Đề tài nghiên cứu khoa học: Thiết kế và chế tạo khuôn ép phun cho sản phẩm báng súng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:92

Thêm vào BST

Báo xấu

17
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của đề tài "Thiết kế và chế tạo khuôn ép phun cho sản phẩm báng súng" nhằm thiết kế báng súng; Thiết kế bộ khuôn báng súng; Chế tạo bộ khuôn báng súng. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Đề tài nghiên cứu khoa học: Thiết kế và chế tạo khuôn ép phun cho sản phẩm báng súng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP PHUN CHO SẢN PHẨM BÁNG SÚNG SKC 0 0 7 3 7 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP PHUN CHO SẢN PHẨM BÁNG SÚNG Chủ nhiệm đề tài: Huỳnh Tấn Hưng TP Hồ Chí Minh, tháng 10/2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM BÁO CÁO TỔNG KẾT ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC CỦA SINH VIÊN THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP PHUN CHO SẢN PHẨM BÁNG SÚNG Thuộc nhóm ngành khoa học: CƠ KHÍ SV thực hiện: Huỳnh Tấn Hưng Nam, Nữ: Nam Dân tộc: Kinh Lớp, khoa: 16144Cl4 , Khoa đào tạo chất lượng cao Năm thứ: 4 Số năm đào tạo:8 Ngành học: Công Nghệ Kỹ Thuật Cơ Khí Người hướng dẫn: ThS. Nguyễn Trọng Hiếu TP Hồ Chí Minh, Tháng10, Năm 2020
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM THÔNG TIN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 1. Thông tin chung: - Tên đề tài: Thiết kế và chế tạo khuôn ép phun cho sản phẩm báng súng - Chủ nhiệm đề tài: Huỳnh Tấn Hưng Mã số SV:16144065 - Lớp: 16144CL4 Khoa: Chất lượng cao - Thành viên đề tài: Stt Họ và tên MSSV Lớp Khoa 1 Tăng Thái Dương 16144027 16144CL3 Chất lượng cao 2 Tô Xuân Nam 15144040 15144CL Chất lượng cao - Người hướng dẫn:ThS. Nguyễn Trọng Hiếu 2. Mục tiêu đề tài: - Thiết kế báng súng. - Thiết kế bộ khuôn báng súng. - Chế tạo bộ khuôn báng súng. 3. Tính mới và sáng tạo: - Sử dụng vật liệu thay thế để làm báng súng thay vì báng súng bằng gỗ như trước đây. 4. Kết quả nghiên cứu: Sau khi hoàn tất việc tìm hiểu và nghiên cứu, nhóm chúng em đã hoàn thành được mục tiêu đề tài: ‘‘thiết kế và chế tạo khuôn ép phun cho sản phẩm báng súng”. Các mục tiêu cụ thể mà nhóm đã đạt được:  Thiết kế báng súng trên phần mềm CREO  Thiết kế khuôn ép nhựa sản phẩm báng súng  Chế tạo khuôn báng súng  Thử nghiệm và ép nhựa thành công sản phẩm báng súng i
5. Đóng góp về mặt giáo dục và đào tạo, kinh tế - xã hội, an ninh, quốc phòng và khả năng áp dụng của đề tài: - Báng súng làm bằng vật liệu thay thế có đặc điểm: gọn hơn, nhẹ hơn, bền hơn, cứng hơn, chịu nhiệt tốt hơn, chi phí thấp hơn,…. so với báng súng gỗ đang dung hiện nay. Vậy nên khi sử dụng báng súng làm bằng vật liệu thay thế sẽ dễ dàng hơn khi di chuyển, tiện lợi hơn và giảm bớt chi phí. Ngày 02 tháng 09 năm 2020 SV chịu trách nhiệm chính thực hiện đề tài (kí, họ và tên) ii
Nhận xét của người hướng dẫn về những đóng góp khoa học của SV thực hiện đề tài ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Ngày tháng năm Người hướng dẫn (kí, họ và tên) iii
MỤC LỤC 1.1. Công nghệ ép phun nhựa .................................................................................... 1 1.1.1. Tìm hiểu về công nghệ ép phun........................................................................ 1 1.1.2. Máy ép phun ...................................................................................................... 1 1.2. Quy trình ép phun ............................................................................................... 1 1.2.1. Quá trình kẹp ..................................................................................................... 