Ngày nay, sản phẩm nhựa xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống hàng ngày. Trong các ngành công nghiệp nhẹ, từ trước đến nay nhiều chi tiết thiết bị đã được chế tạo từ sản phẩm polyme. Trong các ngành công nghiệp nặng, vật liệu nhựa đang dần thay thế thép cho các chi tiết ít chịu lực; cá biệt có một số loại nhựa có tính chịu lực cao, chịu nhiệt, chịu mài mòn và chịu được môi trường mà các loại thép có thể bị phá hủy đã được dùng. Và dễ thấy nhất là trong đời sống hàng ngày, hầu hết các vật dụng cần thiết phục vụ cho cuộc sống đều là các sản phẩm nhựa.
Có nhiều phương pháp chế tạo các sản phẩm nhựa trong đó đáng chú ý là công nghệ đúc phun (Injection Molding). Đây là phương pháp tạo hình quan trọng nhất và được sử dụng ngày càng rộng rãi nhờ tính điều hòa giữa chất lượng và chi phí khi gia công các sản phẩm có bề mặt phức tạp.
Trước đây việc thiết kế, chế tạo lòng khuôn và lõi khuôn đúc phun có bề mặt phức tạp gặp rất nhiều khó khăn do dùng các phương pháp truyền thống. Chúng phụ thuộc nhiều vào trình độ người thiết kế, người thợ; thời gian sản xuất lòng khuôn dài và kém chính xác.
Hiện nay nhờ sự phát triển của các kỹ thuật thiết kế có sự trợ giúp của máy tính (CAD), chế tạo có sự trợ giúp của máy tính (CAM) và các máy gia công CNC, tia lửa điện EDM việc thiết kế và chế tạo lòng khuôn đã đơn giản hơn nhiều, rút ngắn được thời gian sản xuất, đảm bảo độ chính xác gia công về hình dáng, kích thước, độ tương quan.
164 trang |
Chia sẻ: tuandn | Lượt xem: 3015 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế công nghệ chế tạo lòng khuôn vỏ máy gọt bút chì từ nhựa Poly Propylen có ứng dụng các phần mềm CAD/CAM như SolidWorks 2005, Mastercam X và công cụ tính toán mô phỏng quá trình đúc phun Moldflow Plastics Insights 5.0, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
Lời nói đầu 5
CHƯƠNG 1. CÔNG NGHỆ ĐÚC PHUN SẢN PHẨM NHỰA 7
I. Chất dẻo 7
1.1. Định nghĩa 7
1.2. Phân loại chất dẻo 7
1.3. Những tính chất của chất dẻo 8
1.4. Các chất phụ gia sử dụng trong chất dẻo 9
II. Các phương pháp gia công chất dẻo 10
2.1. Công nghệ cán 10
2.2. Công nghệ phủ chất dẻo 10
2.3. Công nghệ đùn 11
2.4. Gia công vật thể rỗng 11
2.5. Công nghệ ép 11
2.6. Công nghệ tạo xốp chất dẻo. 12
2.7. Công nghệ hàn chất dẻo 12
2.8. Công nghệ dán chất dẻo 12
2. 9. Công nghệ đúc phun 12
III. Công nghệ đúc phun gia công sản phẩm nhựa 13
3.1. Vật liệu sử dụng để đúc 13
3.2. Máy đúc phun 15
3.2.1. Phân loại máy đúc phun 16
3.2.2. Nhiệm vụ và đặc trưng quan trọng của các cụm kết cấu 17
3.3. Quá trình đúc phun 22
3.3.1. Giai đoạn dẻo hóa và chuyển hóa vật liệu sang trạng thái nóng chảy 22
