Đề tài Đánh giá hiện trạng và các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước của công ty TNHH MTV Vạn Xuân - Sông Công - Thái Nguyên

Phần 1 MỞ ĐẦU 1.1. Đặt vấn đề Ngày nay vấn đề môi trường được các nước trên thế giới đặc biệt quan tâm. Bởi lẽ ô nhiễm môi trường, suy thoái và những sự cố môi trường có ảnh hưởng trực tiếp không chỉ trước mắt còn là lâu dài đến con người và thế hệ mai sau. Môi trường gắn liền với phát triển bền vững, điều đó có thể được đánh giá thông qua chất lượng các thành phần môi trường không khí, đất, nước, sinh thái; mức độ duy trì các nguồn tài nguyên tái tạo; việc khai thác và sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên không tái tạo; nguồn vốn của xã hội dành cho các hoạt động bảo vệ môi trường; khả năng kiểm soát của chính quyền đối với các hoạt động kinh tế xã hội, tiềm ẩn các tác động tiêu cực đối với môi trường, ý thức bảo vệ môi trường của người dân, v.v(Nguyễn Ngọc Nông và cs, 2011) [9]. Việc bảo vệ môi trường bao gồm: việc giải quyết ô nhiễm nước thải, rác thải sinh hoạt, ô nhiễm do chất thải công nghiệp, nông nghiệp, sinh học, các chất thải trong y tế Để xử lý các loại chất thải trên là vấn đề nan giải và phức tạp. Với mỗi loại chất thải trên chúng ta cần có những biện pháp xử lý khác nhau từ khâu thu gom đến khâu tiêu hủy cuối cùng. Đất nước ta đang trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa cùng với nền kinh tế thị trường đòi hỏi các nhà máy, xí nghiệp đầu tư, đổi mới công nghệ để đảm bảo số lượng cũng như chất lượng sản phẩm. Cùng với việc tạo ra những sản phẩm có ích phục vụ cho con người là kèm theo những loại chất thải được thải ra từ các hoạt động sản suất. Một loại sản phẩm cần rất nhiều nước cho quá trình sản xuất đó là sản phẩm thép. Công ty TNHH MTV Vạn Xuân là công ty cơ khí chuyên sản xuất khuôn mẫu như: khuôn dập nóng, khuôn dập nguội, khuôn ép nhựa, khuôn đùn nhôm, khuôn đúcngoài ra Công ty còn sản xuất các sản phẩm chữ, đồ gá, dao phay (dao phay CNC, dao phay định hình), nhiệt luyện, tôi cao tần, thấm bề mặt, mạ Crom, Niken Các sản phẩm từ công ty sản xuất đều cần nhiều nước và nguồn nước đó được xử lý như thế nào để đáp ứng nhu cầu về sức khỏe và yêu cầu nghiêm ngặt của luật BVMT đối với chất lượng nước thải là vấn đề cần được quan tâm của mọi người xung quanh khu vực nhà máy nói riêng và người dân thị xã Sông Công nói chung. Xuất phát từ thực tế đó và được sự đồng ý của Ban giám hiệu nhà trường và ban chủ nhiệm khoa Tài Nguyên và Môi Trường, em tiến hành nghiên cứu đề tài: “Đánh giá hiện trạng và các biện pháp giảm thiểu ô nhiễm môi trường nước của công ty TNHH MTV Vạn Xuân - Sông Công - Thái Nguyên.” 