2 1.2.2. Quá trình phun .................................................................................................. 2 1.2.3. Quá trình bão áp................................................................................................ 2 1.2.4. Quá trình làm nguội .......................................................................................... 2 1.2.5. Quá trình mở khuôn.......................................................................................... 3 1.2.6. Quá trình đẩy sản phẩm ................................................................................... 4 1.3. Một số khuyết tật trên sản phảm ép phun......................................................... 5 1.3.1. Cong vênh ........................................................................................................... 5 1.3.2. Lõm trên bề mặt sản phẩm............................................................................... 5 1.3.3. Thiếu liệu ............................................................................................................ 6 1.3.4. Bọt khí – rỗ khí .................................................................................................. 6 1.3.5. Xì bavia ............................................................................................................... 7 1.4. Đường hàn trong sản phẩm ép phun và cách cải thiện tăng độ bền đường hàn ................................................................................................................................ 8 1.5. Kết quả nghiên cứu trên thế giới về khắc phục đường hàn ........................... 10 1.5.1. SCORIM ........................................................................................................... 10 1.5.2. Push-Pull .......................................................................................................... 11 1.5.3. Moving Boundary Technique ......................................................................... 12 1.5.4. RHEOMOLDING ........................................................................................... 14 1.5.5. VAIM (Vibration Assisted Injection Molding) ............................................. 15 1.6.Tính cấp thiết đề tài ............................................................................................ 16 1.7. Mục đích nghiên cứu ......................................................................................... 17 1.8. Phương pháp nghiên cứu và đối tượng nghiên cứu........................................ 17 iv
1.9. Phạm vi nghiên cứu đề tài ................................................................................. 17 CHƯƠNG 2................................................................................................................... 18 CƠ SỞ LÝ THUYẾT ................................................................................................... 18 2.1. Giới thiệu vật liệu composite ............................................................................ 18 2.1.1. Khái niệm ......................................................................................................... 18 2.1.2. Đặc điểm ........................................................................................................... 18 2.1.3. Ưu điểm, nhược điểm ...................................................................................... 19 2.2. Thành phần vật liệu composite ......................................................................... 