MỤC LỤC
Chơng 1: Những kháI niệm chung 1
1.Polyme 1
2.Cỏc khỏi niệm cơ bản 2
2. Cỏc tớnh chất đặc trưng 3
3.Cỏc phản ứng tổng hợp polyme 3
Phản ứng trựng hợp 3
Phản ứng trựng ngưng 3
Phản ứng đồng trựng hợp 3
3.Cấu trỳc phõn tử polyme 4
Đồng phõn quang học 4
4.Phõn loại polyme 4
Một số Polyme tiờu biểu 5
Xenlulo 5
Cao su 5
Tơ 5
5. Đăc trng vật lý của các polime: 8
Chơng 2: Kỹ thuật gia công chất dẻo 13
Các thông số hình học của trục vít 22
Các loại cấu trúc khác nhau của trục vít 23
Trục vít có trang bị nhân tố nhào trộn 24
2) Xilanh. 24
3) Cụm đùn 25
4) Nung nóng và làm nguội. 25
48 trang |
Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 536 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Giáo trình Gia công chất dẻo, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
hất hữu cơ, khi làm màng mỏng ta cho nhiều chất hoá dẻo hơn còn khi làm các sản phẩm ống thì ta cho ít hơn.
Chất hoá dẻo thường ở dạng lỏng. Người ta mang chúng chộn lẫn với nhaugia nhiệt ở nhiệt độ khoảng 70 – 80oc sau đó người ta cho nhựa hoặc các polime vào trộn đều thêm các chất độn, để ổn định đem ra ủ khoảng 24h để cho các chất được trộn lẫn vào nhau thật đều, cuối cùng là đem ra tạo hạt và đưa vào gia công.
Bột màu.
Bột màu cũng là một phần quan trọng trong ngành gia công chất dẻo, tạo ra cho chúng ta nhiều sản phẩm khác nhau trong quá trình sử dụng.
Yêu cầu bột màu :
Độ bền màu cao, chất màu đẹp và khi thêm vào nhựa phải cho bề mặt nhẵn.
Bột màu thường ở dạng rắn cho nên trước khi thêm vào ta phải nghiền nhỏ(100um) lượng chất bột màu đưa vào khoảng 1 – 5 %
Bột màu thường là các chất vô cơ, phần ít là hữu cơ.
Một số bột màu thông dụng:
Màu trăng chủ yếu là titanoxit, baríunphat.
Màu đen có thể là muội than hoặc than chì.
Màu vàng thường là hợp chất của Cr.
Chất bôi trơn.
Thường là muối hoặc axit hữu cơ, hay sử dụng đó là axít stearic hoặc muối của axit này, các chất bôi trơn tan rất ít trong chất dẻo, người ta thường bôi trơn bên ngoài để tạo được các sản phẩm có bề mặt nhẵn và bóng.
Chất bôi trơn bên trong chỉ hoà tan tương đối vào các chất hoá dẻo. Trong quá trình gia công nó khuếch tán ra bề mặt của chất dẻo có tác dụng chống bám dính giữa các bề mặt và khuôn làm cho chát dẻo bóng nhẵn và quá trình tháo khuôn được dẽ dàng.
Nhược điểm của chất bôi trơn là tạo ra bề mặt nhẵn, bóng làm cho quá trình sơn bề mặt gặp khó khăn. vì vậy cần phải tính toán kỹ khối lượng chất dưa vào chất dẻo cho phù hợp.
Chất hỗ trợ gia công.
Được coi là polime thứ hai,khi rộn với polime khác nosex làm tăng tính chất của polime thứ nhất, làm cho quá trình gia công dễ dàng hơn,làm giảm độ giòn, làm tăng độ mềm dẻo hoặc là ngược lại.
Chất đóng rắn.
Là chất cho vào chất dẻo chuyển polime từ mạch thẳng hoặc mạch nhánh xang mạch có cấu trúc không gian bằng cách tạo nên những liên kết hoá học giữa các mạch polime với nhau. Tạo ra polime có độ bền cơ, bền nhiệt cao.
Chương 2: Kỹ thuật gia công chất dẻo
2.1. Công nghệ ép phun
Công nghệ gia công ép phun như sau:
Công nghệ nhựa nhiệt dẻo:
Dẻo hoá (Làm nóng chảy)
Nguyên liệu nhựa
Sản phẩm
Làm nguội
ép phun vào khuôn
Nguyên liệu và Trang thiết bị cần thiết cho công nghệ gia công nhựa nhiệt dẻo cần thiết như sau:
+Nguyên liệu gia công
+Máy đúc phun
+Khuôn đúc phun
+Hệ thống làm mát trung tâm
+Thùng sấy và tủ sấy nhựa
+Máy ổn định nhiệt độ nóng, lạnh
+Máy nén khí
+Máy sấy khí
+Robot, băng tải
+Máy in
+Máy dán nóng
+Cầu trục.