1.2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài 1.2.1. Mục tiêu chung Đánh giá thực trạng nước thải của nhà máy nói chung từ đó làm cơ sở khoa học thực tiễn để đánh giá tình hình nước thải ảnh hưởng đến sức khỏe con người chịu ảnh hưởng từ nguồn nước đó như thế nào. 1.2.2. Mục tiêu cụ thể + Đánh giá công tác thu gom, xử lý nước thải tại công ty Vạn Xuân. + Đề xuất 1 số giải pháp để quản lý và xử lý nước thải. + Tạo môi trường tốt hơn cho các nhân viên trong công ty, công nhân lao động và một môi trường sống sạch, đẹp. 1.3. Ý nghĩa 1.3.1. Ý nghĩa trong học tập và nghiên cứu + Nâng cao kiến thức và kỹ năng và học tập được kinh nghiệm thực tế phục vụ cho công tác sau này. + Vận dụng và phát huy được các kiến thức được học tập và nghiên cứu. 1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn + Đánh giá được lượng nước thải từ hoạt động sản xuất khuôn mẫu ảnh hưởng đến sức khỏe con người như thế nào, từ đó giúp cho việc quản lý tốt hơn về môi trường. + Đề xuất được một số biện pháp để quản lý, xử lý nước thải. Phần 2 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1. Cơ sở khoa học của đề tài 2.1.1. Các khái niệm liên quan * Khái niệm nước thải Bên cạnh thuận lợi về tài nguyên nước phong phú và dồi dào, tài nguyên nước ở quốc gia Việt Nam cũng đang đứng trước những thách thức lớn như chất lương nước bị suy giảm, trong khi nhu cầu sử dụng nước ngày càng tăng. Mức độ ô nhiễm nước ở một số khu công nghiệp, khu chế xuất, cụm công nghiệp tập trung rất cao. Vì vậy bảo vệ môi trường không chỉ là nhiệm vụ của các cấp lãnh đạo, các nhà khoa học mà là của toàn dân. Cuộc sống sẽ trở nên khó khăn hơn khi môi trường bị suy giảm, do vậy công tác đánh giá môi trường là việc làm hết sức cần thiết để bảo vệ môi trường. Do vậy cần có cái nhìn toàn diện về nước thải cũng như nguồn nước thải. Nước thải được định nghĩa là chất lỏng được thải ra từ các hoạt động sản xuất công nghiệp, kinh doanh, dịch vụ, sinh hoạt và đã bị thay đổi tính chất ban đầu của chúng (Lê Văn Thiện, 2007) [7]. Trong nước thải có nhiều thành phần khác nhau, dó cũng chính là các tác nhân gây ô nhiễm nguồn nước. Một số tác nhân gây ô nhiễm chính và có tính độc với con người, sinh vật như các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng, các kim loại nặng, các chất vô cơ, dầu mỡ, các hợp chất có mùi, vi sinh vật. - Chất hữu cơ: Được chia làm 2 loại theo khả năng phân hủy sinh học, bao gồm các chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học (như các hợp chất hydratcacbon, protein, chất béo). Để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ dạng này người ta sử dụng thông số BOD (nhu cầu oxy sinh hóa). Các chất hữu cơ khó phân hủy (như các chất polime, thuốc trừ sâu, các dạng polyancol), để đánh giá hàm lượng các chất hữu cơ dạng này người ta sử dụng thông số COD (nhu cầu oxy hóa học). - Chất dinh dưỡng: một số dinh dưỡng có nguồn gốc từ nước thải như amoni (NH+4), nitrat (NO3-), photpho (PO43-), sunphat (SO42-). Hàm lượng các chất dinh dưỡng khá cao trong nước thải sinh hoạt khu dân cư, nước thải nhà máy thực phẩm và hóa chất. * Khái niệm về nguồn nước thải Nguồn nước thải là nguồn phát