20 2.2.1. Vật liệu kim loại (và hợp kim) ........................................................................ 20 2.2.2. Vật liệu vô cơ-ceramic ..................................................................................... 20 2.2.3. Vật liệu polyme có hai loại .............................................................................. 20 CHƯƠNG 3................................................................................................................... 22 ỨNG DỤNG CỦA COMPOSITE TRONG QUÂN ĐỘI.......................................... 22 1.Ứng dụng của Composite trong quân đội ............................................................... 22 CHƯƠNG 4................................................................................................................... 28 BÁNG SÚNG ................................................................................................................ 28 4.1 .Súng là gì? ...................................................................................................... 28 4.2. Báng súng ........................................................................................................ 28 4.2.1. Khái niệm ......................................................................................................... 28 4.2.2 Lịch sử của báng súng ................................................................................. 29 4.2.3. Cấu tạo báng súng ........................................................................................... 29 4.2.4 Chất liệu chế tạo ............................................................................................... 33 CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ - CHẾ TẠO KHUÔN BÁNG SÚNG .............................. 35 5.1. Thiết kế sản phẩm .............................................................................................. 35 5.2. Thiết kế khuôn tách ........................................................................................ 39 5.2.1. Tính toán lòng khuôn ..................................................................................... 39 5.2.2 Ứng dụng phần mềm Moldex3D vào khuôn báng súng ............................... 44 5.2.3. Tách khuôn ..................................................................................................... 45 5.3. Thiết kế khuôn ép báng súng ......................................................................... 51 v
5.3.1 Khuôn âm ..................................................................................................... 51 5.3.2. Khuôn dương ................................................................................................... 54 5.3.3 Tấm kẹp dương ............................................................................................ 55 5.3.4 Tấm kẹp âm .................................................................................................. 55 5.3.5 Tấm đẩy trên ................................................................................................ 57 5.3.6 Tấm đẩy dưới ............................................................................................... 59 5.3.7 Vòng định vị củng những chi tiết lắp nhỏ khác (bulong, ty, ….) ............ 60 5.4 Lắp các chi tiết thiết kế .................................................................................. 64 5.5 Chế tạo khuôn: ................................................................................................... 74 CHƯƠNG 6: ................................................................................................................. 77 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN .................................................................. 77 6.1. Kết luận ............................................................................................................... 77 6.2. Hướng phát triển đề tài ..................................................................................... 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 78 vi