+Các thiết bị dụng cụ đo kiểm
Nguyên liệu đúc phun:
Nguyên liệu chủ yếu của xưởng là nhựa (các hợp chất cao phân tử )
PP PolyPropylene.
PE Poly Etylen.
PMMA Poly Menthyl Methacylate.
ABS Poly Acrylonitrile Butadiene Styrene
PA6,PA66,PA12 Poly Amide
POM Poly Oxymetylen (Poly Acetal)
PS Poly Styren
PC Poly Cacbonat
v.v.v.
Máy đúc phun:
Nhiệm vụ làm dẻo hoá nhựa (làm nóng chảy và ép phun nhựa nóng chảy vào khuôn đúc phun để hình thành sản phẩm trong khuôn
Có 35 máy từ máy đúc phun 15T đến máy ép phun 850T
Có thể gia công ép phun các sản phẩm nhỏ có trọng lượng 0,1g đến các sản phẩm lớn vài kg.
(Công suất máy đúc phun căn cứ vào lực kẹp khuôn để phân loại, lực kẹp khuôn tính theo diện tích bề mặt kẹp khuôn tối đa trên hệ thống kẹp khuôn)
Chu trình hoạt động chính của máy đúc phun :
Đóng
Khuôn
Phun nhựa vào khuôn
Nạp nhựa
Làm nguội
Mở khuôn
Đẩy sản phẩm
1 chu kỳ
Khuôn ép phun:
Để gia công các sản phẩm nhựa nhiệt dẻo ngoài các máy đúc phun thì phần quan trọng thứ hai là các khuôn ép phun. Khuôn ép phun là phần quan trọng nhất trong công nghệ ép phun, là bộ phận định hình các sản phẩm nhựa theo hình dạng, kích thước đã thiết kế chế tạo trong khuôn
Khuôn đúc có thể từ vài kg đến hàng Tấn
Thiết bị ổn định nhiệt độ khuôn: có tác đụng giữ nhiệt độ khuôn ép phun ở 1 nhiệt độ gia công ổn định nhằm đảm bảo chất lượng sản phẩm ép phun đạt yêu cầu về hình dạng kích thứơc, ngoại quan như mong muốn và rút ngắn được thời gian gia công 1 sản phẩm, chi tiết.
Hệ thống làm mát trung tâm:
Cung cấp nước làm mát cho dầu thuỷ lực của các máy đúc phun, và khuôn đúc
Thùng sấy và tủ sấy nhựa
Sấy khô nhựa, sấy sản phẩm, sấy các sản phẩm sau khi in
Máy ổn định nhiệt độ nóng, lạnh:
ổn định nhiệt độ gia công của khuôn đúc phun ở một giá trị nhất định
Máy nén khí
Cung cấp khí nén cho một số thiết bị hoạt động như máy in pad, máy dán nóng, Robot, vệ sinh sản phẩm,v.v.v
Máy sấy khí
Lọc hơi nước, và dầu có trong khí nén
Robot, băng tải
Thay thế người vận hành trong công đoạn lấy sản phẩm ra khỏi khuôn đúc phun, nhằm nâng cao năng suất và tăng tính ổn định gia công
Máy in pad:
In trên các sản phẩm nhựa.
Máy dán nóng
Dán các lớp màng kim loại hay màng bột màu lên bề mặt sản phẩm nhựa dưới áp nén và nhiệt độ
Cầu trục:
Sử dụng trong việc tháo và lắp đặt các khuôn ép phun lên các máy ép phun, sửa chữa bảo dưỡng khuôn ép phun và các máy móc thiết bị ép phun.
Các thiết bị dụng cụ đo kiểm
Dùng kiểm tra kích thước sản phẩm sau khi gia công, theo bản vẽ thiết kế, gia công, theo yêu cầu chất lượng của khách hàng
Thiết bị đo ba chiều, đo hai chiều, máy phóng to, thước đo kỹ thuật số, máy đo cao,v.v.v
2.2.Công nghệ đùn
Các chất dẻo có thể tham gia
công nghệ đùn
Về nguyên lý các chất dẻo nhiệt dẻo đều có thể gia công đùn được, song đối với khối chất dẻo nóng chảy cần phải có độ cứng nhất định, điều đó cần thiết vì khi chúng ta khởi đầu định hình trong một thời gian ngắn ( cho tới khi nguội đi một chút ít) phải giữ được hình dáng tạo ra nó.