sinh ra nước thải và là nguồn chủ yếu gây ô nhiễm nước mặt, nước ngầm. Theo Lê Văn Thiện (2007) [7], nguồn nước thải phân loại theo 3 các sau: Phân loại theo nguồn nước thải: có 2 loại là nguồn gây ô nhiễm có thể xác định và không xác định. - Nguồn xác định hay nguồn điểm là nguồn gây ô nhiễm có thể xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng nước xả thải và các tác nhân gây ô nhiễm (như cống xả nước thải). - Nguồn không xác định là nguồn gây ô nhiễm không có điểm cố định, không xác định được vị trí, bản chất, lưu lượng và tác nhân gây ô nhiễm, nguồn này rất khó quản lý (như nước mưa chảy tràn quan động ruộng, đường phố đổ vào sông ngòi, kênh rạch). a. Phân loại theo tác nhân gây ô nhiễm: Gồm các tác nhân lý hóa (màu sắc, mùi vị, nhiệt độ, chất rắn lơ lửng BOD5, COD, độ dẫn điện), tác nhân hóa học (các kim loại nặng như Hg, Cd, As các chất hữu cơ), tác nhân sinh học như khuẩn Ecoli. b. Phân loại theo nguồn gốc phát sinh (là cơ sở để lựu chọn biện pháp quản lý và áp dụng công nghệ): Gồm có 4 nguồn nước thải là nước thải sinh hoạt, nước thải công nghiệp, nước thải nông nghiệp, nước thải tự nhiên. Tuy nhiên, người ta quan tâm nhiều nhất đến nguồn nước thải sinh hoạt, nguồn nước thải công nghiệp và nguồn nước thải y tế. Đây là một trong ba nguồn phát sinh nước thải lớn nhất, có hàm lượng chất gây ô nhiễm nhiều nhất và ảnh hưởng nghiêm trọng đến tài nguyên nước nói riêng và môi trường nói chung. Một số đặc điểm của 3 nguồn nước thải công nghiệp, bệnh viện và sinh hoạt như sau: - Nước thải sinh hoạt: Là nước thải từ các hộ gia đình, bệnh viện, khách sạn, trường học,thải ra quá trình sống của con người. Đặc điểm chứa nhiều chất hữu cơ dễ phân hủy sinh học, giàu chất dinh dưỡng, nhiều vi khuẩn và có mùi khó chịu (khoảng 58% chất hữu cơ, 24% chất vô cơ và vi sinh). Thành phần nước thải có chứa hàm lượng BOD5= 250ml, COD =500 mg/l; Chất rắn lơ lửng = 220 mg/l; pH = 6,8; photpho = 8 mg/l; Ntổng số = 40 mg/l. - Nước thải công nghiệp: là nước thải từ các cơ sở sản xuất công nghiệp, tiểu thủ công nghiệp, giao thông vận tải. Đặc điểm có chứa nhiều chất độc hại (kim loại nặng: Hg, Pb, Cd, As, CN-,các chất hữu cơ khó phân hủy sinh học như phenol, dầu mỡ,các chất hữu cơ dễ phân hủy từ cơ sở sản xuất thực phẩm). Nước thải công nghiệp không có đặc điểm chung và phụ thuộc vào quá trình sản xuất, trình độ và bản chất của dây chuyền công nghệ sản xuất, quy mô xử lý nước thải. - Nước thải bệnh viện: đặc điểm của ô nhiễm nước thải bệnh viện là ô nhiễm với mức BOD5,COD và SS tương đối cao, đặc biệt là các vi sinh vật trong đó có nhiều chủng vi khuẩn gây bệnh như Samonella, Shygella, enterobacters, virut viêm gan A... Nước thải có mức độ ô nhiễm nặng từ các nguồn hoạt động chuyên môn như phòng mổ, buồng khám bệnh, nước từ bể phốt. 2.1.2. Một số ảnh hưởng của nước thải Ảnh hưởng lớn nhất của nước thải là gây ra ô nhiễm môi trường nước dẫn đến sự