Cơ khí chế tạo máy - Bài 4: Công nghệ phun ép

4. CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 31 CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ MÁY ÉP PHUN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 2 •Thiết bị sấy •Thiết bị làm nguội •Hệ thống gia nhiệt •Thiết bị nghiền •Thiết bị trộn, pha trộn •Robot •Thiết bị thay khuôn CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ MÁY ÉP PHUN • Gia nhiệt khuôn – Nước– PP, ABS, HDPE, TPU, SEBS, TPV, RTPU, PC/ABS – Dầu và điện – Nylon, PC, PEEK, PPS, POM, LCP, PPA • Hệ thống vận chuyển vật liệu –Khí nén, Trong lượng hạt • Nghiền – Thường 20% hạt nghiền laị là chấp nhận 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 3 5. HỆ THỐNG AN TOÀN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 4 • Lực kẹp cao • Áp suất cao • Điện thế cao • Nhiệt độ cao 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 5 HỆ THỐNG AN TOÀN • Các công tắc vị trí : Cơ, thủy lực, điện • Các tấm chắn • Các khóa, các nhãn 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 6 HỆ THỐNG AN TOÀN • Nhiệt độ xy lanh thường 350-550° F (177-288°C), và có thể cao 700° F (371° Celsius). • Chất dẻo ở nhiệt độ tạo hình sẽ nóng và dính nên không dễ để lấy đi khi dính trên quấn áo hay da 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 7 HỆ THỐNG AN TOÀN •Dây điện dùng trong gia nhiệt có điện thế cao thường là 460 volts và dòng điện rất cao. • Người thao tác cần phải có kiến thức và quan tâm các chi tiết chuyển động trong máy ép phun. Phải có hệ thống an toàn xung quanh vùng diện tích có điện thế nguy hiểm nhưng vẫn phải chú ý những thao tác cần thiết. HỆ THỐNG AN TOÀN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 8 • Nhiệt độ của xy lanh thường 350-550° F (177-288°C), và có thể cao 700° Fahrenheit (371° Celsius). • Chất dẻo khi ở nhiệt độ nóng chảy thì rất nóng và dính, nó có thể dính vào da và quấn áo, và không dễ dàng để lấy đi. 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 9 HỆ THỐNG AN TOÀN 6. HỆ THỐNG KẸP 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 10 • Nhiệm vụ: – Mang các khuôn lại với nhau một cách nhanh chóng – Đóng khuôn nhẹ nhàng – Thời gian đóng và mở khuôn thích hợp trong chu kỳ phun – Giữ khuôn trong suốt quá trình phun, làm nguội và đông đặc các chi tiết. Bảo đảm các nửa khuôn thẳng hàng với nhau. – Lực kẹp phải đủ để thắng được lực phun 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 11 6.1.KHÁI NIỆM 6.2 XÁC ĐỊNH LỰC KẸP • Lực kẹp – Lực kẹp để giữ các nửa khuôn với nhau trong khi nhựa được phun vào cũng như quá trính phun thêm, làm nguội cũng như giữ hai nửa khuôn khi mở khuôn và thực hiện đẩy sản phẩm. – Lực kẹp = Áp suất phun x tổng diện tích hình chiếu của khoang tạo hình – Diện tích hình chiếu là hình chiếu diện tích lên một mặt phẳng đó là diện tích lớn nhất của sản phẩm. 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 12 APF ×= 6.2 XÁC ĐỊNH LỰC KẸP 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 13 6.3. CÁC HỆ THỐNG KẸP • Quá trình ép tỉ lệ với lực kẹp của nó (ví dụ 75 tấn, 300 tấn, v.v.) • Làm nhiệm vụ kẹp hai nửa khuôn với nhau trong suất chu kỳ phun • Có thể là thủy lực, điện, hoặc phối hợp cả hai 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 14 6.3. CÁC HỆ THỐNG KẸP – Sử dụng cơ cấu khủy và đòn để đóng khuôn. • Đòn được lắp trên tấm di động mà trên đó khuôn được lắp trên đó. Khi cơ cấu kẹp kẹp mở ra bộ phận chấp hành thủy lực yêu cầu lực nhỏ do các tay đòn tác dụng chính tâm.. • Khi pittôn di chuyển về phía trước nó sẽ kéo các đòn lại và khuôn đóng . • Ưu điểm – Khi đã khóa các tấm thì không có khả năng mở khuôn. • Nhược điểm – Cần xem xét hiện tượng mòn trên các khóa cuả khuôn – Ít có khả năng điều chỉnh lực. 