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: So sánh độ bền kéo giữa SCORIM và ép phun với đường hàn Bảng 1.2: So sánh độ bền kéo giữa ép phun và RHEOMOLDING với đường hàn DANH MỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH ẢNH Hình 1.1: Các bộ phận của máy ép phun Hình 1.2: Hệ thống kẹp của máy ép phun Hình 1.3: Hệ thống phun của máy ép phun Hình 1.4: Khuôn được làm nguội bằng khí Hình 1.5: Khuôn được làm nguội bằng nước Hình 1.6: Cụm kìm sử dụng cơ cấu trục khuỷu Hình 1.7: Hệ thống đẩy bằng ty đẩy Hình 1.8: Máy tạo hạt Hình 1.9: Hình ảnh sản phẩm bị cong vênh Hình 1.10: Hình ảnh sản phẩm bị lõm bề mặt Hình 1.11 : Hình ảnh sản phẩm bị thiếu liệu Hình 1.12 : Hình ảnh sản phẩm bị rỗ khí Hình 1.13 : Hình ảnh sản phẩm bị bavia Hình 1.14: Sự hình thành đường hàn Hình 1.15: Sơ đồ hệ thống hai piston SCORIM Hình 1.16: Sơ đồ Push – Pull Hình 1.17: Sơ đồ hệ thống Push-Pull Hình 1.18: Sơ đồ đơn vị kỹ thuật di chuyển ranh giới (một pin) Hình 1.19: Sơ đồ đơn vị kỹ thuật di chuyển ranh giới (hai pin) Hình 1.20: So sánh độ bền kéo Hình 1.21: Sơ đồ của RHEOJECTOR II (a & b) và II-A (c & d) Hình 1.23: Áp suất khoang trong quá trình ép phun thông thường Hình 1.24: Áp suất khoang trong VAI Hình 2.1: Cấu trúc Polymer Hình 2.2: Tỷ lệ composite trong máy bay tàu lượn Hình 3.1. Tàu tuần tra Ocean Eagle 43 (2015). Hình 3.2.Destroyer deckhouse roof (Mái nhà tàu khu trục). vii
Hình 3.3. Supacat SPV 400 Hình 3.4. XM1 Abrams (Mỹ) Hình 3.5. Bell V-280 Valor Hình 4.1: Báng súng gỗ Hình 4.2. M4 carbine Hình 4.3. Móc đuôi trên SPAS-12 Hình 4.4. Phong cách khác nhau của kẹp báng súng Hình 4.5.Biến thể trong lược báng súng Hình 4.6. Xây dựng kho súng trên máy tiện từ những năm 1850 (ảnh khoảng năm 2015) Hình 5.1: Tạo Sketch 1. Hình 5.2: Dùng lệnh Swept Blend tạo Sketch cho Section 1 . Hình 5.3: Vẽ biên dạng Hình 5.4 : Vẽ biên dạng Hình 5.5 : Biên dạng chi tiết khi nối Hình 5.6 : Tạo đầu báng súng. Hình 5.7 : Extrude 14.3mm. Hình 5.8 : Tạo rãnh báng súng. Hình 5.9 : Extrude rãnh. Hình 5.10 : Round 8mm. Hình 5.11: Tạo lõm 3.5. Hình 5.12 : Extrude 2 bên. Hình 5.13 : Extrude cắt nửa bên chi tiết. Hình 5.14 : Round 2mm. Hình 5.15 : Dùng lệnh Shell 1.5mm. Hình 5.16 : Hoàn thành thiết kế nửa bên để ép. Hình 5.17: Chọn đơn vị của chi tiết. Hình 5.18: Chọn đơn vị là millimeter. Hình 5.19: Chọn chi tiết cần đưa vào. Hình 5.20: Chọn lệnh Shrinkage => nhập hệ số co rút vào Shrink Ratio. Hình 5.21: Chọn số lòng khuôn. Hình 5.22: Chọn hướng tách khuôn. Hình 5.23: Chọn lệnh Workpiece để tạo kích thước lòng khuôn. Hình 5.24:Dùng lệnh FILL chọn mặt phân khuôn. Hình 5.25: Dùng Merge chọn tách theo biên dạng chi tiết. Hình 5.26: Dùng lệnh Refpart Cutout tạo undercut Hỉnh 5.27: Dùng lệnh Volume Split tạo các phần tách khuôn.. viii