Các chất dẻo có độ rắn nóng chảy nhỏ do cấu trúc của nó, chỉ có thể áp dung gia công đùn khi có sự tạo thành độ trùng hợp cực lớn, hoặc sự phụ trợ thêm của chất độn phù hợp.
Gia công đùn được sử dụng để gia công với sản lượng lớn chủ yếu các chất dẻo như PVC cứng, PVC mềm, PE và PP.
Dưới đây là bảng trình bày tóm tắt về các chất nhiệt dẻo được gia công đùn một các thường xuyên và có thể gia công ra các sản phẩm gì bằng phương pháp đùn.
Tên hoá học
Ký hiệu
Nhiệt độ gia công C
Các sản phẩm có thể gia công
1
2
3
4
Cellulo-axetat
Ca
160200
Các thanh định hình, màng ống
Polistirol
(bình thường)
Ps
170210
Màng, mang xốp
Côplime
Stirol-butadiel
Sb
170220
Sản phẩm địmh hình tấm
Akrylnitril
butadiel-stirol
terpolime
Abs
170220
ống, thanh định hình tấm
Polietilen cao áp
PE
130200
ống, tấm, màng
cách điện, bọc dây, dây buộc
1
2
3
4
Polietilen hạ áp
Pe
140220
ống, màng, tấm, sợi bọc dây điện, dảI băng
Polipropilen
Pp
180260
ống, màng mỏng, tấm sợi, giải băng
Polivinylchlorid
Pvc cứng
120200
ống, sản phẩm định hình tấm
Các côplime của poli( vinhil-chlorid)
Pvc
180210
ống, sản phẩm định hình tấm
Poli(vinhil-chlorid)
Pvc mềm
150190
ống, sản phẩm định hình, bọc dây điện, dây cáp, màng
Poli( metil-metacrylic)
Pmma
160190
ống, sản phẩm định hình tấm
Policảbonat
Pc
300340
tấm, sản phẩm định hình
Poliamid
Pa
260300
ống, bọc dây điện, sợi
Poliaxetat
Pom
170200
ống, sản phẩm định hình
Khái niệm:
Công nghệ đùn là quá trình công nghệ thực hiện việc từ những chất dẻo dạng hạt hoặc bột ta thu được sản phẩm được sản xuất liên tục, như công nghệ đùn ống là một vi dụ.
Quá trình công nghệ đùn.
Trục vít quay ở trong xilanh trục tròn được nung nóng, cố định và trong khe rãnhgiữa trục vít và xilanh khối chất dẻo đã được định hướng sẽ được làm nóng chảy, làm nhuyễn, được trục vít vận chuyển lên phía trước và qua khe hở định hình của đầu đùn, nó được đẩy ra ngoài thành sản phẩm.
Vị trí.
Máy đùn thưc chất là một thành viên trong dây truyền sản xuất. Một dây chuyền sản xuất bao gồm 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. Có máy đùn một trục vít hoặc nhiều trục vít trong đó máy đùn hai trục vít có ý nghĩa quan trọng cho gia công chất dẻo dạng bột như pvc.
Cấu trúc máy đùn
Máy đùn một trục vít
các thành phần chính của máy đùn
-Động cơ
-Hộp giảm tốc
-Trục vít và xilanh
-Bộ phận cung cấp liệu
ở trên xilanh được xắp đặt nhiều vùng gia nhiệt, trên mỗi vùng có thể xác định nhiệt độ cho trước một cách riêng biệt, đồng thời điều chỉnh được.
Tuỳ từng trường hợp bên cạnh các vùng gia nhiệt người ta lắp thêm các bộ phận làm lạnh, phục vụ cho việc sản xuất điều chỉnh nhiệtđộ được linh hoạt.
Khoang cấp liệu thì luôn luôn được làm nguội để ngăn không cho chất dẻo bị chảy gần nó, tránh làm ảnh hưởng tới việc cung cấp vật liệu cho máy.
Máy đùn
Ghi chú :
Trục vít
Xilanh
Phiễu liệu
Động cơ dẫn động
Hộp giảm tốc
Hệ thống làm nguội
1)Trục vít.
Một trong những chi tiết chủ yếu của máy đùn là trục vít, mà hình dạng hình học của nó có ảnh hưởng thực sự đến sự hoạt động của máy đùn, do đó chỉ rất ít dạng trục vít có thể sử dụng được.