thay đổi thành phần và tính chất của nước vượt quá một ngưỡng cho phép thì sự ô nhiễm nước đã ở mức nguy hiểm và gây ra một số bệnh cho người và động vật. Một số ảnh hưởng của nước thải đến môi trường và sức khỏe như sau: - Ảnh hưởng tới môi trường: nước thải có chứa chất hữu cơ thuận lợi cho sự phát triển của thực vật nhưng vượt quá sẽ gây hiện tượng phú dưỡng, làm giảm lượng oxy trong nước, khi đó các loài thủy sinh sẽ bị chết do thiếu oxy. Cùng đó là sự xuất hiện của các độc chất trong nước sẽ tác động đến động thực vật thủy sinh và dần đi vào chuỗi thức ăn trong tự nhiên. - Ảnh hưởng tới sức khỏe: Ô nhiễm môi trường nước tác động trực tiếp đến sức khỏe con người, là nguyên nhân gây các bệnh như tiêu chảy (do virut, vi khuẩn, vi sinh vật đơn bào), lỵ, trực trùng, tả, thương hàn, viêm gan, giun sán. Các bệnh này gây suy dinh dưỡng, thiếu máu, thiếu sắt, gây kém phát triển, tử vong ở trẻ em. 2.2. Tình hình sản xuất khuôn mẫu thế giới và ở Việt Nam 2.2.1.Tình hình sản xuất khuôn mẫu trên thế giới và châu Á Trên thế giới, cuộc cách mạng về máy tính điện tử đã có tác động lớn vào nền sản xuất công nghiệp. Đặc biệt, trong ngành công nghiệp chết tạo khuôn mẫu hiện đại, công nghệ thông tin (CNTT) đã được ứng dụng rộng rãi, để nhanh chóng chuyển đổi các quá trình sản xuất theo kiểu truyền thống sang sản xuất công nghệ cao (CNC), nhờ đó các giai đoạn thiết kế và chế tạo khuôn mẫu từng bước được tự động hóa. (CAD/CAM – trong đó: CAD là thiết kế với sự trợ giúp của máy tính điện tử; CAM là sản xuất với sự trợ giúp của máy tính điện tử, còn được gọi là gia công điều khiển số). Các nước có nền công nghiệp tiên tiến như: Nhật Bản, Hàn Quốc, Đài Loan đã hình thành mô hình liên kết tổ hợp, để sản xuất khuôn mẫu chất lượng cao, cho từng lĩnh vực công nghệ khác nhau: Chuyên thiết kế chế tạo khuôn nhựa, khuôn dập nguội, khuôn dập nóng, khuôn đúc áp lực, khuôn ép chảy, khuôn dập tự động Chuyên thiết kế chế tạo các cụm chi tiết tiêu chuẩn, phục vụ chế tạo khuôn mẫu như: các bộ đế khuôn tiêu chuẩn, các khối khuôn tiêu chuẩn, trụ dẫn đường, lò so, cao su ép nhăn, các loại cơ cấu cấp phôi tự động Chuyên thực hiện các dịch vụ nhiệt luyện cho các công ty chế tạo khuôn. Chuyên cung cấp các loại dụng cụ cắt gọt để gia công khuôn mẫu; Chuyên cung cấp các phần mềm chuyên dụng CAD - CAM - CIMATRON, CAE Chuyên thực hiện các dịch vụ đo lường, kiểm tra chất lượng khuôn Những mô hình trên chính là mô hình liên kết mở, giúp các doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào lĩnh vực với việc ứng dụng CNC, theo hướng tự động hóa quá trình sản xuất,nhằm nâng cao chất lượng sản phẩn và phát huy tối đa năng lực thiết bị của mình. Điển hình là mô hình công nghiệp sản xuất khuôn mẫu (CNSXKM) của Đài Loan. Năm 2002, Đài Loan đã xuất khẩu khuôn mẫu đi các nước: Trung Quốc, Mỹ, Indonesia, Thái Lan, Việt Namvới tổng trị giá 18.311.271.000 đài tệ, tương đương với 48.726 