

Chương 1 : Chất dẻo 4

1.1 Cơ bản về chất dẻo 4

1.1.1 Các Polime 4

1.1.2 Các thuộc tính cơ bản 5

1.2 Các loại chất dẻo polime 5

1.2.1 Chất dẻo nhiệt rắn 7

1.2.2 Chất dẻo nhiệt dẻo 9

Chương 2: Sự đúc thổi cơ bản 22

2.1 Các quá trình cơ bản 22

2.1.1 Những nguyên lý của đúc thổi 22

2.1.2 Sự đúc bằng phun đùn 24

2.1.3 Thắt 27

2.1.4 Phun 29

2.1.5 Sự làm mát 31

2.2 Tầm quan trọng của làm mát nhanh 33

2.3 Sự truyền nhiệt bởi bộ gia nhiệt và máy nén trục vít 35

2.4 Vật liệu khuôn 40

Chương 3: Các thiết bị máy để thổi chai 950 cc 42

3.1 Máy phun……… ……….… ……… 42

3.1.1 Thiết bị của máy 42

3.1.2 Thao tác của máy gia công tấm đúc thổi 45

3.2 Máy nén khí .46

3.3 Hệ thống làm mát bằng nước .47

Chương 4: Nghiên cứu ảnh hưởng của sản xuất và máy 49

đến chất lượng chai 4.1 Những tham số quá trình và sự thực hiện quá trình 49

4.2 Ảnh hưởng của Máy 51

4.2.1 Dòng chảy của Nhựa 51

4.2.2 Độ võng xuống và phình lên của ống phun 53

4.2.3 Độ co và vênh 55

4.2.4 Thời gian chu kỳ khuôn 56

4.2.5 Nhiệt độ chảy thuận lợi nhất 57

4.2.6 Nhiệt độ khuôn thuận lợi nhất 59

4.3 Ảnh hưởng của sản xuất 62

4.3.1 Công nhân 62

4.3.2 Vùng phân xưởng sản xuất 62

Chương 5 : Thiết kế khuôn đúc thổi 64

5.1 Lời giới thiệu Master CAM X……….………….… ….………64

5.1.1 MASTERCAM Thiết Kế ……… ….….……64

5.1.2MASTERCAM Máy Phay 89

5.2 Việc vẽ khuôn và mô hình chai 950 cc………… … … ….… … 101

5.3 Trang trí mặt ngoài và Mô phỏng CNC bởi Master CAM X… … 103

5.3.1 Trang trí mặt ngoài vẽ và mô phỏng phần chai số 1 103

5.3.2 Trang trí mặt ngoài vẽ và mô phỏng phần chai số 2 110

5.3.3 Trang trí mặt ngoài vẽ và mô phỏng phần chai số 3 116 5.4 Khuôn nhôm được làm bởi trung tâm gia công của máy CNC 120 5.5 G code cho của máy CNC…….……… … …… ……… …122

Kết luật chung

Sự càm ơn

Tài liệu thâm khảo

DANH MỤC CÁC BẢNG :

Bảng 2.1 2 Trục vít thiết kế cho các loại

Bảng 2.2 2 Chỉ dẫn chung việc ứng dụng trục vít vào đùn các loại nhựa 39

Bảng 3.1 3 Số liệu kỹ thuật của Máy hổi 44 - 45

Bảng 3.2 3 Lựa chọn bộ làm lạnh cho máy của bạn 48

Bảng 4.4 4 Ảnh hưởng của áp suất thổi

Hình 4.5 Kiểm tra chất lường chai bởi máy nén khí 61

Hình 5.3 Bộ phận thứ hai khuôn thổi chai 102

Hình 5.4 Bộ phận thứ ba khuôn thổi chai 102

Hình 5.7 Bản vẽ mẫu của phần khuôn thổi số 1 104

Hình 5.8 Công cụi để tạo bề mặt tròn xoay 104

Hình 5.9 Lựa chọn biên dạng đường cong 105

Hình 5.11 Bề mặt 180o 105 Hình 5.12 Lựa chọn máy(Phay ba trục HMC ) 106

Hình 5.13 Bề mặt Thô (Xù lên động mạch quay tool path) 106

Hình 5.16 Đường dẫn tương ứng với bề mặt lựa chọn 108

Hình 5.17 Lựa chọn dụng cụ và hiệu chỉnh các tham 108

Hình 5.19 Mô phỏng gia công CNC bề mặt cuối chi

Hình 5.20 Mô hình phác chi tiết thổi đúc số 2 110

Hình 5.21 Lựa chọn Profile đường cong 110

Hình 5.24 Đường dẫn dụng cụ contour 113

Hình 5.26 Đường dẫn dụng cụ tương ứng/bề mặt lựa

Hình 5.27 Lựa chọn dụng cụ và các tham số hiệu chỉnh 114

Hình 5.29 Bề mặt hoàn thiện và mô phỏng gia công

Hình 5.37 PET khuôn thồi uống nước 18 litre 120

X i

Phần nhỏ trọng lượng của vật liệuđang có những trọng lượng của một chọn molecular phạm vi trọng lượng

X tôi

Phần nhỏ trọng lượng củavật liệuđang có những trọng lượng của một chọn phạm vi trọng lượng phân tử

n Phân tử gam Trung bình Số Trọng lượng

m Trung bình Khối lượng khố Phân tử Cânt

PDI

Polydispersivity chỉ số,nó một biện pháp của sự biến đổi phân tử

Hệ số nén

(C.R.)