Các thông số đặc trưng quan trọng của trục vít cần chú ý là:
Trục vít có lõi tăng dần theo 3 đoạn.
-Chiều dài (L), đường kính (d), tỉ lệ L/D, chiều sâu rãnh vít ở đầu đoạn trục và ở cuối đoạn trục
-Bề dày của ống vít (e)
-Bước vít (t)
-Góc nghiêng của cánh vít
Đường kính trục vít, cũng như tỉ lệ L/D có ảnh hưởng lớn đến năng suất máy.
Các thông số hình học của trục vít
Các nhà sản xuất thường chỉ sản xuất các máy có đường kính trục nhất định 60, 90, 120, 200, 250 mm và chiều dài của ống được xác định khoảng 15D đến 30D.
Các kích thước h1, h2 quyết định hệ số nén của trục vít.
Cùng với vật liệu không khí cũng tràn vào khoang làm nóng chảy vật liệu, dưới tác dụng của áp lực được tạo thành, lượng không khí đó được đẩy raphía sau, thông qua khoang cấp liệu ra ngoài.
Bước vít và bề rộng cánh vít cũng được xác định thông qua đường kính trục vít t=D, e=0.1D.
Các trục vít được sử dụng với mục đích đặc biệt: trục vít có độ nén ngắn được sử dụng cho các chất dẻo mà có vùng nóng chảy hẹp, trục vít làm sạch khí được sử dụng khi cần loại bỏ các thành phần chất bay hợi ra khỏi chất dẻo nóng chảy.
Để tạo độ nhuyễn tốt hơn cho chất dẻo người ta cũng sử dụng các trục vít đặc biệt.
Trục vít làm dẻo nhuyễn nhựathì ở khoang cấp liệu, trên xilanh người ta tạo các đoạn rãnh dọc trục để tăng cường dẫn liệu còn ở phía đầu đoạn cấp dẫn liệu thường tạo dáng chóp cụt( tạo độ côn).
Các loại cấu trúc khác nhau của trục vít
Đoạn cấp liệu đều, đoạn đẩy và ép liệu có hai đường ren.
Bước vít giảm dần, chiều sâu rãnh vít không đổi.
Trục vít bước vít đều, lõi vít có hai phần khác nhau.
Trục vít có chức năng thoát khí.
Trục vít có trang bị nhân tố nhào trộn
2) Xilanh.
Trục vít và xi lanh tạo thành cụm làm dẻo hoá nhựa của máy đùn.
Thực chất xilanh là một ống có thành dãy được đặt cố định trên một giá đỡ và có khe định lượng.
Giữa thành xi lanh và đầu cánh vít có khe hở khoảng vài dem, như vậy xi lanh cùng với trục vít không tiếp xúc với nhau. Trong quá trình quay (hoạt động) thực tố trục vít bơI trong khối chất dẻo nóng chảy.
Đối với vât liệu của trục vít và xi lanh ta phải tuân thủ yêu cầu về độ bền mòn, độ chống ăn mòn và độ bền cơ, do đó để chế tạo trục vít và xi lanh người ta sử dụng các thép có độ bền cao và bề mặt làm việc thường được thấm nitơ.
Việc sử dụng đoạn nhập liệu có rãnh và độ côn cho phép ta tăng năng xuất vận chuyển vật liệu của máy đùn. Chiều dài các rãnh của các đoạn nhập liệu này thường là 3D và tạo nên nhiều rãnh. Các rãnh này có dạng cắt ngang hình lòng mo hoặc thẳng góc. Rãnh thẳng góc thường được làm nhiều hơn.
Nhiệm vụ của rãnh này là ngăn cản sự quay quẩn của vật liệu. Bằng cách đó tác dụng đẩy của cánh vít sẽ được thực hiện tốt hơn.
Đoạn nhập liệu cần được cách nhiệt bởicác thành phần của xilanh phải được làm nguội một cách tich cực. Các máy đùn có trang bị đoạn nhập liệu có rãnh và độ côn ngoàI việc cho ta năng suất lớn ra còn cho ta sưc nén lớn hơn.
đoạn nạp liệu của xilanh máy đùn trục vít được tạo độ côn và tạo rãnh
3) Cụm đùn
Để dẫn động cho máy đùn người ta thường sử dụng động cơ điện, yêu cầu về công suất, cũng như về mô men quaycủa nó phụ thuộc vào đường kính của của trục vít.
Cũng có thể sử dụng động cơ thuỷ lựcđể truyền chuyển động cho các máy đùn nhỏ, tuy nhiên điều đó chỉ được đưa ra khi trên máy đùn đã có thiết bị thuỷ lực khác hoạt động.