3.3.2. Giai đoạn điền đầy khuôn và làm nguội sản phẩm 23
3.3.3. Giai đoạn lấy sản phẩm ra khỏi khuôn 25
3.4. Khuôn đúc phun 26
3.4.1. Định nghĩa và các thành phần cơ bản của khuôn. 27
3.4.2. Phân loại khuôn 29
3.4.3. Hệ thống cấp nhựa 32
3.4.4. Hệ thống đẩy 34
3.4.5. Điều khiển nhiệt độ khuôn 37
3.4.6. Lõi mặt bên 38
3.4.7. Các chi tiết khuôn cơ bản 41
3.5. Các khuyết tật của sản phẩm đúc phun và cách khắc phục 43
3.5.1. Đường hàn và đường hợp 43
3.5.2.Cản khí 44
3.5.3.Vết nứt 45
3.5.4. Sự cong vênh 45
3.5.5. Sự tạo đuôi 46
3.5.6. Lõm co và rỗ co 46
3.5.7. Sản phẩm thiếu nhựa 47
CHƯƠNG 2. KỸ THUẬT VÀ CÁC PHẦN MỀM CAD/CAM - CNC 49
I. Nguyên lý chung của kỹ thuật CAD/CAM 49
1.1. Quá trình CAD 49
1.2. Quá trình CAM 50
II. Phần mềm Mastercam X 53
2.1. Giới thiệu chung 53
2.2. Giao diện vùng làm việc của Mastercam X 54
2.3. Thiết lập thông số gia công trên máy 57
2.4. Xuất mã NC 62
III. Phần mềm SolidWorks 2005 62
3.1. Giới thiệu chung 62
3.2. Giao diện và một số chức năng cơ bản 63
3.2.1. Mở một bản vẽ SolidWorks 64
3.2.2.Vẽ phác 64
3.3.3. Chức năng tiện ích trong thiết kế 3D 66
3.3.4. Bản vẽ lắp 68
IV. Phần mềm Moldflow Plastics Insights 70
4.1. Giới thiệu chung 70
4.2. Giao diện chương trình 71
4.3. Các chức năng chính 71
4.4. Các loại kết quả 72
CHƯƠNG 3.THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN SẢN PHẨM NHỰA 76
I. Máy gọt bút chì 76
1.1. Thiết kế sản phẩm máy gọt bút chì có ứng dụng SolidWorks 2005 76
1.2. Công dụng và nguyên lý hoạt động của máy gọt bút chì 79
1.2.1. Công dụng 79
1.2.2. Nguyên lý hoạt động 79
1.3. Tính công nghệ của vỏ máy gọt bút chì 80
II. Thiết kế khuôn đúc 81
2.1. Cơ sở dữ liệu cho thiết kế khuôn 81
2.2. Các bước thiết kế khuôn đúc 82
2.2.1 Vẽ to hình sản phẩm, xác định đường phân khuôn 82
2.2.2. Xác định vị trí đặt miệng phun và chốt đẩy 83
2.2.3. Xác định bạc cuống phun 83
2.2.4. Xác định hệ thống lõi mặt bên, miếng ghép lòng và lõi khuôn 84
2.2.5. Xác định hệ thống làm nguội, vị trí chốt dẫn hướng và vít kẹp 87
2.2.6.Thiết kế chiều dày của các tấm khuôn 88
2.2.7. Xác định quá trình đẩy và độ dày tấm đẩy 89
2.2.8. Xác định vòng định tâm và bu lông vòng nâng 90
2.2.9. Hoàn chỉnh sơ đồ khuôn 92
2.2.10. Tính lực kẹp khuôn và lực đẩy vật đúc 944
2.2.11.Chọn loại máy đúc 955
2.2.12. Lắp đặt khuôn 966
2.2.13. Lưu giữ khuôn 966
2.3. Ứng dụng Moldflow Plastics Insights để mô phỏng tính toán đúc phun 977
2.3.1. Thiết đặt thông số đầu vào 977
2.3.2.Kết quả thu được 100
III. Ứng dụng MasterCAM X trong việc gia công, chế tạo khuôn 104
CHƯƠNG 4. QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ GIA CÔNG LÒNG KHUÔN, LÕI KHUÔN 112
