Công nghệ đùn

Chia sẻ: Nguyen Ha | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:27

Thêm vào BST

Báo xấu

215
lượt xem 42
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Máy đùn trục vít (Extruder) là một phương phá p gia công chủ yếu cho nhựa nhiệt dẻo, các loại vật liệu có độ đàn hồi cao như cao su, đôi khi cũng gia công cho nhựa nhiệt rắn, vật liệu được đẩy liên tục qua một khe hởcótiết diện không đổi gọi làđầu tạo hình. Sản phẩm được định hình theo hai chiều (những sản phẩm có chiều dài liên tục), độ chính xác của sản phẩm phụ thuộc vào nhiều yếu tố, chế độ gia công (nhiệt độ, á p suất), sau khi ra khỏi đầu tạo hình kéo căng định hình hay có bộphận tiế p nhận…

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Công nghệ đùn

CHƯƠNG 3: COÂNG NGHEÄ ÑUØN MAÙY ÑUØN 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 2 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 1
MAÙY ÑUØN Ñuøn laø gì ? Caùc daïng ñuøn khaùc nhau . Thaønh phaàn cuûa maùy ñuøn . 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 3 C3: CÔNG NGH ÙN MOÂ PHOÛNG QUAÙ TRÌNH ÑUØN 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 4 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 2
HEÄ THOÁNG ÑUØN Pheãu caáp lieäu,boä phaän gia nhieät,truïc vít,xy lanh ,taám chaën, khuoân ,hoäp soá 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 5 C3: CÔNG NGH ÙN ÑAÀU PHUN o Ñöôïc laép treân maùy ôû phaàn cuoái cuûa xy lanh (barrel) o Ñaàu phun ñöôïc laép vôùi khuoân 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 6 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 3
ÑAÀU PHUN 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 7 C3: CÔNG NGH ÙN ÑÓA PHAÂNÑÓA PHAÂN PHOÁI PHOÁI 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 8 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 4
ÑÓA PHAÂN PHOÁI Ñóa phaân phoái Taám chaén Loïc Laép khuoân 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 9 C3: CÔNG NGH ÙN XY LANH 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 10 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 5
TRUÏC VÍT ÑUØN 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 11 C3: CÔNG NGH ÙN TRUÏC VÍT ÑUØN Tyû soá L/D Quan heä tröïc tieáp tôùi khaû naêng cuûa maùy ñuøn tôùi vieäc troän . Thoâng thöôøng tyû soá L/D thöôøng 16:1 tôùi 32:1 Nhöõng maùy hieän nay coù tyû soá naøy cao hôn Ñöôøng kính (D) 3/24/2010 Chieàu daøi (L) PGS.TS THÁI TH THU HÀ 12 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 6
TRUÏC VÍT ÑUØN VOÛ CAÙCH NHIEÄT CAËP NHIEÄT ÑIEÄN GIA NHIEÄT VAÙCH XY LANH TRUÏC VÍT 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 13 C3: CÔNG NGH ÙN TRUÏC VÍT ÑUØN CAÙC VUØNG TREÂN TRUÏC VÍT Doøng vaät lieäu 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 14 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 7
TRUÏC VÍT 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 15 C3: CÔNG NGH ÙN NHIEÀU TRUÏC VÍT VAØ NHIEÀU XY LANH Coù yù nghóa lôùn ñoái vôùi caùc vaät lieäu nhaäy vôùi nhieät (PVC) Taêng hieäu quaû trong vieäc dòch chuyeån vaät lieäu. Giuùp cho quaù trình ñaåy toát hôn . 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 16 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 8
TRUÏC VÍT Chöùc naêng. Caùc thoâng soá: A- xy lanh , B- khe hôû giöõa caùnh vaø beà maët trong cuûa xy lanh , C-Keânh daãn nhöïa , D- caùnh vít , E – chieàu daày caùnh vít , F-truïc vít 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 17 C3: CÔNG NGH ÙN Chieàu saâu caùnh vít AÙp suaát duøng cho chaát deûo ñaõ noùng chaûy laø moät haøm theo chieàu saâu caùnh vít dc. Trong ñoaïn caáp lieäu thì dc lôùn Cho pheùp caùc haït chaát deûo caáp vaøo xy lanh nhieàu Trong ñoaïn laøm nhuyeãn thì dc nhoû hôn Cho pheùp taêng aùp suaát Trong ñoaïn eùp thì dc nhoû nhaát. Do vaäy khi thieát keá caàn caân nhaéc caån thaän 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 18 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 9