Giữa động cơ và trục vít bao giờ cũng la hộp giảm tốc, vì số vòng quay cần thiết của trục vít thường ở khoảng 25+200 v/p, còn số vòng quay của đọng cơ thì lại lớn hơn nó gấp bội.
4) Nung nóng và làm nguội.
Bộ phận làm nóng thường đặt trên thành xilanh và đầu đùn để gia nhiệt cho chất dẻo ở trạng thái chảy nhớt và giữ cho chất dẻo ở trạng thái chảy nhớt.
Bộ phận nung nóng bằng các dây điện trở trực tiếp trên thành xilanh và trên đầu đùn.
Có thể bộ phận nung nóng bằng các ống dẫn hơi nước quanh thành xilanh.
Bộ phận làm lạnh thường dùng ống trao đổi bằng nước.
Máy đùn hai trục vít
Có lắp hai trục vít trong một xilanh và mặt cắt bên trong giống như hình trục cán.
Máy đùn hai trục vít nó phụ thuộc vào trục vít như phụ thuộc vào cánh các trục vít, các trục.
Các cánh vít tiếp xúc với nhau, chiều quay của các trục vít có thể cùng phía hoặc ngược phía.
Máy đùn là có ý nghĩa đặc biệt cho việc gia công các chất dẻo dạng bột, đặc biệt là đối với PVC.
Quá trình công nghệ đùn
vùng cấp liệu
cung cấp chất dẻo dạng bột, dạng hạt ở phễu tiếp liệu vào trong xilanh và đồng thời người ta cũng gia nhiệt cho chất dẻo.
máy đùn một trục: thường cấp liệu các nguyên liệu cứng như dạng hạt và việc vận chuyển.
ma sát:- Xảy ra giữa vật liệu và xilanh
-Giữa vật liệu và trục vít
xét máy đùn hai trục vít có răng ăn khớp vào nhauvà quay ngược chiều nhau.
sự vân chuyển của chất dẻo theo quy trình cưỡng bức.
Vùng nén
Vật liệu dẻo được nóng chảy trong xilanh có tác dụng tạo một áp lực cho chất dẻo đùn qua khe tạo hình của đầu đùn và tạo ra sản phẩm. Ngoài ra trong vùng nén còn có tác dụng đẩy các chất khí trở lại vùng cấp liệu và một số chất khí thoát ra trong khi chất dẻo nóng chảy.
Để chất dẻo dễ chuyển động người ta cấu tạo trục vít theo lõi tăng dần, hay bước vít giảm dần.
Để làm nóng chảy chất dẻo người ta gia nhiệt cho chất dẻo, nhờ qua thành các xilanh.
Nhờ áp lực và trục vít quay tạo ra dòng chảy tuần hoàn trong các rãnh vít, dòng chảy này sẽ làm tăng nhanh độ nóng chảy của vật liệu chất dẻo.
Vùng làm nhuyễn chất dẻo nóng chảy
Sau khi chất dẻo đã cần làm nhuyễn hoá chúng có tác dụng trộn đều các chất phụ gia đối với chất dẻo để tạo thành thể đồng nhất.
Quá trình nóng chảy trong các rãnh trục vít
Vùng đẩy vật liệu
Đẩy các nguyên liệu nhựa đã được nóng chảy ở vùng nén vào đầu đùn trong đó, bước vít giảm dần để tăng áp lực nén.
Sự hình thành áp lực trong máy đùn.
Phụ thuộc vào mô men quay của trục vít và sức cản theo các phương của dòng chảy chất dẻo.
Các đầu tạo hình
Đầu tạo hình được lắp vào đầu đùn, mà hình dạng hình học của nó phụ thuộc vào sản phẩm cần sản xuất.
Yêu cầu quan trọng đối với đầu tạo hình là trên bất kì mặt cắt ngang đã cho dòng vật liệu phải dịch chuyển với tốc độ không đổi và các vị trí không được phép thay đổi đột ngột, bởi vì tại vị trí này dòng chảy có thể bị ngừng trệ và phân huỷ chất dẻo có tể xảy ra.
để hình thành áp lực giữa đầu tạo hình và đầu trục vít phải lắp thêm chi tiết tạo chất cản. sức cản không đổi với mục đích thu hẹp mặt cắt ngang của dòng chảy.
Ngoài ra lắp thêm bên cạnh chi tiết cản hệ lưới lọc, mục đích làm sạch.