I. Quy trình công nghệ gia công lòng khuôn 112
1.1. Dạng sản xuất 112
1.2. Phương pháp chế tạo phôi 112
1.3. Thứ tự các nguyên công 113
1.4. Tính chế độ cắt 114
1.4.1.Nguyên công 1 114
1.4.2.Nguyên công 2 114
1.4.3. Nguyên công 3 119
1.4.4.Nguyên công 4 130
1.4.5. Nguyên công 5 131
1.4.6. Nguyên công 6 131
1.4.7. Nguyên công 7 132
1.4.8. Nguyên công 8 133
1.4.9. Nguyên công 9 133
1.4.10. Nguyên công 10 133
1.4.11. Nguyên công 11 134
1.4.12. Nguyên công 12 134
1.4.13. Nguyên công 13 134
II. Quy trình công nghệ gia công lõi khuôn 134
2.1. Dạng sản xuất 134
2.2. Phương pháp chế tạo phôi 135
2.3. Thứ tự các nguyên công 136
2.4. Tính chế độ cắt 137
2.4.1. Nguyên công 1 137
2.4.2.Nguyên công 2 137
2.4.3. Nguyên công 3 141
2.4.4. Nguyên công 4 153
2.4.5. Nguyên công 5 154
2.4.6. Nguyên công 6 154
2.4.7. Nguyên công 7 155
2.4.8. Nguyên công 8 156
2.4.9. Nguyên công 9 157
2.4.10. Nguyên công 10 158
2.4.11. Nguyên công 11 158
2.4.12. Nguyên công 12 158
2.4.13. Nguyên công 13 158
Kết luận 15959
PHỤ LỤC 1 160
I. Chương trình gia công lòng khuôn 160
1.1. Chương trình gia công phay lòng khuôn 160
1.2. Chương trình gia công các lỗ trên miếng ghép lòng khuôn 161
II. Chương trình gia công lõi khuôn 162
2.1. Chương trình phay lõi khuôn 162
2.2. Chương trình gia công các lỗ trên miếng ghép lõi khuôn 163
PHỤ LỤC 2. CÁC KẾT QUẢ MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐÚC PHUN 164
Tài liệu tham khảo 178
Lời nói đầu
Ngày nay, sản phẩm nhựa xuất hiện trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật cũng như trong đời sống hàng ngày. Trong các ngành công nghiệp nhẹ, từ trước đến nay nhiều chi tiết thiết bị đã được chế tạo từ sản phẩm polyme. Trong các ngành công nghiệp nặng, vật liệu nhựa đang dần thay thế thép cho các chi tiết ít chịu lực; cá biệt có một số loại nhựa có tính chịu lực cao, chịu nhiệt, chịu mài mòn và chịu được môi trường mà các loại thép có thể bị phá hủy đã được dùng. Và dễ thấy nhất là trong đời sống hàng ngày, hầu hết các vật dụng cần thiết phục vụ cho cuộc sống đều là các sản phẩm nhựa.
Có nhiều phương pháp chế tạo các sản phẩm nhựa trong đó đáng chú ý là công nghệ đúc phun (Injection Molding). Đây là phương pháp tạo hình quan trọng nhất và được sử dụng ngày càng rộng rãi nhờ tính điều hòa giữa chất lượng và chi phí khi gia công các sản phẩm có bề mặt phức tạp.
Trước đây việc thiết kế, chế tạo lòng khuôn và lõi khuôn đúc phun có bề mặt phức tạp gặp rất nhiều khó khăn do dùng các phương pháp truyền thống. Chúng phụ thuộc nhiều vào trình độ người thiết kế, người thợ; thời gian sản xuất lòng khuôn dài và kém chính xác.