Hình 5.28 : Dùng Copy tạo biên dạng insert – Dùng Solidify tạo insert. Hình 5.29: Insert- Khuôn âm sau khi tách khuôn. Hình 5.30: Khuôn dương sau khi tách khuôn. Hình 5.31 :Tạo lỗ lắp ống phun nhựa. Hình 5.32 :Tạo lỗ lắp ty 12mm Hình 5.33 :Tạo lỗ lắp ty 6. Hình 5.34: Tạo lỗ bulong M12x1.75. Hình 5.35: Mirror thành 4 lỗ bulong M12x1.75. Hình 5.36 : Tạo vai chốt bạc. Hình 5.37 : Tạo lỗ chốt bạc. Hình 5.38: Tạo lỗ ren Bulong vòng 12. Hình 5.39 : Tạo đường nước. Hình 5.40 :Tạo lỗ chốt bạc. Hình 5.41: Tạo lỗ ren M12x1.75 lắp xích kéo. Hình 5.42 : Tạo đường nước. Hình 5.43: Tạo lỗ bulong M12x1.75 lắp với tấm kẹp. Hình 5.44 :Tạo phôi. Hình 5.45 :Tạo lỗ lắp bulong M12x1.75. Hình 5.45 :Tạo phôi. Hình 5.46 :Tạo lỗ lắp vòng định vị. Hình 5.47 :Tạo vai bulong M12x1.75. Hình 5.48 :Tạo vai lắp vòi phun. Hình 5.49 :Tạo lỗ đường kính 12mm. Hình 5.50 :Tạo lỗ ren M6x1. Hình 5.51 :Tạo phôi. Hình 5.52 :Tạo lỗ ty. Hình 5.53 :Tạo vai ty 12. Hình 5.54 :Tạo vai ty 6. Hình 5.55 :Tạo lỗ ren M8x1.25 Hình 5.56 :Tạo phôi. Hình 5.57:Tạo lỗ lắp bulong với vòi phun. Hình 5.58 :Tạo vai bulong. Hình 5.59 :Tạo lỗ ren M12x1.75. Hình 5.60 :Tạo phôi vòng định vị. Hình 5.61 :Tạo lỗ lắp bulong. Hình 5.62 :Chamfer 1mm. Hình 5.63 :Vẽ Sketch vòi phun Hình 5.64 :Revolve để tạo vòi phun. Hình 5.65 :Bulong M12 dài. Hình 5.66 :Ty 12. ix
Hình 5.67 :Ty 6. Hình 5.68 :Bulong vòng Hình 5.69 : Bulong M6. Hình 5.70 :Tạo phôi gối đỡ. Hình 5.71 :Tạo lỗ lắp bulong. Hình 5.72 :Vào môi trường Assembly để lắp. Hình 5.73 : Chọn đơn vị mm. Hình 5.74 :Lấy chi tiết cần lắp. Hình 5.75 : Lấy khuôn dương –để Default. Hình 5.76: Gắn bạc định vị vào khuôn dương Hình 5.77 :Lấy khuôn âm-để Default. Hình 5.78: Lấy Insert gắn vào khuôn âm. Hình 5.79 : Lắp tấm kẹp dương- liên kết Coincident hai trục lỗ bulong. Hình 5.80 : Vẫn dùng Coinsident liên kết hai lỗ bulong khác Hình 5.81 : Coincident liên kết hai mặt tiếp xúc nhau. Hình 5.82 : Lấy bulong M12 – Coincident hai trục như hình. Hình 5.83 : Liên kết Coinsident hai mặt như hình. Hình 5.84 : Dùng lệnh Patten để lắp hết lỗ bulong còn lại trên tấm kẹp. Hình 5.85: Lắp chốt bạc (chốt định vị) như lắp bulong ở trên. Hình 5.86 :Gắn gối đỡ với khuôn âm. Hình 5.87 :Dùng lệnh Mirror tạo thêm gối đỡ đối diện. Hình 5.88 :Lắp ty đẩy. Hình 5.88 : Lắp tấm đẩy trên. Hình 5.89 :Lắp tấm đẩy dưới -Coincident hai mặt phẳng như hình. Hình 5.90 :Coincident hai mặt như hình. Hình 5.91 :Lắp bulong M8x1. Hình 5.92 :Lắp tấm kẹp âm (như lúc gắn tấm kẹp dương). Hình 5.93 :Lắp Bulong M12x1.75 dài. Hình 5.94 :Lắp vòng định vị. Hình 5.95 :Lắp bulong M6x1. Hình 5.96 :Lắp bạc cuống phun. Hình 5.97 :Lắp bulong vòng. Hình 5.98: Xét dao. Hình 5.99: Phả mặt. Hình 5.101: Phá thô. Hình 5.102: Phay tinh. Hình 5.103: Khoan Hình 5.104: Ta-rô Hình 6.1. Hình sản phẩm báng súng sau x
Chương 1: TỔNG QUAN 1.1. Công nghệ ép phun nhựa 1.1.1. Tìm hiểu về công nghệ ép phun Công nghệ ép phun là một kỹ thuật được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm nhựa. Mặc dù đây là một quy trình có nguyên lý đơn giản nhưng nó phải trải qua nhiều bước để tạo ra được sản phẩm cuối cùng. Ép phun là một quy trình sản xuất phổ biến, được sử dụng để tạo ra các sản phẩm nhựa. Nó là quá trình phun nhựa nóng chảy vào lòng khuôn để tạo ra hình dáng sản phẩm mong muốn. Nhiều vật dụng hàng ngày chúng ta sử dụng được sản xuất theo phương pháp ép phun. Từ những chi tiết máy có hình dáng phức tạp như bánh răng, pulley đến những sản phẩm đồ gia dùng thường ngày như ly nhựa, chén nhựa, bàn, ghế,... Công nghệ ép phun có khả năng tạo ra những sản phẩm có hình dáng đơn giản đến phức tạp, khả năng tự động hóa cao và rất phù hợp cho dạng sản xuất đơn chiếc hoặc hàng khối. 1.1.2. Máy ép phun Máy đúc nhựa hay còn được gọi là máy ép phun, bao gồm hai bộ phận chính: Bộ phận phun và bộ phận kẹp. Khuôn ép có thể được gá chặt vào máy ép phun ở vị trí thẳng đứng hoặc nằm ngang, phụ thuộc vào kích thước hoặc yêu cầu kỹ thuật trong quá trình ép. Các hệ thống kênh dẫn nóng hoặc kênh dẫn nguội có thể được lựa chọn phù hợp tùy thuộc vào sản phẩm được ép. Có nhiều loại máy ép phun khác nhau, một số loại điển hình như: khí nén, cơ khí, điện,... Hình 1.1: Các bộ phận của máy ép phun 1.2. Quy trình ép phun Một quy trình ép phun bao gồm 3 bước: vật liệu nhựa được bơm vào lòng khuôn, làm nguội, lấy sản phẩm. Tuy nhiên, có 6 bước phức tạp khác bên trong các bước này. 1