Chi tieát truïc vít Caùnh coù daïng xoaén vôùi phaàn XY khoâng gian giöõa caùc caùnh LANH Chöùa chaát deûo . BÖÔÙC TRUÏC VÍT Phaàn caùnh yeâu caàu coù ñoä cöùng cao vaø khoâng caûn trôû Höôùng doøng chaát deûo bôûi xy lanh. Böôùc cuûa caùnh thöôøng ñöôïc xaùc ñònh baèng phöông trình : KHE HÔÛ CAÙNH pitch tan A = πD 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 19 C3: CÔNG NGH ÙN QUAÙ TRÌNH TROÄN VAØ NOÙNG CHAÛY Höôùng dòch chuyeån Caùc hieän töôïng xaûy ra trong raõnh raát phöùc taïp . Gaàn caïnh truïc vít, theo kinh nghieäm thôøi gian chaát deûo löu tröõ ôû ñaây laø lôùn nhaát. Quaù trình troän keùm Doøng chaûy thaønh lôùp moûng Khoâng coù söï chaûy roái Quaù trình gia nhieät coù theå gaëp khoù khaên 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 20 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 10
QUAÙ •Trong ñoù : •v = vaän toác cuûa taám (m/s) TRÌNH •D = khoaûng caùch giöõa caùc taám (m) TAÛI •W = chieàu roäng cuûa caùc taám (m) •N = soá voøng quay cuûa truïc vít (rad/s) Qdr = 0.5vwd (Löu löôïng doøng tröôït) Duøng hình khai trieån cuûa truïc vít ,ta coù : v = π DN cos A d = dc Giaû söû: w = w c = (π D t an A − w f ) cos A Boû qua wf ( chieàu roäng cuûa caùnh) or Qdr = 0.5π 2 D 2 N d c sin A cos A 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 21 C3: CÔNG NGH ÙN Löu löôïng ñuøn – aùp suaát ngöôïc. Qdr = 0.5π 2 D 2 N d c sin A cos A Ñaây laø löu löôïng ñuøn ra cöïc ñaïi cuûa maùy ñuøn Söï di chuyeån cuûa chaát deûo Söï chuyeån qua nhoû hôn khi maët caét ngang nhoû Ñi qua taám loïc vaø khuoân Taïo neân aùp suaát ngöôïc, Qbp. π Dd c3 sin 2 A  dp  Qbp =   12η  dl  3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 22 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 11
π Dd c3 sin 2 A  dp  Qbp =   12η  dl  Aùp suaát ngöôïc laø haøm cuûa Ñöôøng kính xi lanh Ñoä nhôùt cuûa chaát deûo Goùc nghieâng cuûa caùnh Gradient aùp suaát dp/dl… Gradient aùp suaát dp/dl Laø haøm cuûa hình daùng truïc vít, kích thöôùc xylanh, goùc nghieâng cuûa caùnh . Neáu giaû thieát profil aùp suaát laø tuyeán tính doïc theo xylanh thì dp/dl trôû thaønh p/L 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 23 C3: CÔNG NGH ÙN π Dd c3 sin 2 A  dp  Löu löôïng ñuøn Qbp = 12η    dl  Do ñoù: pπ Dd c3 sin 2 A Qbp = 12η L •Trong ñoù : •p = aùp suaát ñaàu (MPa) •L = chieàu daøi xylanh (m) 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 24 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 12
Doøng aùp suaát ngöôïc Noù khoâng phaûi laø doøng aùp ngöôïc Noù caûn trôû doøng chaûy tôùi Vaäy doøng thöïc baèng bao nhieâu? Qnet = Qdr − Qbp pπ Dd c3 sin 2 A Qnet = 0.5π D N d c sin A cos A − 2 2 12η L Qnet laø löu löôïng cuoái cuøng ñi tôùi khuoân! 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 25 C3: CÔNG NGH ÙN Boû qua doøng tröôït giöõa caùnh vaø thaønh xylanh Aùp suaát ngöôïc laøm giaûm doøng löu löôïng nhöng laø nguyeân nhaân laøm deûo ÔÛ ñieàu kieän giôùi haïn, aùp suaát ngöôïc coù theå laøm cho doøng chaûy ngöøng Qe = Qdr − Qbp = 0 Q =Q dr bp Aùp suaát ngöôïc cöïc ñaïi: 6 π D N Lη c o t A p = m ax d c 2 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 26 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 13
Löu löôïng thöïc pπ Dd c sin 2 A 3 Qnet = 0.5π 2 D 2 N d c sin A cos A − 12η L Trong phöông trình treân coù raát nhieàu thoâng soá Chuùng goàm 2 daïng: Daïng khoâng ñieàu khieån ñöôïc ( thoâng soá quaù trình ) Daïng coù theå ñieàu khieån ñöôïc ( thoâng soá thieát keá ) Caùc thoâng soá thieát keá : laø nhöõng thoâng soá ta thieát keá ban ñaàu nhö Ñöôøng kính xylanh Böôùc hoaëc goùc xoaén truïc vít Chieàu saâu raõnh dc Chieàu daøi xylanh L 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 27 C3: CÔNG NGH ÙN Caùc thoâng soá quaù trình : •Toác ñoä quay cuûa truïc vít (N) •Aùp suaát caàn thieát ( thay ñoåi khuoân, laøm chaäm truïc vít, thay ñoåi nhieät ñoä ) •Bieán aån … NHIEÄT ÑOÄ. •Ñoä nhôùt Nhöng chæ trong phaïm vi toác ñoä keùo vaø nhieät ñoä cho pheùp Ta coù theå vieát laïi : Qdr = 0.5π 2 D 2 Nd c sin A cos A = α N pπ Dd c sin 2 A β p 3 Qbp = = 12η L η or βp Qe = α N − η 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 28 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 14