Hiện nay nhờ sự phát triển của các kỹ thuật thiết kế có sự trợ giúp của máy tính (CAD), chế tạo có sự trợ giúp của máy tính (CAM) và các máy gia công CNC, tia lửa điện EDM … việc thiết kế và chế tạo lòng khuôn đã đơn giản hơn nhiều, rút ngắn được thời gian sản xuất, đảm bảo độ chính xác gia công về hình dáng, kích thước, độ tương quan.
Bên cạnh đó, nhiều phần mềm chuyên dụng dùng để tính toán mô phỏng các thông số đúc phun đã ra đời nhằm hỗ trợ cơ sở dữ liệu giúp người dùng kiểm tra trước tính hợp lệ của sản phẩm và khuôn, đưa ra chiến lược thiết kế phù hợp dùng để dự đoán và giải các bài toán sản xuất trước khi chúng được đưa vào thực tế.
Ở nước ta việc sản xuất các sản phẩm từ nhựa phục vụ cho đời sống cũng như trong kỹ thuật đang được phát triển rất mạnh mẽ, số lượng các cơ sở sản xuất ứng dụng phương pháp gia công mới ngày càng nhiều.
Xuất phát từ thực tế đó, em đã chọn đề tài: “Thiết kế công nghệ chế tạo lòng khuôn vỏ máy gọt bút chì từ nhựa PolyPropylen có ứng dụng các phần mềm CAD/CAM như SolidWorks 2005, Mastercam X và công cụ tính toán mô phỏng quá trình đúc phun Moldflow Plastics Insights 5.0” làm đồ án tốt nghiệp.
Trong quá trình thực hiện đồ án, em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ, động viên và góp ý. Trước hết em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới thầy giáo hướng dẫn, PGS. TS Trần Xuân Việt vì những chỉ bảo tận tình của thầy trong suốt thời gian thực hiện đồ án. Em cũng xin cảm ơn gia đình, bạn bè đã quan tâm, giúp đỡ, tạo điều kiện để bản đồ án này hoàn thiện hơn.
Mặc dù đã có cố gắng, nhưng do thời gian và khả năng bản thân hạn chế, đồ án không tránh khỏi có những thiếu sót. Một lần nữa em xin cảm ơn và rất mong được sự quan tâm đóng góp ý kiến của những người quan tâm đến đề tài của bản đồ án này.
Hà Nội, ngày 01 tháng 06 năm 2007
Sinh viên
Nguyễn Vũ Quang
CHƯƠNG 1CÔNG NGHỆ ĐÚC PHUN SẢN PHẨM NHỰA
Công nghệ đúc phun (hay ép phun) là phương pháp chế tạo sản phẩm từ một loại vật liệu phi kim loại: chất dẻo. Nó đóng vai trò như bộ phận chính trong nền công nghiệp nhựa toàn thế giới, chiếm tỷ trọng 32% sản phẩm nhựa sản xuất ra hàng năm (chỉ đứng sau công nghệ đùn với tỷ trọng 36%). Chương này giới thiệu tổng quan về chất dẻo, các phương pháp gia công chất dẻo rồi tập trung vào công nghệ ép phun.
I. Chất dẻo
1.1. Định nghĩa: Chất dẻo (hay nhựa) là loại vật liệu được tạo thành từ nhiều phân tử (polyme). Nó có thể được tổng hợp hoặc thay đổi từ thành phần nhỏ (monome). Ở điều kiện thường chất dẻo là vật rắn. Dưới đây là biểu đồ phân loại các vật liệu trong đời sống trong đó chất dẻo phân chia làm nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn.
1.2. Phân loại chất dẻo
Dựa trên lý tính, hoá tính, cấu trúc phân tử, khả năng gia công… Người ta phân loại chất dẻo theo nhiều phương pháp khác nhau.
Phân loại chất dẻo theo cấu trúc hoá học
Trong các loại nhựa, tuỳ theo trạng thái sắp xếp chuỗi mạch mà ta phân loại nhựa có dạng kết tinh hoặc vô định hình. Nhựa kết tinh (PP, PE,…) thường ở trạng thái đục mờ trong khi nhựa vô định hình (ABS, PC…) có độ trong suốt cao.
