Đề cương công nghệ polyme và compozit
Câu 3: trình bày phân loại các phương pháp gia công vật liệu polyme
Các phương pháp gia công thường được chia thành 3 nhóm nhiêm vụ chính :
- Nhóm các phương pháp tạo hình: có nhiệm vụ tạo cho vật liệu có hình dạng sản
phẩm sử dụng thuộc nhóm này gồm các phương pháp gia công như ép, ép đúc, đúc
dưới áp suất, đùn, tao hình nhiệt, cắt gọt,...
- Nhóm các phương pháp lắp ghép: có nhiệm vụ tạo liên kết giữa các chi tiết của
sản phẩm với nhau. Trong nhóm này có kể đến phương pháp gia công như hàn và
phủ bề mặt (bao gồm dán hoặc phun)
Nhóm các phương pháp biến tính: có nhiệm vụ thay đổi cấu trúc polyme bằng
phương pháp vật lý hoặc bằng phản ứng hóa học như các phương pháp trộn, hoạt
hóa bề mặt, biến tính polyme,...
Trong quá trình gia công, dưới tác dụng của nhiệt độ và áp suất, trạng thái vật liệu
bị biến đổi. Tùy theo trạng thái vật liệu và điều kiện gia công các quá trình gia
công polyme được chia thành 6 nhóm chính :
- Nhóm 1: điều kiện nhiệt độ, áp suất cao, vật liệu ở trạng thái chảy nhớt trong quá
trình gia công như: ép, đúc dưới áp suất, đùn,...
- Nhón 2: đk nhiệt độ và áp suất, vật liệu ở trạng thái chảy mềm cao, phổ biến nhất
là các phương pháp gia công vật liệu ở dạng tấm
- Nhóm 3: nhiệt độ, áp suất gần như bình thường, vật liệu gia công cũng giữ
nguyên các cấu hình ban đầu như quá trình gia công cơ khí.
- Nhóm 4: Vật liệu ở trạng thái lỏng hoặc mềm cao ở nhiệt độ thường thoặc nhệt
độ không cào lắm như: đúc không áp suất, đúc ly tâm,....
- Nhóm 5:Bằng cách nấu chảy và đổ vào khuôn, gia công các sản phẩm có kích
thước lớn và PE là loại poyme thường được gia công bằng phương pháp này.
- Nhóm 6: Hàn và dán polyme
Câu 5: Nêu cấu tạo, nguyên lý làm việc, ưu nhược điểm của máy cán 2 trục.
Cấu tạo
Gồm 2 trục rỗng làm bằng thép, quay ngược chiều nhau. Sát mặt trong của trục có
bố trí hệ thống đường ống cho nước giải nhiệt chạy qua.
Hai bánh răng điều chính khe hở giữa hai trục được bố trí hai bên phía thao tác. Ở
2 đầu trục có bộ phận giống như lưỡi gà có thể điều chỉnh ra vào được, có nhiệm
vụ tránh cho lớp vật liệu dồn về 2 đầu trục và khó cắt hoặc điều chỉnh chiều rộng
tấm khi xuất tấm. Phía đước là khay hứng nguyên liệu rơi ra. Ngoài ra còn có bộ
phận dừng khẩn cấp khi có sự cố.
Nguyên lý làm việc
Máy cán 2 trục làm việc gián đoạn. Cụm chi tiết làm việc là 2 trục rỗng, đặt song
song trên 1 mặt phẳng nằm ngang.Các trục này quay với vận tốc khác nhau và
ngược chiều.
- Vận hành và thao tác :
+ Mở nước giải nhiệt tối đa cho trục quay
+ Mở động cơ vận hành.
+ Mở cự ly khe trục theo yêu cầu
+ Đặt cao su lên trục trước để cao su đi vào khe hở 2 trục
+ Cho cao su đi qua khe hở vài lần để đạt độ dẻo cần thiết
+ Cho các phụ gia vào (khó phân tán cho trc, dễ phân tán cho sau, rắn cho trc, lỏng
cho sau).Thực hiên cắt đảo, cán đổi đầu, gấp tam giác,... để trộn đều phụ gia. Mở
cự ly khe trục theo yêu cầu để xuất tấm cao su với độ dày cần thiết.
Ưu điểm :
Có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau như sơ luyện, hỗn luyện, xuất tấm,
gia nhiệt ,....trong đó có những chức năng mà máy trộn kín không thực hiện đc
(xuất tấm)
Nhược điểm
- Hiệu quả trộn thấp nên thời gian 1 chu kì trộn dài, năng lượng tiêu tốn cho đơn vị
khối lượng nguyên liệu lớn hơn so với các thiết bi khác.
- Thao tác nặng nhọc , vất vả.
- An toàn lao động và vệ sinh công nghiệp thấp.