tấn khuôn mẫu. Khuôn mẫu Đài Loan được đánh giá là đạt tiêu chuẩn quốc tế nhưng giá thành chỉ bằng 50% giá nhập ngoại, do đã luôn ứng dụng cập nhật những công nghệ mới (công nghệ vật liệu mới, công nghệ tự động hóa, CNTT) vài quá trình sản xuất ( Diễn đàn cơ khí Việt Nam, 2010) [4]. Kinh nghiệm của Đài Loan – một quốc gia có ngành SXKM phát triển cho thấy, họ luôn cập nhật công nghệ vật liệu mới và công nghệ tự động hóa vào quá trình sản xuất. Một điểm quan trọng nữa là: sự liên kết chặt chẽ trong sản xuất giữa các doanh nghiệp thuộc ngành CNKM. Hiệp hội Khuôn mẫu Đài Loan (TMDIA) đã tập hợp, liên kết hơn 600 công ty; đã hình thành các trung tâm thiết kế, các tổ hợp chế tạo khuôn mẫu cho từng lĩnh vực công nghiệp. Đây chính là sự phân công và hợp tác lao động ở mức độ cao, giúp các doanh nghiệp có điều kiện đầu tư chuyên sâu vào từng lĩnh vực với việc ứng dụng CNC theo hướng tự động hóa sản xuất. Nhờ đó, họ có điều kiện phát huy tối đa năng lực thiết bị của mình, nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm; tập trung đầu tư và đổi mới thiết bị công nghệ. Cũng chính là nhờ sự tập hợp, liên kết này mà doanh nghiệp tránh được tình trạng đầu tư trùng lặp và giảm tối đa chi phí khấu hao thiết bị trong giá thành sản phẩm khuôn mẫu. Điều này thể hiện rõ ở chất lượng và giá thành sản phẩm của Đài Loan trên thị trường khuôn mẫu (Taiwan Mold & Die Industry Association, 2010) [16]. 2.2.2. Tình hình sản xuất khuôn mẫu ở Việt Nam Tại Việt Nam do hạn chế về năng lực thiết kế và chế tạo, các doanh nghiệp hiện mới chỉ đáp ứng được một phần sản xuất khuôn mẫu phục vụ cho chế tạo các sản phẩm cơ khí tiêu dùng và một phần cho các công ty liên doanh nước ngoài. Với những sản phẩm có yêu cầu kỹ thuật cao (máy giặt, tủ lạnh, điều hòa, ô tô, xe máy) hầu hết phải nhập bán thành phẩm hoặc nhập khuôn từ nước ngoài vào sản xuất. Một trong những nguyên nhân cần được đề cập đến là các doanh nghiệp SXKM trong nước hiện đa phần hoạt động ở tình trạng tự khép kín, chưa có sự phối hợp, liên kết với nhau để đi vào thiết kế và sản xuất chuyên sâu vào một hoặc một số mặt hàng cùng chủng loại, trang thiết bị ở hầu hết các cơ sở thuộc trình độ công nghệ thấp,hoặc có nơi đã đầu tư trang thiết bị công nghệ cao nhưng sự đầu tư lại trùng lặp do chưa có sự hợp tác giữa các doanh nghiệp sản xuất. Bên cạnh đó, nguồn nhân lực thiết kế, chế tạo và chuyển giao công nghệ cũng bị phân tán. Cũng do sản xuất nhỏ lẻ nên ngay cả việc nhập thép hợp kim làm khuôn mẫu cũng phải nhập khẩu với giá thành cao. Những điều này giải thích vì sao chi phí SXKM của các doanh nghiệp Việt Nam luôn lớn, dẫn đến hiệu quả sản xuất bị hạn chế. Công nghiệp khuôn mẫu của Hà Nội lớn nhất cả nước song vẫn không đáp ứng được nhu cầu về khuôn mẫu tại Hà Nội. Hầu hết vẫn phải nhập bán thành phẩm hoặc khuôn từ nước ngoài. Nhu cầu về khuôn mẫu của Hà Nội được thể hiện qua bảng 2.1 sau: Bảng 2.1: Nhu cầu