Phân loại chất dẻo theo công nghệ
Chất dẻo được chia thành hai loại: nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn. Nhựa nhiệt dẻo có khả năng lặp lại nhiều lần quá trình chảy mềm dưới tác dụng của nhiệt nên có thể sử dụng lại nhiều lần nhưng phẩm chất giảm dần khi dùng lại. Nhựa nhiệt rắn khi bị tác dụng của nhiệt hoặc xử lý hóa học sẽ trở nên cứng rắn. Nhựa nhiệt rắn không có khả năng tái sinh.
Phân loại chất dẻo theo hình dạng mạch phân tử
Có thể phân biệt các loại chất dẻo có hình dạng sợi tuyến tính, hình dạng sợi phân nhánh, cấu trúc lưới không gian, cấu trúc hình dây thang, cấu trúc lưới phẳng, cấu trúc hình sao…
Phân loại chất dẻo theo công dụng
Trong thực tế nhựa thường được phân thành 3 loại: Nhựa thông dụng (được sử dụng rộng rãi), nhựa kỹ thuật (dùng trong các chi tiết máy), nhựa kỹ thuật chuyên dùng (sử dụng trong một số lĩnh vực chuyên biệt) và nhựa hỗn hợp.
1.3. Những tính chất của chất dẻo
1.3.1. Tính chất vật lý
- Tỷ trọng nhựa: thường dao động từ 0,9 - 2,0 . Các nhựa khi gia công thành sản phẩm xốp thì có tỉ trọng thấp( 0,02 – 0,1 ) và có độ truyền nhiệt nhỏ.
- Chỉ số nóng chảy: là chỉ số thể hiện tính lưu động của vật liệu nhựa khi gia công. Chỉ số chảy càng lớn thể hiện tính lưu động của vật liệu càng cao và dễ gia công và ngược lại.
- Độ hút ẩm (độ hút nước): Mức độ hút nước được xác định bằng mức hút nước của nhựa.
- Độ co nhiệt của nhựa: Độ co nhiệt của nhựa là % chênh lệch giữa kích thước sản phẩm sau khi đã lấy ra khỏi khuôn được ổn định, định hình theo kích thước của khuôn. Đây là một chỉ số rất quan trọng khi thiết kế khuôn nhằm tạo ra sản phẩm có độ chính xác cao.
1.3.2 Tính chất hoá học
- Tính chịu hoá chất: Đa số các loại nhựa thường bền khi chịu tác động của môi trường khí quyển. Hơn nữa chúng còn bền với các loại hoá chất như axít, kiềm, muối và các loại hoá chất khác.
- Tính chịu thời tiết, khí hậu: là tính thay đổi về chất lượng độ bền của sản phẩm dưới ảnh hưởng của ánh sáng, nhiệt độ, không khí. Quá trình giảm độ bền dưới tác động của khí hậu gọi là sự lão hoá của nhựa. Người ta thường dùng thêm một số chất phụ gia có tác dụng hạn chế quá trình lão hoá của nhựa.