Chiều sâu rãnh vít phần chuyển tiếp nguyên liệu / Chiều sâu rãnh vít phần đo nhiệt

L / D hệ số Chiều dài trục vít / Đường kính trục vít

RC Độ cứng Rockwell C

BR Độ cứng Brinell

MỞ ĐẦU

1 Xuất sứ của đề tài:

Hiện nay, người dân cần những chai chất lượng tốt hơn, chất dẻo làm những chai nước uống thì được sản xuất tăng lên cùng với xã hội và kinh tế đất nước

Ở Lào, phần chủ yếu của sự sản xuất chai PET tại Viêng Chăn, có bốn nhà máy tại Viêng Chăn, có một công ty tại Loungpabang ở miền bắc Lào, và ở một công

ty tại tỉnh Savanakhet trong miền nam Lào

Việc thực hiện vật liệu thô cho chai PET chỉ có ở công ty LingLong ở Viêng Chăn Việc sản xuất chai PE tăng lên với công ty nước giải khát và nhà máy nước giải khát nhỏ, có 85 nhà máy và hai công ty nước giải khát lớn Lao Brewery và công ty Pepsis

Bảy nhà máy tại Viêng Chăn và hai nhà máy tại tỉnh Savannaket Sản xuất chai cung cấp tới công ty nước giải khát nhỏ ở Lào, nhưng không đủ Công ty nhựa chịu ảnh hưởng nhiều hơn đến việc tăng giá của vật liệu dẻo và hao hụt sản xuất

Em đang chuẩn bị vài thiết kế và làm thế nào để thổi được chai nước giải khát, tìm kiếm những ảnh hưởng đến chất lượng chai và tôi có vài thông tin về quy trình công nghệ của chai thổi Luận văn của em muốn giúp công ty nhựa hạ chi phí sản xuất, và sinh viên mà muốn học xử lý chất dẻo và biết thổi chai như thế nào

2 Phạm vi và mục đích nghiên cứu:

Phạm vi của luận văn này sẽ tập trung vào thiết kế và sản xuất để thổi chai

950 cc , và ảnh hưởng của máy tới chất lượng của chai.Với sự giúp đỡ của Trường Đại Học Back Khoa Hà Nội và Trường Đại Học Quốc Gia Lào

Thiết kế và sản xuất chai nhựa thổi gồm:

1 Nghiên cứu dữ liệu tại Lào của công ty nhựa Xaixana và các công ty nhựa khác

2 Thông tin từ sự đào tạo, bài giảng

3 Nghiên cứu thông tin từ Internet

Chỉ chuyên gia ở công ty nhựa biết làm sao để thổi chai, bảo trì điều chỉnh máy, mà cũng khó để giải thích tới sinh viên để nghiên cứu phương pháp này Nhà kỹ thuật không thể chuẩn bị nhiều thông tin hơn để dạy những người khác hiểu về quá trình này Không có sách về đúc thổi chất dẻo ở địa phương , nó được nhập khẩu từ nước ngoài nhưng có thể khó mua từ Lào

Việc nghiên cứu cũng được sự giúp đỡ của bộ môn công nghệ chế tạo máy và

3 Những mục tiêu nghiên cứu:

Những mục tiêu của nghiên cứu :

1.Khảo sát tình hình hiện tại của thiết kế và sản xuất chai thổi

2.Khảo sát tất cả ảnh hưởng của các thông số công nghệ tới chất lượng của chai

3.Thông tin của chất dẻo sử dụng để sản xuất chai thổi và sự sản xuất khác

4.Thiết kế đúc thổi và phát triển chất lượng tốt hơn

5.MasterCamX được sử dụng để mô phỏng cho đúc thổi và tạo mã

G code cho máy CNC

4 Những vấn đề nghiên cứu chính:

1.Tình hình thiết kế và sản xuất chai thổi ở Lào hiện nay?

2 Có bao nhiêu yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng của chai?

3 Có bao nhiêu quá trình đúc thổi chai?

4 Làm sao để thiết kế chai và sử dụng phần mềm gì?

5 Khai thác sử dụng phần mềm MasterCAM và chuyển mã G code tới máy CNC?

6 Làm sao để giải thích và có nhiều thông tin hơn cho

luận văn này để cho những ai muốn nghiên cứu dễ hiểu hơn?

Em xin trân thành cảm ơn

Hà Nội ngày 26 tháng 02 năm 2007

Xaixana Bouapha

CHƯƠNG I Chất dẻo

1.1 Vài nét cơ bản về chất dẻo

Để cho những người trước đó không được biết về công nghiệp chất dẻo, vài điều

cơ bản về chất dẻo và công nghệ chất dẻo thì được bắt nguồn từ tiếng Hilap có nghĩa là có thể làm nóng và uốn được Ngày nay tất cả chất dẻo gồm cả chất bôi trơn, chất dẻo

Các vật liệu khác như thủy tinh, bê tông, thép đều là những vật liệu nhân tạo, tuy nhiên, vì chúng là chất vô cơ, không cùng nhóm với chất dẻo

1.1.1 Các Polime

Nhựa polime được hình thành rất đa dạng bởi các quá trình hóa học nói chung như là trùng hợp một hoặc nhiều loại phân tử phức tạp