về khuôn mẫu của Hà Nội STT Tên nhà máy Chủng loại Số lượng 1 Công ty Cơ Khí Thăng Long Khuôn dập 1.500 bộ 2 Công ty Điện cơ Thống Nhất Khuôn dập 75 bộ 3 Công ty chế tạo máy điện VN- HGR Khuôn dập 150 bộ 4 Công ty Xích líp Đông Anh Khuôn dập 500 bộ 2.3. Công nghệ sản xuất khuôn mẫu của Việt Nam 2.3.1. Đặc trưng nguyên liệu sản xuất Các loại vật liệu được dùng làm khuôn: a. Khuôn dập nguội: * Vật liệu: DC53 (tức SKD11 cải tân) - Đặc trưng: Độ cứng cao, chịu mài mòn , thích hợp với tôi ở nhiệt độ cao, tính gia công, mài và wire cut tốt. - Chuyên dụng: Khuôn dập nguội, khuôn die cast sản xuất hàng loạt, khuôn đòi hỏi độ chính xác cao. * Vật liệu: DC11 (tức tên gọi mới của SKD11) - Đặc trưng: Tính chịu mài mòn tốt, độ dãn kích thước sau khi tôi thấm thấp. - Chuyên dụng: Khuôn dập nguội sản xuất hàng loạt. * Vật liệu: DCX  - Đặc trưng: Tính gia công, hàn sửa khuôn tốt. - Chuyên dụng: Dùng cho các loại khuôn dập hạng trung , sản xuất số lượng ít. * Vật liệu: DC3 - Đặc trưng: Còn gọi thép hoá cứng dưới hơi lạnh. Tính chịu mài mòn rất cao. - Chuyên dụng: Thường được dùng làm con lăn trong máy cán sắt, khuôn dập nguội số lượng nhỏ. * Vật liệu: GOA (tức tên gọi mới của SKS3) - Đặc trưng: Tính tôi, chịu mài mòn tốt. - Chuyên dụng: Dùng làm khuôn dập. * Vật liệu: GO5 - Đặc trưng: Còn gọi là thép chuyên dụng làm frame . Tính tôi cao. - Chuyên dụng: Dùng làm khuôn dập dạng blanking. * Vật liệu: GO4 - Đặc trưng: Tính tôi tốt, độ biến dạng sau tôi thấp. - Chuyên dụng: làm khuôn chính xác cao, các loại khuôn cần độ vát tháo khuôn lớn. * Vật liệu: CX1 - Đặc trưng: Độ cứng 50 HRC , Độ biến dạng sau xử lý nhiệt thấp. - Chuyên dụng: Các loại khuôn dập chi tiết có thành mỏng, các chi tiết bộ phận trong khuôn kim loại. * Vật liệu: GO40F - Đặc trưng: Độ cứng 40HRC, tính gia công tốt. - Chuyên dụng: Dùng làm các loại khuôn đơn giản. * Vật liệu: YK30 (tức tên mới của SKS93) - Đặc trưng: Thép thíhc hợp với tôi dầu, dễ xử lý nhiệt. - Chuyên dụng: Dùng sản xuất các loại khuôn dập nhỏ, số lượng ít. Dùng làm Jig (đồ gá). * Vật liệu: SLD-MAGIC - Đặc trưng: Vật liệu mới nghiên cứu, không cần tôi thấm khuôn sau gia công, độ cứng, dai cao, tính gia công cao, thích hợp với gia công cao tốc, tính chịu mài mòn, va đập cao. Khuôn bằng SLD-MAGIC có thể sản xuất đến 300.000 shot mới cần tu sửa khuôn. Thành phần vật liệu không được công khai vì HITACHI METAL đang xin bản quyền. - Chuyên dụng: làm tất cả các loại khuôn từ dập nguội đến Die-casting. b. Khuôn dập nóng, khuôn Die Casting: * Vật liệu: DHA1 (tên mới của SKD61 cải tân) - Chuyên dụng: Làm khuôn die cast, khuôn đùn, khuôn dập nóng. * Vật liệu: DH31-S - Đặc trưng: tính tôi và chịu nhiệt cao, cường độ cao, tính chịu mài mòn cao, nếu dùng phương pháp HIT và AHIT để xử lý nhiệt thì tuổi thọ của khuôn sẽ rất cao. - Chuyên dụng: làm khuôn Die cast cao tính năng, khuôn díe cast loại lớn, khuôn dập nóng loại lớn. * Vật liệu: DHA (tên mới của DKD61 cải tân) - Đặc trưng: Tính tôi cao, độ biến dạng sau xử lý nhiệt thấp, tính thử nóng (heat checking) tốt. - Chuyên dụng: Khuôn Die Cast, khuôn dập nóng. * Vật liệu : DH2F - Đặc trưng: Độ cứng 40HRC. - Chuyên dụng: làm khuôn Die Cast, khuôn đúc nhựa, các loại pin trong khuôn. c. Các loại khuôn rèn, khuôn đùn nóng: * Vật liệu: DH62 (tên gọi mới của SKD62) - Đặc trưng: Độ kháng mềm cao, tính chịu mài mòn tốt. - Chuyên dụng: Khuôn dập nóng, khuôn đùn. * Vật liệu: DH32 - Đặc trưng: Chuyên dùng làm khuôn chịu được lực va đập, cao tốc, nhiệt độ cao, thích hợp với các loại khuôn dập nóng, khuôn rèn cao tốc. * Vật liệu: DFA (tên gọi mới của SKT4 cải tân) - Đặc trưng: Tính chịu va đập cao. - Chuyên dụng: Khuôn rèn, khuôn đùn, búa máy. Nguyên liệu C45 gồn Fe và C, trong đó nồng độ cacbon có trong thép là 0,45%, C45 được xếp vào loại vật liệu có tính cacbon trung bình, thường được dùng thiết kế trục, bánh răng khái niệm lý hóa của sắt cacbon như sau: Thép cacbon là một hợp kim có hai thành phần cơ bản chính là sắt và cacbon, trong khí các nguyên tố có mặt trong thép cacbon là không đá kể. Thành phần phụ trợ trong thép cacbon là mangan (đối đa 1,65%), silic (tối đa 0,6%), và đồng (tối đa 0,6%). Lượng cacbon trong thép càng giảm thì độ dẻo của thép cacbon càng cao. Hàm lượng cacbon trong thép tăng lên cũng làm cho thép tăng độ cứng, tăng thêm độ bền cũng như làm giảm tính dễ uốn và giảm tính hàn. Hàm lượng cacbon trong thép tăng lên cũng kéo theo làm giảm nhiệt độ nóng chảy của thép (Hội cơ khí kỹ thuật Nhật Bản, 2007) [6]. Hiện nay, khuôn đùn ép nhôm hình được sản xuất chủ yếu bằng thép SKD61 theo tiêu chuẩn JIC G4404 (1983) của Nhật Bản, có thành phần C = 0,32-0,42%, Mn = 0,5%, Cr = 4,5-5,5%, Mo = 1-1,5%, V = 0,8-1,2%. Việt Nam thường thông dụng các loại thép trên làm khuôn vì các yếu tố sau: - Giá thành vừa phải - Sử dụng khuôn nóng là chủ yếu (các mặt hàng ép nhựa) - Vì độ chính xác của các sản phẩm ép nhựa không cần cao (các mặt hàng như thau nhựa, xô nhựa, ghế nhựa, ly nhựa không cần theo chuẩn) mà chú trọng về mẫu mã là chủ yếu, cho nên khuôn không cần có cơ tính cao nên không cần dùng vật liệu thép có cơ tính cao. 2.3.2. Công nghệ sản xuất khuôn mẫu quy mô công nghiệp Sử dụng công nghệ khuôn mẫu trong sản xuất có một ưu điểm vượt trội so với các công nghệ gia công khác là tạo ra năng suất cao, số lượng sản phẩm lớn, ít phải gia công lại nên đáp ứng được yêu cầu về sự đa dạng sản phẩm từ đơn giản đến phức tạp, với thời gian triển khai sản xuất nhanh. Bản thân khuôn mẫu cũng là sản phẩm của ngành cơ khí chế tạo tích hợp rất sâu các lĩnh vực công nghệ và giá trị tri thức. Rất nhiều tiến bộ kỹ thuật hàng đầu thế giới hiện nay trong lĩnh vực thiết kế, công nghệ vât liệu, công nghệ gia công chế tạo, tự động hóa đã và đang được thế hiện trong chế tạo khuôn mẫu. Một số nước như Đài Loan, Trung Quốc, đã phát triển chế tạo khuô