1.4. Các chất phụ gia sử dụng trong chất dẻo
- Chất bôi trơn: Chất bôi trơn trong nhằm giảm ma sát giữa các mạch hay đoạn mạch cao phân tử của chất dẻo và cải thiện tính chất chảy dưới tác dụng của nhiệt. Chất bôi trơn ngoài nhằm làm tránh sự bám dính giữa nhựa với bề mặt trong lòng xy lanh, bề mặt trục vít và khuôn. Các loại chất bôi trơn gồm có: Rượu béo, axít béo, …
- Chất hoá dẻo: có trong nhựa nhằm cải thiện sự hoá dẻo, dễ dàng điền đầy khuôn và tạo ra sự mềm dẻo của sản phẩm. Ví dụ: Este của axit hay rượu, Butanol, Glycol …
- Chất ổn định: gồm các loại ổn định nhiệt, ổn định tia tử ngoại, chất chống lão hoá…nhằm mục đích tránh phá huỷ đặc biệt do nhiệt trong quá trình gia công hoặc sự dụng sản phẩm chất dẻo. Chất ổn định nhiệt chủ yếu dùng cho nhựa PVC nhằm tránh tạo đuôi trong quá trình gia công (muối Cadmium, Calcium…). Chất ổn định ánh sáng để bảo vệ chất dẻo dưới ánh nắng mặt trời (Các bon đen, bột màu ..). Chất chống lão hóa nhằm mở rộng khoảng nhiệt độ sử dụng của nhựa (phòng lão Fenolic, Amin …)
- Chất chống tĩnh điện: Sự tích điện trên bề mặt vật liệu không dẫn điện có thể khử bằng cách sử dụng chất chống tĩnh điện để tạo nên một lớp bề mặt háo nước. Các loại chất chống tĩnh điện gồm: các chất hoạt động bề mặt, muối vô cơ,…
- Chất làm chậm cháy: tạo nên sự kháng cháy cho chất dẻo. Các chất chậm cháy thường có chứa nhôm, Antimon, Brom,…Chất chậm cháy thường dưới dạng oxit vô cơ hay phân tử hữu cơ có chứa yếu tố Halogen.
- Chất tạo xốp: làm cho sản phẩm chất dẻo có những lỗ xốp bên trong. Có hai loại chất tạo xốp: Chất tạo xốp vật lý (tạo xốp bằng cách giãn nở khí nén, bốc hơi chất lỏng, hòa tan của chất rắn), chất tạo xốp hoá học (tạo xốp bằng cách tự phân hủy ở nhiệt độ cao).
- Chất tạo màu: được chia làm hai loại: Thuốc nhuộm và chất màu. Thuốc nhuộm là chất hữu cơ tan trong nhựa, nhưng không bền nhiệt. Chất màu là chất vô cơ không tan trong nhựa, kháng nhiệt hơn thuốc nhuộm.
- Chất độn: là chất trơ thêm vào trong chất dẻo để cải thiện độ bền và các yêu cầu khác trong khi sử dụng. Chất độn cũng làm cho giá thành của sản phẩm giảm. Có chất độn vô cơ và hữu cơ. Chất độn Cacbonat Canxi và cao lanh, bột tan,… được sử dụng nhiều hơn cả.
II. Các phương pháp gia công chất dẻo
Có nhiều công nghệ được sử dụng để tạo ra sản phẩm nhựa. Tùy vào vật liệu, hình dạng, yêu cầu chất lượng hay số lượng sản xuất mà ta chọn loại gia công phù hợp.
2.1. Công nghệ cán
Quá trình cán là một trong những phương pháp sản xuất của công nghiệp gia công chất dẻo mà trong đó vật liệu chất dẻo, nhiệt dẻo đuợc chế tạo thành tấm hoặc màng. Các máy cán thường sử dụng đó là các máy cán có 4 hoặc 5 trục cán xếp theo các dạng chữ I, L, F, Z. Các loại vật liệu thường dùng để cán: PVC cứng và PVC mềm, các copolyme từ PVC, Polistirol dai và ABS, các chất Polyolefin…
2.2. Công nghệ phủ chất dẻo
Công nghệ tráng phân lớp được hiểu là quá trình phủ bọc lớp chất dẻo lên vật liệu cốt dạng tấm mềm dễ uốn (như vải, giấy, sợi tự nhiên, sợi tổng hợp,…). Có nhiều phương pháp phủ như phết bằng dao phết, tráng phân lớp bằng trục trụ tròn, tẩm nhúng, …
2.3. Công nghệ đùn
Từ chất dẻo dạng hạt hoặc bột, ta thu được sản phẩm sản xuất liên tục ví dụ như sản xuất ống gọi là thiết bị máy đùn. Máy đùn thực chất là một thành viên trong dây chuyền sản xuất. Nó gồm có thiết bị tạo hình, bộ phận chỉnh hình, bộ phận kéo sản phẩm, bộ phận thu sản phẩm hoặc cắt sản phẩm thành từng đoạn nhất định.