Tấm lọc và xilanh đùn
Khe hở thu nhỏ trong đầu đùn
1. Định vị lõi;
2. Thân đầu đùn
3. Lõi;
4. Tạo ống;
5. Chỉnh tâm
6. Đầu chóp;
7. Gia nhiệt
8. Mối ren ghép vào xilanh
Để có thể đặt thêm một chi tiết tạo ra sức cản điều chỉnh được ở khoảng giữa đầu tạo hình và đầu trục vít người ta thường lắp thêm chi tiết có khe hở làm lệch dòng chảy.
trong đầu đùn ( cả đầu tạo hình ) có thể phân biệt một cách cơ bản 3 giai đoan:
Giai đoạn chuyển dòng.
Giai đoạn tạo hình.
Giai đoạn là phẳng.
1) Đầu đùn ống và các sản phẩm định hình.
Các lõi trong đầu tạo hình được lắp ghép cố định vững chắc. có tác dụng tách dòng chảy ra và tạo sức cản dòng chảy. sau khi tách ra và hợp lại, tại vị trí hợp lại của dòng chảy có thể tac dụng đến tính bất đẳng hướng về cấu trúc và độ bền. Cách giải quyết đơn giản nhất là phía sau của lõi, mặt cắt ngang của dòng chảy phải bé và hẹp lại.
Xác định tâm ống:
-ống có kích thước nhỏ và bề dày của ống lớn thì sự lắp ghép đồng tâm của lõi được đảm bảo bởi mặt tựa trên bề mặt côn của lõi
- ống có kích thước lớn và bề dày của thành ống mỏng thì cần phải điều chỉnh lõi so với vỏ đã được xác định kích thước ngoài.
lượng không khí cần thiết cho việc tạo đường kính trong ống bằng áp lực cao được dẫn qua lõi xác định đường kính trong lòng ống.
Các sản phẩm định hình sản xuất bằng phương pháp đùn được chia ra làm 3 nhóm:
Trắc diện rỗng
Trắc diện mở
Trắc diện đặc.
2) Đầu tạo hình có khe rộng để sản xuất tấm và màng.
Điều gây ảnh hưởng lớn nhất tới các vấn đề của việc thiết kế và chế tạo đầu tạo hình có khe rộng là sao cho trong suốt bề rộng của khe tạo hình tốc độ dòng chảy phải đều như nhau. Trong thực tế người ta thường sử dụng hai kết cấu cơ bản để xử lí vấn đề nêu trên:
-Đầu tạo hình khe rộng có thanh đẩy điều chỉnh.
-Đầu tạo hình có kênh phân phối.
Đầu tạo hình thanh đẩy chất nóng chảy được đẩy vào kênh có mặt cắt ngang tròn và trục vuông góc với đường làm trục vít, nhờ sức cản của dòng chảy nhỏ vật liệu được chảy vào khe rộng có hình dạng của sản phẩm. Dọc theo bề dài của khe người ta lắp các thanh đàn hồi. Với vít điều chỉnh có thể làm biến dạng thanh đàn hồi sao cho tốc độ chất nóng chảy đồng đều.
Đầu tạo hình khe rộng có kênh phân phối thường được sử dụng để gia công vật liệu PVC cứng, vật liệu có độ nhạy đối với nhiệt. Phải xác định mặt cắt ngang và chiều dài của kênh phân phối như thế nào đó để trong kênh đó độ giảm áp được gần như nhau, bởi vì có như vậy mới đảm bảo tốc độ dòng chảy đồng đều trên toàn bộ chiều dài.
3) Đầu đùn để thổi màng mỏng
Bộ phận tạo hình thổi màng mỏng thường lắp lên đầu đùn chữ thập. Chất nóng chảy khi ra khỏi khe hở có mặt cắt ngang hình nhẫn được thổi thành túi khí. Việc sắp xếp màng thổi có thể bằng cách kéo túi khí được thổi theo phương thẳng đứng hoặc lên trên hoặc kéo xuống.
Để thay đổi các túi màng loại nhỏvà loại trung bình, và đối với loại chất dẻo ít có tính nhạy cảm nhiệt người ta thường sử dụng đầu đùn thổi màng có dòng chảy vào của vật liệu theo phương hướng kính.
Trong cấu trúc này dòng vật liệu từ máy đùn tới thẳng góc với lõi của đầu đùn, sau đó được chia làm hai hướngtheo kênh phân phối có mặt cắt ngang nhỏ dần bao quanh lõi đi lên khe định hình. Sự chênh lệch về sức cản dòng chảy có thể điều chỉnh được nhờ sự tăng mặt cắt ngang của một trong những kênh dẫn.