Tất cả các vật liệu polime được dùng trong đúc thổi là những hỗn hợp được xử

lý và phát triển từ các loại vật liệu nói chung như là các hidrocacbon, các hidrocacbon tiêu biểu như là polietilen có thể kết nối dưới tác dụng của nhiệt và

có mặt chất xúc tác đặc biệt

Chất xúc tác làm cho polime gia tăng những thuộc tính lớn cuối cùng của nó

Ở nhiệt độ cao các mạch polietilen là những chuỗi dài Khi bị nung nóng chúng chuyển động rất nhanh, khi bi làm lạnh chúng ngừng chuyển động và trở lên

“ trong suốt “ Các mạch tiếp tục xếp lại và polime trở thành dạng tinh thể Độ rõ ràng trước đây bị mất và vật liệu mới trở lên mờ đục đúc áp lực Sự tan chảy xảy

ra trong vùng tiếp liệu hoặc vùng nén của trục vít đẩy polime vào trong khuôn qua một rãnh cắt

Như là polime làm nguội trong khuôn, khu vực tinh thể được tồn tại dưới dạng các hạt hoặc các phiến ổn định khuôn như là làm nguội một phần khuôn

Sự thay đổi thể tích xảy ra trong suốt quá trình kết tinh lại tính đến sự co đúc của các vật liệu đó, các tinh thể bị tác động bởi thời gian làm nguội, nhiệt độ chảy và các yếu tố khác

2.2 Các loại chất dẻo polime:

Phân loại ất dẻo :

No.01 Poly-Propilen No.11 Poly-Etilen Terephthalate No.02 Poly-Etilen No.12 poly-Cacbonat

No.03 Poly-Stiren No.13 Poly-Phenin Sunfua

No.04 Acryl-nitrile Butadiene Styrene No.14 Poly-Sulphone

No.05 Acryl-nitrile Styrene No.15 Poly-ether Lmido

No.06 Poly-metyl Metacrylac No.16 Epoxy

No.07 Poly-Vinyl Clorua No.17 Phenol-fomandehid

No.08 Poly-Amin ( nilon ) No.18 Melamine-formaldehyde No.09 Poly-Oxymetilen No.19 Ure-fomandehid

No.10 Poly-Butin Terephthalate No.20 Usaturated Polyester

C¸c lo¹i nhùa dÎo

Nhùa nhiÖt dÎo

C¸c chÊt dÎo th«ng dông

kÜ thuËt C¸c chÊt dÎo

Nhùa nhiÖt r¾n

C¸c chÊt dÎo

kÜ thuËt th«ng dông

siªu kÜ thuËt C¸c chÊt dÎo

No.01 PP No.02 PE No.03 PS No.04 ABS No.05 AS No.06PMMA No.07 PVC

No.12 PC No.11 PET No.10 PBT No.09 POM No.08 PA66

No.13 PPS No.14 PSU No.15 PEI

No.16 EP No.17 PF No.18 MF No.19 UF No.20 UP

2.2.1 Chất dẻo nhiệt rắn

Chất dẻo nhiệt rắn như là loại nhựa mà thấp phân tử trong giai đoạn khởi sinh, nhưng nó trở lên lỏng khi bị đốt nóng và khó trở lại như ban đầu Nó thay đổi thành cao phân tử khi bị nung nóng hơn nữa bởi quá trình trùng hợp, nhựa này bị cứng hơn và nguội Không thể bị làm mềm hoặc chảy, làm nhẵn nếu nung nóng lại, bởi phản ứng thuận nghịch

Những sản phẩm của chất dẻo nhiệt rắn:

Tgφ : Nhiệt độ mà nhựa bắt đầu hóa mềm

Tg∞: Nhiệt độ mà nhựa bắt đầu phản ứng hóa

Nhựa phenol được dùng rất đa dạng nhưng màu tự nhiên của nó là vàng nâu và chỉ có thể nhuộm màu nâu hoặc đen

- Nhựa ure ( UF ):

Nhựa ure là chất dẻo nhiệt rắn không màu và có khả năng hấp thụ nước

Vật liệu đúc của loại nhựa này thường được trộn với anpha senlulozo như bột giấy

Loại nhựa này có thể nhuộm màu rất đẹp nên sản phẩm của nó là những đĩa nhân tạo.Tuy vậy ứng dụng chính của nó lại như là chất kết dính

- Nhựa melamine (MF ):

Melamine là chất dẻo nhiệt rắn không màu Do sản phẩm lưu hoá dai, đẹp , không thấm nước nên nó dùng làm các loại đỉa mỏng trang trí.Loại nhựa này cũng được dùng làm chất kết dính, chất phủ

- Nhựa Epoxy ( EP ):

Nhựa epoxy là chất dẻo nhiệt rắn dạng lỏng được sử dụng làm vật liệu đúc, chất kết dính và chất phủ.Nhựa epoxy có thể được sấy trong phòng nhiệt và nó được dùng làm các bộ phận cách điện

Nhựa epoxy gia cố sợi cacbon ở dạng dây tóc, cuộn được sử dụng làm cần câu, cần chơi golf và các bộ phận công nghiệp như các thiết bị trên máy bay và tàu vũ trụ

2.2.2 Chất dẻo nhiệt dẻo

Nhựa nhiệt dẻo là một loại nhựa mà trở lên dẻo khi bị làm nóng và cứng khi bị làm lạnh Nhưng nhựa nhiệt dẻo đã bị làm cứng một lần vẫn dẻo trở lại khi bị nung nóng lại nhờ phản ứng thuận nghịch

Ví dụ: Vynil chloride (PVC) , Polyethylene ( PE ) , Polypropylene ( PP ) , AS , ABS , Nylon