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 15 Hệ thống kẹp cơ 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 16 6.3. CÁC HỆ THỐNG KẸP Hệ thống kẹp cơ 6.3. CÁC HỆ THỐNG KẸP 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 17 TAÁM TÓNH TAÁM TÓNH TAÁM DI ÑOÄNG KHUOÂN KHUOÂN TAÁM DI ÑOÄNGTHANH GIAÈNG XI LANH KEÏP XI LANH CHAÁP HAØNH CON TRÖÔÏT THANH NOÁI CON TRÖÔÏT Đòn khuỷu kết hợp pitton 6.3. CÁC HỆ THỐNG KẸP 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 18 6.3. CÁC HỆ THỐNG KẸP Hệ thống kẹp thủy lực • Lực kẹp được tăng lên nhờ xy lanh thủy lực. Pittôn từ xy lanh sẽ dịch chuyển về phía tấm có lắp khuôn trên nó. • Ưu điểm – Áp suất kẹp có thể điều chỉnh trên một phạm vi lớn. » Ví dụ, máy có lực kẹp là 250 tấn, lực kẹp có thể sử dụng từ 50 tons đến 250 tons. – Năng lượng tiêu hao là nhỏ nhất. • Nhược điểm – Khi lực kẹp yêu cầu gần giá trị cực đại thì cơ cấu kẹp có thể mở ra do áp suất phun cao » Ví dụ khuôn yêu cầu 225 tons thì lực kẹp của máy chọn là 250 ton. Nếu áp suất phun cao thì khuôn sẽ bị mở và có ba via. 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 19 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 20 Hệ thống kẹp thuỷ lực 6.3. CÁC HỆ THỐNG KẸP Khoaù raêng Piston khoaù Baïc loùt ñöôøng tröôït Taám phaûn Xylanh ñaåyTruïc xylanh Thanh truïc xylanh Hệ thống kẹp thuỷ lực 6.3. CÁC HỆ THỐNG KẸP 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 21 Vaän toác cuûa boä phaän ñoùng keïp khuoân ñöôïc löïa choïn theo baûng sau: Löïc keïp (KN) Vmax (mm/s) Vmin (mm/s) < 500 400 100 2000 300 60 10000 250 50 >10000 200 40 6.3. CÁC HỆ THỐNG KẸP 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 22 7. CHU KỲ ÉP PHUN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 23 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 24 Phễu Khuôn Đầu phun Hydraulic Ram Xy lanh Gia nhiệt Trục vít Oil Pump Kẹp khuôn Phun Giữ áp suất Làm nguội Đẩy Bơm dầu pittôn thủy lực CHU KỲ ÉP PHUN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 25 Thời gian phun Thời gian packing Thời gian đóng khuôn Thời gian giữ áp Thời gian hóa dẻo Thời gian làm nguội thêm vào Thời gian mở khuôn Thời gian đẩy Tổng Thời gian đóng khuôn Bắt đầu chu kỳ Cuối chu kỳ CHU KỲ ÉP PHUN Tổng thời gian chu kỳ CHU KỲ ÉP PHUN Quaù trình eùp phun goàm hai böôùc: – Taïo söï noùng chaûy nhôø truïc vít – Truïc vít dòch chuyeån veà phía tröôùc vaø ñieàn ñaày nhöïa vaøo khuoân vôùi moät aùp suaát hun cao Quaù trình eùp phun laø quaù trình coù tính chu kyø: • Phun: Polymwr ñöôïc phun vaøo loøng khuoân. • Thôøi gian giöõ: Khi loøng khuoân ñöôïc ñieàn ñaày, vieäc giöõ aùp ñeå duy trì vieäc boài thöôøng cho söï co ruùt cuûa vaät lieäu. • Laøm nguoäi: saûn phaåm ñöôïc ñoâng ñaëc vaø laøm nguoäi. • Truïc vít luøi laïi: Cuøng vôùi vieäc laøm nguoäi laø truïc vít seõ luøi laïi ñeå tích luõy nhöïa chuaån bò cho quaù trình phun tieáp theo • Khuoân môû: Moät khi saûn phaåm ñöôïcñaõ ñoâng cöùng hoaøn toaøn, khuoân ñöôïc môû ra vaø saûn phaåm ñöôïc ñaåy ra • Khuoân môû vaø boä phaän keïp chuaån bò cho chu kyø tieáp theo. 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 26 CHU KỲ ÉP PHUN – Thông thường chu kỳ ép phun bao gồm • Đóng khuôn 1-2 giây • Phun 2-5 giây • Pack và giữ 8-10 giây • làm nguội 10-20 giây – Trở về của trục vít 2-5 giây • Khuôn mở 1 giây • Đẩy 1 giây 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 27 CHU KỲ ÉP PHUN
Tổng thời gian của một chu kỳ :
tchu kỳ=tđóng khuôn+tlàm nguội+tđẩy sản phẩm. 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 28 28 8. ĐẦU PHUN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 29 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 30 – Đầu phun nằm giữa phần cuối của xy lanh và bạc cuống phun ĐẦU PHUN  Dùng ở cuối phần đo để ngăn ngừa dòng chảy ngược dọc theo cánh vít trong suốt quá trình bơm và phun nhựa 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 31 • Các bộ phận của trục vít phun – Trục vít – Đầu trục vít và vòng cản ĐẦU PHUN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 32 Bộ phận ngăn dòng chảy ngược của nhựa lỏng Thành phần • 1 Khuôn • 2 Đầu phun • 3 Van không chảy ngược • 4 Trục vít • 5 Xy-lanh • 6 Đầu trục vít • 7 băng đốt nóng • 8 Đầu xy-lanh • 9 Bạc cuống phun ĐẦU PHUN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 33 ĐẦU PHUN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 34 Moät soá loaïi ñaàu phun ĐẦU PHUN 9.KHUÔN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 35 2.CAÁU TRUÙC CUÛA KHUOÂN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 36 TAÁM LOØNG KHUOÂN TAÁM LOÕI LOÕI SAÛN PHAÅMLOØNG KHUOÂN 3.MOÄT SOÁ HÌNH AÛNH VEÀ KHUOÂN 13/3/2012 chương 5:CÔNG NGHỆ PHUN ÉP PGS.TS THÁI THỊ THU HÀ 37