Đề tài ứng dụng các kỹ thuật tối ưu xác định các thông số xử lý trong công nghệ ép phun sản phẩm composite để giảm co rút

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

CƠNG TRÌNH NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIỂM

ỨNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT TỐI ƯU
XÁC ĐỊNH CÁC THÔNG SỐ XỬ LÝ
S K C 0 0 3 9 5 9

TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN SẢN PHẨM
COMPOSITE ĐỂ GIẢM CO RÚT

MÃ SỐ: T2020-58TĐ

S KC 0 0 7 2 8 1

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 08/2021

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT

THÀNH PHÞ Hà CHÍ MINH

BÁO CÁO TỔNG KẾT
ĐÞ TÀI NCKH CẤP TRƯỜNG TRỌNG ĐIàM 2020

ĀNG DỤNG CÁC KỸ THUẬT TÞI ƯU XÁC ĐỊNH CÁC
THƠNG SÞ XỬ LÝ TRONG CƠNG NGHÞ ÉP PHUN SẢN

PHẨM COMPOSITE Đà GIẢM CO RÚT
Mã sß: T2020-58TĐ

Chÿ nhißm đß tài: TS. Lê Minh Tài

TP. HCM, 8/2021

T2020-58TĐ

TR¯àNG Đ¾I HàC S¯ PH¾M KĀ THUÀT
THÀNH PHà Hâ CHÍ MINH

KHOA C¡ KHÍ CH¾ T¾O MÁY

BÁO CÁO TäNG K¾T
ĐÀ TÀI NCKH CÂP TR¯àNG TRàNG ĐIÂM 2020

NG DNG CC Kỵ THUT TI U XC ịNH CC
THÔNG Sà XĀ LÝ TRONG CÔNG NGHà ÉP PHUN
SÀN PHÀM COMPOSITE ĐÂ GIÀM CO RÚT
Mã sá: T2020-58TĐ

Chă nhiám đÁ tài: TS. Lê Minh Tài
Thành viên đÁ tài: PGS. TS Ph¿m S¢n Minh

TS. Tr¿n Minh Th¿ Uyên
TP. HCM, 8/2021

iii

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CĄU ĐÀ TÀI
V ĂN Vị PHI HỵP CHNH

NHNG THNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CĄU ĐÀ TÀI

Đ¡n vß cơng tác và Nái dung nghiên cąu cā thß Chữ

TT Há và tên lĩnh vực chuyên đ°ÿc giao ký

môn

1 Lê Minh Tài Đ¿i hác S° ph¿m Kā -Nghiên cąu các giÁi thuÁt tái °u
thuÁt, chuyên ngành Taguchi, ANOVA, RSM, Neural
Kā thuÁt c¡ khí
Network trong việc tìm kiÁm các
thông sá cơng nghệ đß nâng cao
ch¿t l°ÿng sÁn phẩm ép phun.

-TiÁn hành thiÁt kÁ và quy ho¿ch
thực nghiệm chÁ t¿o các m¿u thí
nghiệm composite

-Tính tốn tìm kiÁm bá thơng sá
tái °u đß làm giÁm co rút

-Kißm tra đá co rút căa các m¿u

composite sau chÁ t¿o

-Tổng hÿp sá liệu và viÁt báo cáo

2 Ph¿m S¡n Minh Đ¿i hác S° ph¿m Kā -TiÁn hành thiÁt kÁ và quy ho¿ch
thuÁt, chuyên ngành thực nghiệm các m¿u thí nghiệm

Kā thuÁt c¡ khí composite

3 TrÁn Minh ThÁ Đ¿i hác S° ph¿m Kā -Kißm tra đá co rút căa các m¿u
Uyên thuÁt, chuyên ngành composite sau chÁ t¿o

Kā thuÁt c¡ khí

Đ¡N Vị PHI HỵP CHNH Nỏi dung phỏi hp nghiờn cąu Há và tên ng°ái
Tên đ¡n vß đ¿i diện đ¡n vß

trong và ngồi n°ßc

ii

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

Khoa C¡ khí ChÁ t¿o Gia cơng khn TrÁn Minh ThÁ
máy – ĐH S° ph¿m Kā Uyên
thuÁt TP. HCM