Giấy bọc đồ ăn, Ống nông nghiệp

Polystyrene

(PS)

Đồ chứa sạch cho thực phẩm ( HIPS ) Những bộ phận của các thiết bị điện dân dụng lớn như Ti vi, tủ lạnh, máy giặt, máy điều hòa không khí

Vật liệu cách ly Bình chứa

[Vật liệuNhựa được dùng cho nội thất xe ô tô]

Polyetilen mật độ thấp không trở nên cứng dù ở nhiệt độ cực thấp Nó cách điện cực tốt và cũng rất bền hoá học , đồng thời cũng không tan trong bất kì dung môi nào ở nhiệt độ phòng

Vì vậy việc in lên bề mặt là khá kho khăn , cần phải xử lý bề mặt trước khi in Những bao polyetilen được sử dụng rộng rãi nhưng ứng dụng chính của nó lại là sản xuất màng

Có nhiều phương pháp gia công polyetilen mật độ thấp Màng được sử dụng gói , bọc và trong nông nghiệp được sản xuất theo công nghệ đùn.Các đường ống cũng

được sản xuất theo phương pháp này

Những cái chai mềm lại đươc chế tạo bằng phương pháp đúc áp lực

Các dây bọc điện cao tần cũng sản xuất theo công nghệ đùn

Các sản phẩm chai , bình chế tạo bằng phương pháp đúc

Polyetilen không thấm nước.Nên những màng polyetilen mật độ thấp chống thấm gần như hoàn hảo nhưng với không khí thì lại khác

Bởi vậy mà giấy mỏng làm từ polyetilen mật độ thấp được ứng dụng rộng rãi mà

điển hình là làm các hộp sữa,giấy bóng gói hàng

Polyetilen mật độ cao không trở nên cứng ở nhiệt độ cực thấp và cũng không biến dạng trong nước sôi.Nó rất bền hoá học và cũng không tan trong bất kì dung môi nào ở nhiệt độ phòng

Tuy nhiên viêc in lên bề mặt loạu nhựa này là rất khó , vì vậy cần phải xử lí bề mặt trước khi in sẽ cải thiện lhả năng bám dính trên bề mặt

Polyetilen mật độ cao cũng được dùng sản xuất những màng bọc bằng phương pháp đùn,những màng này có màu đục và rất dai, đó là điểm khác với màng Polyetilen mật độ thấp

Màng Polyetilen mật độ cao chịu căng rất tốt nên nó được dùng làm dây bọc Sợi của nó dùng để dệt túi.Đường ống chế tạo từ loại nhựa này dùng để chứa nước Polyetilen mật độ cao được dùng rất rộng rãi qua các sản phẩm dạng rỗng chế tạo bằng phương pháp đúc như các loại chai Các bình dầu và thùng chứa gas cũng được làm từ loại nhựa này Có thể nói là các sản phẩm đúc của nó được ứng dụng rất đa dạng

Các giỏ , sọt phục vụ cho việc vận chuyển các chai bia và đò uống cũng được sản xuất rộng rãi

Vớ dụ: Polyethylen (PE) được hỡnh thành từ ờtilen

Monomer

Liờn kết kộp giữa những nguyờn tử C

‘mở lờn trờn’ và thay thế gần một single

sự liờn kết đồng húa trị

Heat, Pressure, catalyst

polyethylene (PE ) ở đõu N độ (của) sự trựng

0.2

0.3

0.2 0.3

Trung bình Khối lượng khố Phân tử cânt ( m) =∑ fi Mi

M i = Có nghĩa trọng lượng phân tử mỗi patrọng lượng phân tử

phạm vi chọn

f i = Phần nhỏ trọng lượng vật liệuđang có những trọng lượng

một chọn phân tử weight phạm vi

Phân tử gam Trung bình Số Trọng lượng ( n) = ∑ X i M i

X i = phần nhỏ trọng lượng của vật liệuđang có những trọng lượng của một chọn molecular phạm vi trọng lượng

X tôi = phần nhỏ trọng lượng củavật liệuđang có những trọng lượng của một chọn

phạm vi trọng lượng phân tử.

Tỷ lệ của những hai trọng lượng phân tử trung bình gọi

polydispersivity chỉ số(PDI),nó một biện pháp của sự biến đổi phân tử

H

109

H

Polypropylene ( PP ) :

Polypropylen là một nhựa nhiệt dẻo kết tinh trong mờ và người đại diện của

những chất dẻo macro Polypropylene chịu nhiệt và có hóa tính rất tốt, và không

hoà tan trong bất kỳ dung môi nào tại phòng nhiệt độ Do sự phòng trị này thì cần thiết trước đây in ấn và vẽ Tuy nhiên, những copolime polypropylen trong những đặc trưng này nào cải thiện phương pháp chính của sự xử lý của polypropylen bởi đùn, đúc thổi như màng, băng, sợi nhỏ và sự đúc thổi

hơn một nửa của tổng số của polypropylen của những sản phẩm lĩnh vực sự sử dụng sự đúc thổi được ép của polypropylen thì rất rộng và bao trùm mọi thứ từ đồ gia dụng đến các sản phẩm công nghiệp như sọt và cũng có những cách sử dụng trong những sản phẩm đúc phun

Trong việc thiết kế các chi tiết polypropylen, một kỹ nghệ mỏng được tạo nên và

sử dụng như giấy dính nó được gọi là băng tự dính Sự sử dụng lớn thứ hai của polypropylen là màng Như Polypropylene màng không thấm nước đối với sự ẩm ướt, nó được sử dụng để bao gói