Câu 11: Trình bày cấu tạo máy ép phun và quy trình vận hành máy
Cấu tạo:
- Hệ thống hỗ trợ ép phun
+ Thân máy
+ Hệ thống thủy lực
+ Hệ thống điên
+ Hệ thống làm nguội
- Hệ thống phun:
+ Phếu cấp liệu
+ Khoang chứa liệu
+ Các băng gia nhiệt
+ Trục vít
+ Bộ hồi tự hở
+ Vòi phun
- Hệ thống kẹp
+ Cụm đấy của máy
+ Cụm kìm
+ Tấm di động
+ Tấm cố định
+ Những thanh nối
- Hệ thống, khuôn
Có 2 bán khuôn, một bán khuôn cố định và một bán khuôn di động
- Hệ thống điều khiển
+ Màn hình điều khiển
+ Bảng điều khiển
Quy trình vận hành.
Hạt nhựa hoặc hỗn hợp được nạp vào phễu chứa nguyên liệu. Sau đó, chúng được
hóa lỏng bởi băng gia nhiệt ở nhiệt độ thích hợp. Tiếp đó, toàn bộ nhựa lỏng sẽ di
chuyển lên phía trên nhờ trục vít. Đồng thời, trục vít sẽ lùi về phía sau để tạo ra
khoảng trống cho nhựa chảy vào phía trước đầu phun. Nhờ áp lực đẩy của trục vít,
nhựa nóng sẽ được bơm vào khuôn. Cuối cùng, hệ thống làm mát sẽ làm nguội sản
phẩm trước khi lấy sản phẩm ra ngoài.
Câu 9: Trình bày hoạt động của công nghệ đúc ép nóng nhựa nhiệt rắn và cao su.
Trước khi ép sản phẩm, người ta lắp khuôn ép vào 2 bàn ép ở vị tí tương ứng để
khi bàn ép chuyển động xuống thì chày ép vào cối chính xác. Sau khi cho bột ép
vào đầy lỗ khuôn, nung nóng đều đến nhiệt độ ép, tiến hành ép sản phấm. Nhờ
piston thủy lực đẩy bàn ép có gắn chày ép từ trên xuống.
Khi chày ép bắt đầu nén vật liệu thì bơm cao áp bắt đầu hoạt động để tăng áp suất
nén đến áp suất cần thiết và duy trì ở áp suất này trong suốt thời gian sản phẩm lưu
trong khuôn. Khi quá trình ép kết thúc, piston sẽ đẩy bàn ép lên, mở khuôn ép để
các thanh đẩy thủy lực lấy sản phẩm , khỏi cối khuôn bằng các thanh đẩy thủy lực.
- Chuấn bị vật liệu trước khi ép
+ Bảo quản bột ép :
Giữ độ ấm vật liệu đúng theo yêu cầu kỹ thuật của nó,thông thường độ ẩm
tối đa cho phép là 4%
Nhiệt độ bảo quản cũng cần phải lưu ý, có thể xảy ra quá trình đóng rắn ở
nhiệt độ không cao lắm. Thông thường nhiệt độ bảo quản bột ép nhựa nhiệt
rắn từ 16- 200°C
Một số bột ép như Carbamid cần phải giữ sạch vì sp sẽ bị nhuộm màu do pư
khử của các chất bẩn.
+ Đong lường vật liệu được phân thành 3 loại :
Đong lường theo trọng lượng - chính xác hơn nhưng ít được sử dụng vì năng
suất thấp
Đong lường theo thể tích - phổ biến nhất vì đơn giản, nhanh chóng.
Đong lường theo cách đếm hạt.
+ Nung nóng sơ bộ
Cho phép sút ngắn chu kỳ ép và tăng chất lượng sản phẩm
- Ép sản phẩm:
Đối với vật liệu đã được nung nóng sơ bộ cần phải cho vào khuôn nhanh và
cho chày ép vào ngay để tránh sự mất nhiệt và vật liêu hút ẩm trở lại.
Đối với vật liệu chưa gia nhiệt thì cần phải tiến hành quá trình nung nóng
trong khuôn ép trước khi đóng kín khuôn.
- Lấy sản phẩm:
Cách lấy sp thông dụng là dùng thanh đẩy, mâm trượt và khí nén.
Để lựa chọn phương pháp lấy sp ra khỏi khuôn, cần phụ thuộc vào
Số lượng khuôn và cách bố trí lỗ khuôn
Hình dạng sp
Loại khuôn ép
Bề dày sản phẩm.
Câu 12: Trình bày một tố thông số công nghệ ép phun
- Áp lực phun :
Áp lực phun lớn nhất được tính tại đầu phun khi ép nhiên liệu vào lòng khuôn.
+ Áp suất nén (giữ): là áp suất tăng lên trong khuôn sau khi khuôn được điền đầy.
Nó ảnh hưởng đến tổng lượng vật liệu đc ép vào trong khuôn.
+ Áp xuất duy trì và thời gian duy trì áp
Áp suất duy trì là áp suất (.) giai đoạn duy trì áp, sau khi áp suất nén đạt
được.