Khối chất dẻo nóng chảy cần có độ cứng nhất định để lúc khởi đầu định hình giữ được hình dạng tạo ra nó. Gia công đùn được sử dụng để gia công đối với sản lượng lớn chủ yếu là các chất dẻo như PVC cứng, PVC mềm, PE, và PP.
2.4. Gia công vật thể rỗng
Công nghệ tạo hình rỗng được hiểu là người ta tạo hình đoạn ống nhựa nhiệt dẻo được đùn ra bằng khí nén áp lực cao từ phía trong nó thành sản phẩm cần chế tạo. Khâu thổi sản phẩm được tiến hành trong khuôn rỗng hai nửa sao cho đoạn ống chất dẻo được đùn ra ở trạng thái nóng sẽ tiếp nhận biên dạng của khoang rỗng trong khoang mẫu, sau đó được làm nguội. Vật liệu cho sản phẩm này chủ yếu là Polyetylen (85%) tạo ra các mặt hàng để đóng gói sản phẩm.
2.5. Công nghệ ép
Quá trình ép là quá trình gia công trong đó vật liệu đã dẻo hoá sơ bộ hoặc đã được nung nóng sơ bộ, được tạo viên, được định lượng vào khoang khuôn. Sau đó ở nhiệt độ đủ xác định sau khi khuôn đóng, dưới áp lực vật liệu ép được tiến hành tạo lưới thành sản phẩm. Nguyên công ép chủ yếu để gia công các sản phẩm từ các xốp chất dẻo, từ Polyolefin có phân tử lượng lớn như PE, PP đến các chất dẻo họ xellulo.
2.6. Công nghệ tạo xốp chất dẻo.
Xốp chất dẻo là một kiểu đặc biệt của hệ thống phối hợp khi không khí hoặc một loại khí nào đó được phun vào trong chất dẻo. Để thực hiện quá trình tạo xốp người ta sử dụng cả chất dẻo lẫn vật liệu cơ bản trong 3 dạng sau:
- Nhiệt dẻo trong trạng thái nóng chảy- Bột nhão hoặc Polyme hạt- Hai hoặc nhiều vật liệu ở trạng thái lỏng mà giữa chúng xảy ra phản ứng hoá học.
Dựa vào quá trình gia công xốp ta chia nhựa nhiệt dẻo làm 3 nhóm:
- Được tạo xốp trong trạng thái nhớt như PS.
- Được tạo xốp trong trạng thái nóng chảy như PVC, PE.
- Quá trình tạo xốp tiến hành từ trạng thái lỏng như UF, PF.
2.7. Công nghệ hàn chất dẻo
Quá trình hàn chất dẻo là quá trình trong đó các mối liên kết chất nhiệt dẻo đựơc thực hiện nhờ áp lực với việc sử dụng vật liệu hàn hoặc không sử dụng vật liệu hàn. Chất dẻo có phân tử lượng quá lớn không thể hàn được.
2.8. Công nghệ dán chất dẻo
Quá trình dán là phương pháp ghép nối hiện đại, bằng phương pháp này ta tạo ra các mối ghép khó có thể tháo gỡ được.
2. 9. Công nghệ đúc phun
Công nghệ đúc phun (hay ép phun) là phương pháp tạo hình sản phẩm nhựa trong lòng khuôn dưới áp suất cao. Nhựa được hóa lỏng rồi được phun vào khuôn nhờ piston hay trục vít. Sau khi điền đầy khoang khuôn, nhựa bắt đầu đông đặc lại cho tới nhiệt độ nhất định thì được đẩy ra ngoài.