Polystyrene ( PS ) :

Polystiren là nhựa dẻo vô định hình trong suốt , giòn và không sử dụng ở nhiệt

độ trên 100 độ C

Đôi khi Polystiren được gọi là Polystiren thường để phân biệt với Polystiren chịu

va đập cao ( GPPS ) GPPS không sử dụng được ở trên 100 độ C nhưng nó lại rất dai, nó là sản phẩm trùng hợp của Stiren và Butadien

Bình thường GPPS không trong suốt mà mờ đục, để có được khả năng chịu tải mong muốn người ta có thể trộn GPPS với Polystiren thường theo bất kì tỉ lệ nào Tên gọi tắt GPPS là theo tiêu chuẩn ISO là SB , tuy nhiên có thể gọi chung với polystiren thường là HIPS

Cả hai loại nhựa trên đều sản xuất theo phương pháp đúc và đùn.Vì vậy có nhiều sản phẩm được chế tạo theo hai phương pháp này được sử dụng rộng rãi Các sản phẩm đúc như là: các bộ phận công nghiệp , vật dụng gia đình,đồ chơI và nhiều thứ khác chiếm khoảng 70% tổng các sản phẩm

Đứng thứ hai là tấm sản phẩm của phương pháp dập nóng được dùng làm bể chứa

Polyvinyl chloride ( PVC) :

Polyvinyl Clorua được gọi là nhựa vinyl và đôi khi là gọi tắt là vinyl.Nó khác với các loại nhựa khác ở chỗ được bán dưới dạng bột và chưa qua xử lý nhân tạo.Quá trình xử lý nhân tạo là người ta chộn thêm các chất chất độn và chất gia cố cùng chất làm dẻo để được sản phẩm nhân tạo

Sản phẩm của PVC có thể chia làm hai loại sau :

Thứ nhất là các sản phẩm PVC rắn mà không chứa chất làm dẻo, thứ hai là các sản phẩm PVC dẻo chứa khoảng 50% chất làm dẻo như là : dioctyl phthalate ( DOP )

Hai loại sản phẩm PVC này có đặc tính khác nhau , PVC rắn gọi tắt là RPVC thì không chứa chất làm dẻo nên cứng.Nó trong suốt nhưng không chịu được nhiệt độ trên 100 độ C Các loại sản phẩm của RPVC được chế tạo theo công nghệ đùn như là : ống , tấm , máng tấm dạng sóng và các hình đạg thay đổi khác

Các ống đố dùng chứa nước , các loại chai thì được chế tạo theo phương pháp dập nóng Ở Nhật Bản khoảng 50% nhựa PVC sử dụng là PVC rắn PVC rắn đựoc duy trì ở nhiệt độ 190 độ C và mềm ra , ở nhiệt độ này sẽ xảy ra phản ứng thuỷ phân , vì thế khó có thể so sánh được với việc đúc các chất dẻo khác

Cũng bởi vậy các sản phẩm đúc từ PVC rắn được sử dung rộng rãi , mà chủ yếu

là phương pháp đúc ép

Các đầu nối ống và bộ phận máng được sử dụng chính

PVC mềm gọi tắt là SPVC Nó mềm và cũng trong suốt Các sản phẩm chính là màng , tấm , giả da , miệng ống , dây bao với phạm vi sử dụng rộng rãi

Trong các loại màng thì màng phục vụ nông nghiệp là nhiều nhất , tiếp đến là màng phục vụ trong xây dựng

Có loại màng đặc biệt gọi là màng căng , thường được sử dụng làm túi đựng thức

ăn Các loại da giả và tấm được dùng rất rộng rãi và đa dạng như là ở bên trong ô tô các phương tiện giao thông khác , hành lý , túi , đồ bọc , dép có quai và dép lê rất là bền và đẹp

Nói chung PVC mềm hầu hết được sử dụng làm vật liệu cách ly , bao gói

Phương pháp chế tạo cơ bản của PVC mềm là đùn và cán Các loại màng, tấm

và giả da là sản phẩm của công nghệ cán nhưng cũng có khi màng lại được làm bởi công nghệ đùn.Miệng ống và dây bao cũng là sản phẩm của phương pháp này.Các loại chai lại là sản phẩm của công nghệ đúc

Việc đục PVC mềm không khó như đối với PVC cứng nhưng lại khó hơn so với các chất dẻo khác.Do vậy nó không được sử dụng rộng răi

Tấm lợp vinyl là sản phẩm cán của PVC mềm có chứa chất độn

Acrylonitril – Butadiene – Stylene terpolymer ( ABS) :

ABS là một chất dẻo vô đinh hình màu đục và có thuộc tính cân bằng được dùng rất rộng rãi

Thuộc tính của ABS không phải là hoàn hảo nhất , tuy nhiên tính cân bằng của

nó rất tốt nó không bị phá huỷ bởi xăng dầu và có bề mặt rất sáng

Dù vậy thì nhìn chung ABS không chịu được nhiệt độ trên 100 độ C và sức chịu thời tiết của nó cũng không phải là quá tốt.Vì vậy nếu để ABS lâu ngoài trời nó sẽ

bị hỏng dần

ABS là sản phẩm trùng hợp của acrylonitril, butadiene và styrene , thuộc tính của

nó có thể thay đổi trong khoảng rộng để phù hợp với sản phẩm muốn có và có thể thay đổi tỉ lệ của ba đơn phân trên