Đầu đùn thổi màng có dòng chảy vào chính giữa chủ yếu dùng cho vật liệu có độ nhạy về nhiệt.
4) Đầu đùn để bọc dây điện.
Để bọc dây điện bằng chất dẻo người ta sử dụng các đầu đùn có cấu trúc tương tự như cấu trúc của đầu đùn tạo ống.
Việc co ép dòng nhựa phủ lên dây điện có thể xảy ra bên trong hoặc bên ngoài đầu đùn.
Lớp cách điện đầu tiên thường được phủ sao cho việc co ép dòng nhựa xảy ra ở bên trong đầu đùn. Nếu dây điện nhiều sợi hoặc dây đã được phủ nhựa cần được phủ thêm lớp nữa thì công đoạn co ép dòng nhựa phủthực hiện bên ngoài đầu đùn có lợi hơn.
Đầu bọc dây điện
Bọc bên trong khuôn
Bọc bên ngoài khuôn
Các thiết bị tiếp theo
Thiết bị tạo cỡ của sản phẩm.
Tạo cỡ theo kích thước ngoài của ống
Nhiệm vụ của công đoạn này là cố định hình dạng của chất dẻo nóng chảy theo đúng kích thước cho tới khi đông cứng lại.
Tuỳ thuộc vào nhiệm vụ mà người ta sử dụng các kết cấu khác nhau để tạo cỡ cố định hình dáng sản phẩm.
Việc làm nguội thường được giải quyết như sau, toàn bộ cụm tạo cỡ đặt dưới nước làm nguội hoặc cho nước lạnh chảy bao quanh mặt ngoài của ống.
Sản phẩm có trắc diện hở được kéo qua cụm tạo cỡ phù hợp với hình dạng của chúng. Vì lẽ đó sản phẩm sẽ bị ép lên mặt của khuôn tạo cỡ với áp lực nhỏ. Để tạo ra lực ép miết phù hợp có thể dùng con lăn hoặc chi tiết có profin ngược với sản phẩm với kích thước chính xác và được làm nguội, hoặc cũng có thể sử dụng bơm hút chân không để tạo ra áp lực. Tại các vị trí tiếp xúc các bề mặt của khuôn tạo cỡ phải cực nhẵn, do đó để tạo ra bề mặt trượt nhẵn phần lớn người ta mạ crom.
đường kính ngoài của ống được tiêu chuẩn hoá, do đó phải tạo cỡ chính xác. phương pháp là dùng khí nén hoặc chân không.
Việc tạo cỡ của chân không và làm nguội bằng nước được thực hiện băng khuôn tạo cỡ, một cách khác cung dùng chân không để tạo cỡ sản phẩm được gọi là tạo cỡ bằng vành tròn mà gần đây nhờ sự đơn giản của nó mà người ta sử dụng nó để tạo cỡ cho các ống nhỏ và trung bình.
Phía trên mặt nước có lắp hệ thống hút không khí bằng bơm chân không và nhờ đó mà áp lực không khí trong lòng ống sẽ ép miết nó lên bề mặt của các vành tạo cỡ. Kiểu này cho ta làm nguội rất hiệu quả vì ống chất dẻo tiếp xúc trực tiếp với nước lạnh.
Các ống có kích thước lớn dùng khí nén có áp xuất cao ép ống chất dẻo lên thành trong của khuôn tạo cỡ được làm nguội. Trong trường hợp này người ta sử dụng một nút có xích kéo bịt phía trong của ống ở một khoang cách nhất định. Khí nén được truyền vào thông qua lỗ khoan ở bên trong lõi đầu đùn.
Đối với tấm chất dẻo người ta dùng trục trụ tròn để tạo cỡ. Điều đó giống như việc sản xuất tấm chất dẻo bằng máy cán, song điều khác biệt cơ bản là trong trường hợp này vật liệu đi qua khe hai trục trơn, được làm nguội và không tạo ra vùng xoáy.
Từ các vật liệu mềm sản xuất ra sản phẩm như các sản phẩm định hình hoặc màng bằng PVC mềm chẳng hạn không cần tạo cỡ.
Trong trường hợp này sau khi ra khỏi đầu đùn phải được làm lạnh ngay lập tức và đột ngột.
Thiết bị làm nguội.
Trong quá trình tạo cỡ sản phẩm không làm nguội hoàn toàn, sau đó sau khi rời khỏi cụm tạo cỡ thì cần phải tiếp tục làm nguội. Môi trường làm nguội thường là nước và không khí.
Các sản phẩm có thành dày thực hiện làm nguội tích cực bằng nước chảy qua máng chứa sản phẩm hoặc nước chảy liên tục bao quanh ống.