1.2.1. Quá trình kẹp Bộ phận kẹp bao gồm các tấm kim loại. Trong quá trình kẹp, 2 phần khuôn sẽ được kẹp chặt lại với nhau dưới lực kẹp thích hợp để phù hợp với quá trình phun nhựa và quá trình làm mát. Hình 1.2: Hệ thống kẹp của máy ép phun 1.2.2. Quá trình phun Vật liệu nhựa đã được làm nóng chảy trong khoang chứa liệu của máy ép, được bơm dưới áp suất phun cao vào lòng khuôn thông qua 1 trục vít. Hình 1.3: Hệ thống phun của máy ép phun 1.2.3. Quá trình bão áp Khi nhựa nóng chảy đã được bơm vào lòng khuôn, áp suất sẽ được tạo nhiều hơn để đảm bảo vị trí các hốc trong lòng khuôn được điền đầy. Quá trình này sẽ tạo áp suất từ phương pháp thủy lực hoặc cơ khí. 1.2.4. Quá trình làm nguội Sau khi kết thúc quá trình bão áp, nhựa sẽ được làm nguội và đông cứng bên trong lòng khuôn. Có 2 phương pháp làm nguội phổ biến trong khuôn ép phun: • Làm nguội bằng khí nhờ vào sự bức xạ nhiệt của thép làm khuôn ra môi trường xung quanh. 2
Hình 1.4: Khuôn được làm nguội bằng khí • Làm nguội bằng nước hoặc hỗn hợp ethylene glycol và nước thông qua các kênh dẫn chứa chất làm nguội được bố trí trong các tấm khuôn. Hình 1.5: Khuôn được làm nguội bằng nước 1.2.5. Quá trình mở khuôn Trong quá trình mở khuôn, tấm di động sẽ được tách ra khỏi tấm cố định nhờ lực kéo từ cụm kìm của khuôn. Cụm kìm của khuôn thường có 2 loại chính: loại sử dụng cơ cấu trục khuỷu và loại sử dụng cơ cấu thủy lực. 3
Hình 1.6: Cụm kìm sử dụng cơ cấu trục khuỷu 1.2.6. Quá trình đẩy sản phẩm Quá trình đẩy được thực hiện nhờ vào hệ thống đẩy sản phẩm, trong quá trình này sản phẩm sẽ được đẩy rớt ra khỏi lòng khuôn. Hệ thống đẩy sản phẩm rất đa dạng, một số dạng thông dụng thường được sử dụng như: ty đẩy, tấm đẩy, khí nén. Hình 1.7: Hệ thống đẩy bằng ty đẩy Sau quy trình ép phun, đối với nhựa nhiệt dẻo thì kênh dẫn và cuống phun còn sót lại sau qua trình ép cùng với những sản phẩm không đạt chất lượng sẽ được tái chế bằng cách đặt vào máy nghiền nhựa, còn được gọi là máy Regrind hoặc máy tạo hạt, sẽ biến sản phẩm phế liệu thành dạng viên. Tuy nhiên, quá trình này có thể làm giảm chất lượng của vật liệu nhựa ban đầu. Do đó, trong quá trình tạo hạt cần phải được trộn với nguyên liệu thô theo tỷ lệ thích hợp để nhựa có thể tái sử dụng trong quá trình ép phun. Hình 1.8: Máy tạo hạt 4
1.3. Một số khuyết tật trên sản phảm ép phun 1.3.1. Cong vênh - Mô tả: Cong vênh là hiện tượng mà sản phẩm nhựa sau khi ép xong, đưa ra ngoài môi trường tự nhiên bị cong vênh so với thiết kế. Khuyết tật này thường thấy ở những sản phẩm nhựa dạng tấm dài, dạng bưởng trên ô tô,… - Nguyên nhân gây ra cong vênh sản phẩm nhựa: Thường là do bản thân sản phẩm bị co ngót quá lớn, co ngót không đều giữa các phần dẫn đến cơ chế tác động của ứng suất dư (residual stresses) tạo thành trong quá trình ép. Mức độ cong vênh phụ thuộc vào hệ số co ngót của nguyên liệu. - Các nguyên nhân khác như: + Độ dày sản phẩm không đồng nhất, thiếu gân tăng cứng (đối với các sản phẩm dạng hộp, có thành mỏng và kích thước tương đối lớn). + Hình dạng, vị trí, số lượng, vị trí đặt kênh dẫn nhựa (channel), vị