ABS có thể được xếp thành ba loại : chịu va đập cao , chịu va đập trung bình và bền cao.Loại ABS thông dụng hiện nay hầu hết là ABS có độ bền , độ cứng cao

Nó được sử dụng chịu tải trọng cần thiết

ABS chịu va đập cao cũng được sử dụng để chịu tải trọng cần thiết

Ngoài ra còn có các loại ABS khác :

ABS chịu nhiệt có thể chịu nhiệt độ trên 100 độ C , nó được chế tạo bằng cách thay đổi thành phần của Stiren để trở thành một monomer khác là alpha metyl stiren

Loại thứ hai là ABS trong suốt , được chế tạo bằng cách đưa thêm vào metyl metacrynat như là một monomer thứ bốn ABS trong suốt được gọi la MABS Các sản phẩm của ABS , các bộ phận rất đặc biệt được chế tạo bằng phương pháp

đúc sử dụng rất đa dạng trong công nghiệp như trong lĩnh vực ôtô , điện , điện tử dân dụng và đồ dùng gia đình

ABS cũng được sử dụng làm các bộ phận của các thiết bị mạ , phủ và các bộ phận của khuôn đúc

Trong xe hơi thì những trang trí dạng kim loại hấu hết làm từ ABS

Có nhiều chất dẻo giống ABS nhưng lại kém hơn ABS về tính chống chịu thời tiết và cần được cải thiện

Acrylonitril – styrene copolymer ( SAN ,AS ) :

SAN là chất dẻo vô định hình cứng , trong suốt và có thể chịu được dầu khoáng như xăng , dầu Loại nhựa này chủ yếu dùng ở những nơi cần chống dầu

Polymethyl methacrylate ( PMMA ) :

PMMA là chất dẻo vô định hình còn được gọi là acryl hoặc acrylics.Nó trong suốt đến hoàn hảo và cho ánh sáng đi qua hoàn toàn , bị vàng hoá khi để lâu ngoài trời và chịu tải trọng kém

Phương pháp chế tạo cơ bản là đúc , đùn và ép monomer

Các tấm làm từ PMMA sử dụng như thuỷ tinh

Bằng công nghệ đùn có thể sản xuất được cáp quang từ vật liệu này

Bằng công nghệ đúc sản xuất được đĩa quang , thấu kính đạt độ trong suốt yêu cầu Ngoài ra còn chế tạo các bộ phận công nghiệp cần độ trong suốt như là phần

đèn hậu của xe hơi

Polyamide ( PA ) :

Polyamide là chất dẻo tinh thể được gọi là nylon

Polyamide6 và Polyamide66 là những điển hình của chất dẻo kĩ thuật

Chúng chịu dầu và nhiệt cực tốt , đồng thời hệ số ma sát và mòn nhỏ

Tuy nhiên chúng lại hấp thụ nước tốt , kích thước các sản phẩm làm từ 2 loại

thay đổi theo độ hấp thụ hơi nước

xăng , dầu

Vì vậy chúng được sử dụng làm các bộ phận kĩ thuật trong xe hơi

Còn có các loại polyamide6 và 66 khác :polyamide 46 , polyamide11 , polyamide12 , polyamide MXD6 , polyamide trong suốt Polyamide11 và 12 mềm

và hấp thụ nước kém hơn polyamide6 và 66 Polyamide46 và MXD6 chịu nhiệt vô cùng tốt

Polyacetal (POM )

POM là chất dẻo tinh thể và cũng là 1 chất dẻo điển hình trong kĩ thuật.Tên gọi tắt POM bắt nguồn từ polyoxymethylene

Polyethylene terephthalate (PET) :

(Fibers, photographic film, beverage containers)

PET là một chất dẻo tinh thể chịu nhiệt , có thể gia công bằng phương pháp đùn ,

đúc phun , và đúc áp lực

Tuy nhiên nó rất dễ phân huỷ bởi độ ẩm trong điều kiện gia công , vì vậy trước khi gia công cần phải sấy khô ban đầu

Ester Link

Các màng trong suốt được sản xuất theo phương pháp đúc đùn.Những màng này dùng chủ yếu trong phim , ảnh.Những chai trong suốt lại là sản phẩm củap hương pháp đúc phun , được dung dưới cái tên chai PET

Tuy nhiên những chai PET không chịu được nhiệt độ trên 100 độ C nên nó

không dùng đựng đồ uống sôi

Việc khó khi đúc loại nhựa này là phải giữ nhiệt độ đúc ở 100 độ C

Polybutylene terephthalate ( PBT ) :

PBT là một chất dẻo tinh thể chịu nhiệt, nó giống PE nhưng việc sấy khô ban đầu

là không quá cần thiết với nó

Thường sợi thuỷ tinh tăng bền sử dụng trong công nghiệp là sản phẩm của

phương pháp đúc ép

CHƯƠNG II PHƯƠNG PHÁP ĐÚC THỔI

2.1 Các quá trình cơ bản

Giải thích đơn giản nguyên lý của quá trình đúc thổi chính là bong bóng Nếu bạn thổi không khí vào trong một cái ống dẻo kín, trừ điểm mà không khí vào, ống sẽ nở ra và tạo ra biên dạng ống như hình dạng của khuôn Như trong trường hợp của bong bóng, nó bị kéo căng ra bởi không khí chứa trong đó