Thiết bị kéo sản phẩm.
Tiếp theo sau cụm làm nguội là cụm kéo sản phẩm. Để thực hiện công kéo sản phẩm cần phải được kẹp và kéo với tốc độ không đổi sao cho phù hợp với tốc độ đùn, cần chú ý đến độ giảm kích thước do sự co ngót.
Các sản phẩm dạng ống hoặc định hình được kéo chủ yếu bằng xích, tuỳ thuộc vào loại sản phẩm người ta còn sử dụng thiết bị kéo dạng băng tải, con lăn, trục trụ tròn.
Cụm kéo sản phẩm bằng xích
Thiết bị cuộn sản phẩm.
Các sản phẩm mềm đàn hồi (màng, dây cáp, ống) thường được cuộn lại.
Sự truyền động cho thiêt bị cuộn sản phẩm cần phải sao cho vận tốc cuộn vật liệu phải ổn định. Cần phải chú ý rằng, đường kính của cuộn vật liệu sau mỗi vòng quay lại lớn hơn, nên số vòng quay của cơ cấu cuộn phải liên tục giảm và mô men quay phải tăng lên, thường sử dụng động cơ nhiệt.
Thiết bị cắt sản phẩm theo kích thước.
Các sản phẩm cứng giòn để phù hợp hơn cho việc xếp kho và chuyên chở cần phải cắt thành từng đoạn có kích thước nhất định. Để thực hiện nguyên công này người ta sử dụng lưỡi cưa, cưa đĩa, dao xiên, kéo, lưỡi phay. Quá trình cắt phân đoạn kích thước này kéo dài và thiết bị cắt sẽ chuyển động cùng với sản phẩm. Sau kết thúc quá trình cắt sản phẩm, cụm cắt phân đoạn này lại quay về chỗ cũ.
Cụm cuộn màn có dẫn động bằng bộ truyền đai
1) Cuộn màng
2) Trục dẫn động
3) Động cơ
Phần 8
Dây truyền sản xuất của công nghệ đùn
Là toàn bộ dãy các thiết bị phục vụ cho việc sản xuất một sản phẩm nào đó từ vật liệu chất dẻo dạng bột, hạt.
Dây truyền sản xuất bao gồm: cụm máy đùn đầu đùn, thiết bị tạo cỡ, thiết bị làm nguội, thiết bị kéo, thiết bị cuộn sản phẩm, hoặc cắt sản phẩm.
Có thể thêm vào thiết bị đo độ dày sản phẩm, tạo nhãn, để in các số liệu được quy định, thiết bị lọc lỗ hoặc dán túi
Cụm cắt phân đoạn ống bằng cưa đĩa
1) Động cơ
2) Lưỡi cưa đĩa
3) Lò xo kéo lại
4) Các má kẹp ống
1) Dây chuyền sản xuất ống và sản phẩm định hình.
Dây chuyền để sản xuất ống và sản phẩm định hình bao gồm: máy đùn, đầu đùn ống hoặc đầu tạo hình profin, thiết bị tạo cỡ, máng làm nguội, cơ cấu kéo sản phẩm, thiết bị cắt sản phẩm, thiết bị cắt sản phẩm, máng nhận sản phẩm.
Vật liệu ban đầu cho dạng ống hoặc profin thường là PVC cứng, mềm, PE, PP, BS, ABS, PMMA, POM. Vật liệu dạng hạt thường dùng máy đùn một trục để gia công, còn vật liệu dạng bột thường dùng máy đùn hai trục vít- sản phẩm cần sản xuất sẽ quyết định đến các loại thiết bị tạo cỡ , làm nguội, kéo sản phẩm, cắt sản phẩm.
Trong dây chuyền gia công ống người ta cho ống ngâm trong máng nước, trong đó nước được thay đổi liên tục hoặc cho nước chảy trực tiếp vào ống để làm nguội. Thiết bị cắt phân đoạn sản phẩm hoạt đồng bộ với thiết bị kéo. Các sản phẩm định hình được sản xuất từ vật liệu cứng, giòn cũng gia công như gia công ống.
Dây truyền sản phẩm ống nhựa
Sơ đồ hệ thống :
1
6 7
8
3 4
2
5 9
Sơ đồ dây truyền sản phẩm ống và sản phẩm định hình
1- máy đùn. 6- in(in phun).
2- đầu đùn. 7- cụm cắt sản phẩm.
3- tạo hình. 8- ống sản phẩm
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- giao_trinh_gia_cong_chat_deo.doc