βp Qe = α N − η Löu löôïng taêng khi Increasing N or E increasing viscosity x t r u d e Taêng N Giaûm p r F Taêng η l o w Boû qua doøng phi Newton R a t e Extruder Characteristic Curve Boû qua ma saùt Pmax Extrusion Pressure 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 29 C3: CÔNG NGH ÙN Ñaëc tính cuûa khuoân Doøng löu löôïng qua khuoân laø do aùp suaát ngöôïc Ñoái vôùi xylanh coù daïng ñôn giaûn thì toác ñoä doøng löu löôïng trong raõnh xaùc ñònh bôûi coâng thöùc : pπ Dd4 D = ñöôøng kính cuûa khuoân Qc = η = ñoä nhôùt cuûa doøng noùng chaûy 128η Ll •Löu löôïng taêng khi p taêng •Aûnh höôûng cuûa ñöôøng kính khuoân lôùn •Ñaëc tính cuûa khuoân vôùi aùp suaát laø tuyeán tính. Ghi chuù: coù theå vieát laïi phöông trình treân thaønh: 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 30 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 15
pπ Dd4 Qc = K s p Qc = 128η Ll -Trong ñoù Ks laø heä soá hình daùng cuûa khuoân -Phöông trình treân ñuùng vôùi doøng chaûy lôùp qua khe nhoû 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 31 C3: CÔNG NGH ÙN ÑIEÅM LAØM VIEÄC Giaù trò Q vaø p ñöôïc Increasing N or choïn laø giao ñieåm cuûa caùc ñöôøng cong ñaëc E increasing viscosity Die characteristic x curve t r tính khuoân vaø ñaëc tính u d e maùy ñuøn . r F Increassing l Operating L, n, o decreasing Chuù yù heä soá hình daïng Point w D R Ks laø ñoä doác cuûa ñöôøng a t e cong ñaëc tính khuoân . Extruder Characteristic Curve Pmax Extrusion Pressure 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 32 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 16
SAÛN PHAÅM ÑUØN Caùc oáng ñaëc bieät Caùc oáng ñöôïc laøm vôùi vieäc boïc loõi xoáp vôùi coâng ngheä ñuøn . OÁng raát daøi ñöôïc laøm vôùi caùc voøng xoaén vaø sau ñoù taïo ra daïng profil thích hôp. OÁng ñöôïc taêng beàn meàm baèng caùch ñuøn vôùi gia coá ôû beân trong vôùi caùc sôïi gia coá cao su vaø sau ñoù ñöôïc boïc ôû beân ngoaøi nhôø ñuøn . Caùc saûn phaåm Maøng (
ÑUØN OÁNG Loõi ôû giöõa ñöôïc ñôõ bôûi daïng luy neùt Taám chaën Vít ñieàu chænh loõi Phaù vôõ doøng chaát deûo Chaát deûo coù theå trôû laïi Loõi hình daùng cuõ vì Khuoân Toác ñoä doøng thaáp ngoaøi Ñieàu kieän khoâng thay Loõi Söï ñöùt ñoåi (Nhieät ñoä ) quaõng Khoâng Chaân khoâng Ñeå giaûm aûnh höôûng cuûa cuûa khí doøng boä phaän ñôõ thì thöôøng nhöïa noù coù daïng nhoïn bôûi loõi 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 35 C3: CÔNG NGH ÙN SAÛN PHAÅM DAÏNG MAØNG VAØ TAÁM Con laên keïp Caùc oáng ñuøn ñöôïc höôùng Boä phaän leân thoâng qua khuoân Con laên ñöùng cuoän daãn Caùc oáng ñöôïc thoåi phoàng höôùng Maøng chaát deûo leân cho ñeán khi noù trôû thoåi ñöôïc neân moûng theo yeâu caàu . Khuoân Vieäc cuoän laïi saûn phaåm oáng maøng laø caàn thieát . Maùy ñuøn Khoâng khí 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 36 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 18
THOÅI MAØNG 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 37 C3: CÔNG NGH ÙN THOÅI MAØNG Dies Caûm bieán maøng bao 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 38 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 19
TAÏO CAÙC SAÛN PHAÅM DAÏNG MAØNG HOAËC TAÁM < 0. 5 mm 0.5 – 12.5 mm Höôùng doøng nhöïa noùng Maët caét Maët caét Maøng Khe ñöôïc hôû ñuøn ra khuo ân 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 39 C3: CÔNG NGH ÙN CAÙC SAÛN PHAÅM DAÏNG TAÁM VAØ MAØNG Cung caáp vaät lieäu CAÙN Saûn xuaát Cung caáp polyme Cung caáp vaät lieäu Cung caáp polyme Caùc con laên Cung caáp vaät lieäu taïo aùp suaát Dao vaät lieäu lôùp neàn vaät lieäu lôùp neàn Boä phaän cuoän Boä phaän cuoän 3/24/2010 PGS.TS THÁI TH THU HÀ 40 C3: CÔNG NGH ÙN PGS.TS THÁI THI THU HÀ CÔNG NGH ÙN 20