Hình 2.1 Bong bóng

Quá trình bắt đầu với một ống chất dẻo nhựa nóng gọi là ống đúc thổi hoặc là phôi mẫu Ống đúc thổi là một ống được đặt vào trong khuôn hai nửa có một hốc rỗng Những mặt bên của khuôn được kẹp lại với nhau, ống đúc thổi được kẹp và hàn kín ở đuôi Không khí được thổi vào trong ống, làm

giãn nở thành ống chất dẻo nóng vào trong hình dạng của hốc; khuôn được mát bằng nước, làm đông đặc nhựa lại tạo thành hình dạng của chi tiết Mỗi lần làm mát, chi tiết được đẩy khỏi khuôn và cắt

Hình 2.2 Quá trình cơ bản

Hình 2.3 Các giai đoạn đúc thổi

Tuy nhiên tất cả các phương pháp đều có 5 giai đoạn (Hình 5)

1 Dẻo hóa hay nấu chảy nhựa

2 Tạo ống đúc thổi hay tạo mẫu

3 Áp lực của ống đúc thổi hay mẫu trong khuôn sẽ tạo ra chi tiết

4 Đẩy sản phẩm

5 Cắt và hoàn chỉnh sản phẩm

Bốn bước đầu được thực hiện theo thứ tự

Bước thứ năm được thực hiện trong khi 4 bước khác đang thực hiện Trường hợp ngoại lệ xảy ra khi nhiều sản phẩm làm trên cùng một máy, đồng thời, bốn bước đó có thể gối nhau Hầu hết thời gian chu kỳ được dùng cho bước phun và bước làm mát Bởi vậy (Hình 3) bước thổi và bước làm mát quyết

được tính toán sao cho phù hợp với thời gian phun/ làm mát

2.1.2 Quá trình thổi khuôn

Quá trình thổi khuôn hoặc giãn khuôn là phương pháp lựa chọn để hình thành bất kỳ loại sản phẩm rỗng nào như chai , bình ga, hay giảm chấn xe ôtô gas v…v Quá trình có bốn giai đoạn: đẩy ra, co ngót, phun và làm mát Ở mỗi giai đoạn hiện tại những thách thức và thành công của toàn bộ quá trình phụ thuộc vào thành công của mỗi giai đoạn

Mục đích cuối cùng của quá trình đúc thổi là một bình rỗng được thổi với một bề dày đồng dạng hay tại tối thiểu một bình chứa được hình thành với bề dày tối thiểu, những nơi khác có bề dày lớn hơn tối thiểu Để đạt mục tiêu

cuối cùng này, trong giai đoạn đầu tiên ống đúc thổi phải có được bề dày chính xác của tiết diện

Trong đúc thổi chất dẻo được đốt nóng đặt ống gọi là ống đúc thổi thổi

phồng lên trong khuôn để hình thành phần rỗng

Hình 2.4 Ống đúc thổi Ống đúc thổi được hình thành giữa khuôn chia đôi khuôn bao kín xung quanh ống đúc thổi kẹp một đầu cuối của ống đúc thổi đang đóng ống đúc thổi xung quanh một đầu kẹp (mang ranh) ở đầu kia Ống đúc thổi được thổi phồng lên bằng không khí có độ lớn 5- 8 Bar thông qua lỗ rỗng của đầu kẹp (mang ranh) hay một kim ở bên cạnh ống đúc thổi

Hình 2.5 Khuôn chia đôi

Ống đúc phu

Khuôn chia đôi

Những bình khí và những chai, ống đúc thổi nhiều lớp (tới 7 lớp) thông thường được tính toán để tăng cường những đặc tính cơ học, quang học và hóa học ngoài mặt cắt bề dày toàn bộ biên dạng, người thiết kế phải cũng đảm bảo giữ bề dày mỗi lớp hợp lí

2.1.3 Vị trí thắt

Vì áp suất tương đối cao và ứng suất cơ học được sử dụng trên đáy khuôn khi kẹp một đầu của ống đúc thổi lại, chỗ kẹp ống nhựa lại trong một kim loại màu khuôn kim loại thường là một chi tiết ghép được làm của thép cứng

Vết trên sản phẩm được thổi luôn luôn thấy được ở vị trí được gọi là đường hàn

Sự chọn lựa tiết diện vùng thắt lại tối ưu là không cắt đứt đuôi của ống đúc thổi

( Hình 2.8 ) Nó đùn vật liệu và cắt gần đứt ở hai phía, tạo ra một sự đóng kín bởi việc kẹp ống đúc thổi dọc theo một đường thẳng thiết kế mà làm sau đó để dễ dàng kéo ra khỏi chai hay loại bỏ phần đuôi thừa

Độ cao của nút thắt đặt vào giá trị của nút thắt của thành dày khó khăn hơn so với thành mỏng tuy nhiên còn phụ thuộc vào cấu trúc của nút thắt

Nút thắt lại không nên có cạnh sắc, nhưng, phù hợp với tới một số những máy ráp khuôn, lên được hình thành bởi đất từ 0.1 tới 0.5 mm (0.005 – 0.015in) chiều dài

Bề ngoài góc tổng từ nút thắt cần phải thì sắc nhọn, lên trên tới 15 Hình 2.8 Hai đặc tính này kết hợp để tạo ra một đường hàn, mà khá nhẵn đi những một bên ngoài và mẫu dạng tại hàng được nâng lên hay một viên (hột) thấp bên trong, không phải rãnh Một rãnh, mà làm yếu đi đáy dọc theo mối hàn, được có thể hình thành khi hai đặc tính này của nút thắt biến mất Hình 2.9 cho thấy một sự xuyên qua mặt cắt ngang một đáy bình chứa được tạo dáng kỹ và một thông qua một mặt thô cho một không đúng xây dựng sự chèn bên nút thắt lại Một phương pháp thiết kế tại đồng dạng hơn những đường hàn tới xây dựng những vật liệu thừa vào trong khuôn chia đôi tại vùng này (Hình 2.10)