Sau đây là phần giới thiệu về phương pháp đúc phun.
III. Công nghệ đúc phun gia công sản phẩm nhựa
3.1. Vật liệu sử dụng để đúc
Vật liệu sử dụng trong công nghệ đúc phun thường ở dạng hạt. Phương pháp đúc sử dụng để gia công cho cả chất nhiệt dẻo cũng như nhiệt cứng. Chất nhiệt dẻo được gia công ở dạng nguyên hoặc pha màu, pha thêm phụ gia hoặc tạo thành xốp. Chất nhiệt cứng dưới tác dụng của nhiệt mềm ra, sau đó tạo cấu trúc lưới chuyển sang trạng thái hoà tan, không nóng chảy. Hầu hết lý thuyết về gia công đúc phun sử dụng cho gia công nhựa nhiệt dẻo, tỷ trọng nhựa nhiệt dẻo bằng cách phương pháp đúc phun chiếm tới 90%.
Phương pháp đúc có lợi về mặt kinh tế khi sử dụng nó để sản xuất các sản phẩm định hình với số lượng lớn. Nhiệt độ gia công khoảng . Trong khoảng nhiệt độ này các chất dẻo ở trạng thái rắn chuyển sang trạng thái nóng chảy thuận tiện cho việc gia công áp lực.
Sản phẩm vật đúc phải có chiều dày không khác nhau nhiều, không có góc nhọn và phải có góc nghiêng để dễ đẩy.
Dưới đây là một số loại nhựa thông dụng chuyên dùng để đúc sản phẩm kèm theo điều kiện đúc:
a. ABS (Acrylonitrile-Butadieneо-Styrene):Sản phẩm ứng dụng: các thiết bị trong xe ô tô, tủ lạnh, dụng cụ nhỏ trong gia đình…Điều kiện đúc phun
Sấy khô
ABS là chất hút ẩm nên cần sấy khô trước khi đúc với nhiệt đô 80 - 90˚C trong ít nhất 2 giờ.
Nhiệt độ chảy dẻo
200 - 280˚C; giá trị thường dùng: 230˚C
Nhiệt độ khuôn
25 - 80˚C
Áp suất đúc
50 - 100 MPa
Tốc độ phun
Từ vừa đến cao
b. HDPE (High Density Polyethylene)Sản phẩm ứng dụng: Các hộp chứa trong tủ lạnh, đồ làm bếp, …Điều kiện đúc phun
Sấy khô
Thường không cần thiết nếu bảo quản cẩn thận
Nhiệt độ chảy dẻo
180 - 280˚C; 200 - 250˚C cho vật liệu phân tử lượng lớn
Nhiệt độ khuôn
20 - 95 ˚C (nhiệt độ cao cho thành dày tới 6 mm; nhiệt độ thấp cho thành dày hơn 6 mm.)Hệ thống làm nguội nên đồng đều để tránh co nhiệt không đồng đều.
Áp suất đúc
70 - 105 MPa
Tốc độ phun
Tốc độ phun yêu cầu cao
c. LDPE (Low Density Polyethylene)Sản phẩm ứng dụng: Cửa van, bát , phễu, ống nối.Điều kiện đúc phun
Sấy khô
Thường không cần thiết
Nhiệt độ chảy dẻo
180 - 280˚C
Nhiệt độ khuôn
20 - 70˚C
Áp suất đúc
Tới 150 MPa
Tốc độ phun
Cao
d. PC (Polycarbonate)Sản phẩm ứng dụng: Trang thiết bị điện và các phụ tùng.Điều kiện đúc phun:
Sấy khô
PC là chất hút ẩm nên cần sấy khô trước khi đúc với nhiệt độ 100- 120˚C trong 3 đến 4 giờ.
Nhiệt độ chảy dẻo
260 - 340˚C
Nhiệt độ khuôn
70 - 120˚C
Áp suất đúc
Cao đến mức có th