trí cổng phun (gate) không thích hợp. Hình 1.9 : Hình ảnh sản phẩm bị cong vênh 1.3.2. Lõm trên bề mặt sản phẩm Mô tả: Đây là hiện tượng sản phẩm sau khi ép nhựa, trên bề mặt của nó xuất hiện một số vị trí bị lõm một phần xuống so với bề mặt xung quanh nhìn giống như các vũng nước để lại trên mặt đất sau khi trời mưa. Hiện tượng lõm bề mặt này thường xảy ra ở những vị trí có thành dày trên sản phẩm hoặc có độ chênh lệch độ dày thành quá lớn. Các vị trí có gân (stiff) dày cũng rất dễ xảy ra lỗi này. Khuyết tật lõm trên bề mặt sản phẩm có thể không làm ảnh hưởng đến kích thước tổng thể hay làm ảnh hưởng, giảm hoặc mất đi chức năng của sản sản phẩm nhưng sẽ gây mất thẩm mỹ bên ngoài sản phẩm và những nguy cơ tiềm ẩn trong quá trình sử dụng nó nên phải khắc phục ngay khi phát hiện thấy. Nguyên nhân: Hiện tượng lõm trên bề mặt sản phẩm thực chất là do hiện tượng co ngót (shrinkage) của nhựa gây ra. Co ngót thường tập trung ở các khu vực chứa nhiều vật liệu. Trong thời gian làm nguội thì độ co ngót ở đây tăng lên đột ngột nhưng dòng nhựa nóng không tiếp tục được bơm vào do quá trình hóa rắn gần như đã kết thúc, áp suất quá trình ép phun không còn tác dụng. 5
Hình 1.10: Hình ảnh sản phẩm bị lõm bề mặt 1.3.3. Thiếu liệu Mô tả: Hiện tượng này xảy ra khi vì một nguyên nhân nào đó, nhựa nóng chảy được phun vào lòng khuôn nhưng lại không thể điền đầy không gian bên trong lòng, hoặc các lòng khuôn khiến cho khi lấy sản phẩm ra, sản phẩm không hoàn thiện do thiếu một phần nào đó và trở thành phế phẩm. Nguyên nhân: Có rất nhiều nguyên nhân dẫn tới hiện tượng không điền đầy như: - Vận tốc, áp suất phun vào chưa đạt, chưa đủ điền đầy nhựa vào lòng khuôn. - Nhiệt độ của khuôn thấp do thời gian làm mát dài (cooling time), thấp hơn cả nhiệt độ nóng chảy của nhựa, độ nhớt quá thấp dẫn đến nhựa chưa được điền đầy đã bị làm nguội và hóa rắn, khi đó dòng nhựa nóng chảy bị phần nhựa hóa rắn ngăn cản không điền đầy nốt phần còn lại. - Khử khí, thoát khí trong lòng khuôn không tốt khiến hiện tượng air, khí chiếm thể tích lòng khuôn không cho nhựa vào điền đầy. - Thành sản phẩm quá mỏng khiến nhựa khó điền đầy. - Cổng phun quá bé. Hình 1.11 : Hình ảnh sản phẩm bị thiếu liệu 1.3.4. Bọt khí – rỗ khí Mô tả: Hiện tượng này gây ra các túi bọt khí nhỏ mắc kẹt bên trong thành sản phẩm hoặc các lỗ nhỏ li ti trên bề mặt sản phẩm. Nguyên nhân: + Sự hóa rắn không đồng nhất về tính chất giữa phần vật liệu bên ngoài thành và bên trong sản phẩm. +Lực kẹp không đủ khiến không khí trong khuôn dễ bị bẫy trong quá trình hóa rắn. 6
+ Nhựa đầu vào bị ẩm, chưa được sấy khô trước khi gia nhiệt. + Độ kín khít, chính xác giữa các tấm khuôn không cao khiến khí lọt vào. + Hệ thống thoát khí không tốt. + Cấu tạo kênh dẫn cua gấp khúc nhiều làm thay đổi dòng chảy đột ngột liên tục, tại các vị trí đó sẽ có khí cuốn theo dòng chảy nhựa vào khuôn. Hình 1.12 : Hình ảnh sản phẩm bị rỗ khí 1.3.5. Xì bavia Mô tả: Bavia được hình thành trên mặt phân khuôn hoặc tại vị trí đặt hệ thống thoát khí. Bavia là hệ quả của việc đóng khuôn không kín, hoặc do áp suất, lực kẹp khuôn có vấn đề. Nguyên nhân: Nguyên nhân chủ yếu của hiện tượng này là do khoảng hở của 2 linh kiện hoặc 2 mặt phân khuôn chưa tương ứng với độ nhớt của nguyên liệu thành hình. Những loại nhựa có độ nhớt thấp thường rất dễ chảy nên chúng có khả năng lấp đầy cả những khe hở rất nhỏ như đường thoát khí và tạo ra bavia. Ngoài ra, nếu mặt đóng khuôn bị hở do lực kẹp khuôn yếu hoặc bị cấn thì cũng dễ xảy ra hiện tượng bavia P/L (Parting Line). Hình 1.13 : Hình ảnh sản phẩm bị bavia 7