Hình 2.13 Vị trí thắt (A) Nút thắt tốt (B) Một rãnh là kết quả cảu một nút một thắt xấu

Hình 2.14 Tối ưu hóa gờ cho một hộp

60- lít làm từ HMW- HDPE

2.8

2.9

2.10

Sau khi ống đúc thổi được đẩy ra , nó bị cắt và được đặt giữa hai nửa của khuôn Tiếp theo, các nửa khuôn được di chuyển về phía nhau để đóng vùng chứa

Phần của ống đúc thổi được gãy nếp giữa hai nửa của khuôn tạo ra những phần nhỏ Đây là vật liệu bị mất, một khi nó sẽ bị cắt trước khi chai được xuất xưởng Một mục tiêu của người thiết kế sẽ giảm bớt số lượng của vật liệu được tiêu phí trong khu vực này

Chất lượng của đường hàn rất quan trọng Đây thông thường là một yếu kém của phần thổi

2.1.4 Thổi ống đúc thổi

Hốc được đóng, không khí hay khí khác được đẩy vào trong hốc để thổi ống đúc thổi chảy Điển hình áp suất phun khoảng 5-8 Bar, dọc theo bên trong ống đúc thổi bộ bù áp, có áp suất thay đổi theo từng chức năng của các giai đoạn

Hình 2.11 Quá trình thổi

Khi ống đúc thổi được thổi, nó sẽ tác động vào một số khu vực của khuôn Từng bước một, ống đúc thổi sẽ tạo ra hình dạng chính xác của khuôn cho tới khi hoàn thành sản phẩm được thổi.đúc thổi có thể có một số phần, lắp đặt những bộ đếm khác nhau, nhưng thông thường vận hành hai nửa khi đóng, các nửa khuôn

sẽ hình thành một hoặc nhiều hốc bao kín khuôn đúc thổi một hoặc nhiều ống đúc thổi để phun

Hai nửa khuôn thông thường giống nhau Thông thường không có khuôn cái và khuôn đực Những mép bên ngoài thắt lại thì nói chung được cung cấp tại cả hai đầu của khuôn hai nửa

Một chốt phun có thể có chức năng bổ sung hình thành rãnh và hoàn thiện cổ trong Cả hai nửa khuôn phải có những kênh gắn sẵn cho nước lạnh tập hợp của những chốt dẫn hướng và những ống lót hay những tấm bên trong cả hai nửa khuôn bảo đảm sự sắp thành hàng hốc và khuôn hoàn hảo đóng Sự dẫn hướng chính xác những thiết bị trong cả hai nửa khuôn giảm bớt thời gian lắp đặt

Hình 2.12 Biểu diễn 2 nửa khuôn của khuôn đúc thổi cho chai nhỏ

Quá trình đóng khuôn với áp suất thổi nào đó, đóng khuôn được thực hiện trong hai bước, đầu tiên ở tốc độ cao, với áp suất thấp hơn, ví dụ, 6.5 tới 13 mm (0.25 - 0 5

incher) khe hở sáng Bước thứ hai thì chậm hơn với áp suất cao, để bảo vệ khuôn khỏi những công cụ hay bất kỳ vật gì khác mà có lẽ đã rơi giữa hai nửa khuôn (tuy nhiên, cần phải không bao giờ được xảy ra trong phân xưởng gia công) tất yếu được định vị thẳng đứng, điều đó, thẳng hàng với ống đúc thổi Chúng có thể được nghiêng đi một cách ngẫu nhiên (Hình 2.16) Điều này sẽ dẫn tới một phân phối không đồng đều của nhựa một cách có lợi, ví dụ khi những mảnh bất thường như một viên đá lát đường đang bị thổi vào, Nó có thể cũng dẫn đến giảm chiều dài ống đúc thổi

Hình 2.13 Những khuôn quay(được chỉ ra mở tại đỉnh và đóng ở dưới)

được dùng cho những công với những đường tâm finish tại một

góc tới đường tâm công

2.1.5 Làm mát

Ống đúc thổi được thổi được trao đổi nhiệt bởi cả hai nửa khuôn và bởi không khí lạnh được đẩy vào Ống đúc thổi mỏng nhanh được mát xuống tới nhiệt độ phòng điều này thường làm thay đổi pha và sự kết tinh

Hình 2.14 Làm mát

(A) Sự Làm mát khuôn đúc thổi bằng phương pháp làm mát tuần hoàn và buồng lạnh tuần hoàn

a : mặt lắp ghép, b: khuôn đúc thổi ; c: biên dạng nhìn tháy của khuôn

cho một hộp thiếc với một góc cắt ở góc khác

(B) buồng làm mát với mê cung đường nước

a: ống nối với khóa b: mặt xoắn vít bằng đồng

(C) Sự Làm mát khuôn đúc thổi bằng phương pháp làm mát tuần hoàn và buồng lạnh tuần Hoàn a : mặt lắp ghép, b: khuôn đúc thổi ; c: biên dạng nhìn tháy của khuôn

cho một hộp thiếc với một góc cắt ở góc khác

Nhiệt độ làm mát khoảng 3 - 8 ºC cho thể tích khoảng chai 950 cc