iii

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

DANH MĀC CÁC KÝ HIàU, CÁC CHĂ VI¾T TÂT

STT TÊN VIÀT TÂT TÊN ĐÀY ĐĂ DIàN GIÀI

1 ANN Artificial Neural Network M¿ng n¡ron nhân t¿o

2 PP Polypropylene Nhựa Polypropylene

3 ABS Acrylonitrin butadien styren Nhựa Acrylonitrin butadien

styren

4 PA6 Polyamide Nhựa Polyamide

5 S/N Signal-to-Noise ratios Tỉ lệ tín hiệu nhiáu

6 A Melt temperature Nhiệt đá nóng chÁy

7 B Injection pressure Áp su¿t phun

8 C Packing pressure Áp su¿t bão hòa

9 D Packing time Thái gian bão hòa

10 OA Orthogonal Array MÁng trực giao

11 SS Sum of Square Tổng bình ph°¡ng ph°¡ng
Degree of freedom sai
12 Df
BÁc tự do căa các yÁu tá

13 MS Mean square Bình ph°¡ng trung bình

14 P P- Value Giá trß kỳ váng

15 F F- Value Tỉ lệ biÁn thiên giữa các sá
Contribution trung bình m¿u vßi sự biÁn
16 % C thiên trong nái bá các m¿u.

PhÁn trăm đóng góp

17 N¡ ron Neural TÁ bào thân kinh

iv

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

MĀC LĀC

DANH SÁCH THÀNH VIÊN THAM GIA NGHIÊN CĄU ĐÀ TÀI VÀ Đ¡N VÞ
PHàI HỵP CHNH .......................................................................................................ii
DANH MC CC Kí HIU, CC CH VIắT TT..............................................iv
DANH MC HèNH NH.............................................................................................ix

DANH MC õ THị ...................................................................................................xi
THễNG TIN KắT QUÀ NGHIÊN CĄU ..................................................................xii
INFORMATION ON RESEARCH RESULTS ........................................................xv
Ch°¢ng 1. Mở đ¿u .........................................................................................................1

1.1 Gißi thiáu các cơng trình nghiên cąu liên quan.............................................1
1.1.1 Các cơng trình nghiên cąu ngồi n°ßc ....................................................1
1.1.2 Các cơng trình nghiên cąu trong n°ßc ....................................................2

1.2 Tính cÃp thi¿t căa đÁ tài...................................................................................3
1.3 Māc tiêu đÁ tài...................................................................................................4
1.4 Ph°¢ng pháp .....................................................................................................4
1.5 Đái t°ÿng và ph¿m vi nghiên cąu ...................................................................5
1.6 Ý ngh*a khoa hỏc v thc tiòn .........................................................................5
ChÂng 2. CÂ s lý thuy¿t.............................................................................................5
2.1 VÁt liáu nhựa .....................................................................................................5

2.1.1 Đßnh ngh*a ..................................................................................................5
2.1.2 Thành ph¿n ................................................................................................6
2.1.3 Mßt sá lo¿i nhựa th°áng dùng..................................................................6
2.2 Công nghá ép phun [27] .................................................................................10
2.2.1 Đßnh ngh*a ................................................................................................10
2.2.2 Nhu c¿u và hiáu quÁ kinh t¿ ...................................................................10
2.2.3 KhÁ năng công nghá ................................................................................11
2.2.4 Quy trình cơng nghá ép phun .................................................................11
2.2.5 Các y¿u tá Ánh h°ởng đ¿n công nghá ép phun [24]..............................13
2.3 Hián t°ÿng co ngót .........................................................................................15

v

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

2.3.1 Đßnh Ngh*a................................................................................................15
2.3.2 Phân lo¿i co ngót ......................................................................................15
2.3.3 Các y¿u tá Ánh h°ởng đ¿n đß co ngót ....................................................15
2.3.4 Cách xác đßnh mąc đß co ngót................................................................16
2.4. Khái niám vÁ điÁu khiÃn nhiát đß khn trong quá trình phun ép..............16
2.4.1 Phân lo¿i các ph°¢ng pháp gia nhiát ........................................................17
2.5 Taguchi, ANOVA, Neural network ..................................................................23
2.5.1 Taguchi .....................................................................................................23
2.5.2 ANOVA.....................................................................................................26
2.5.3 M¿ng n¢ ron nhân t¿o và tht tốn lan trun ng°ÿc.......................29
Ch°¢ng 3. Xây dựng mơ hình thực nghiám ..............................................................38
3.1 Thi¿t k¿, mơ phßng dịng chÁy sÁn phÁm (ph¿n mÁm Moldex3D) ............38
3.1.1 Thi¿t k¿ thông sá ép cho sÁn phÁm ........................................................38
3.1.2 Mơ phßng và kiÃm tra khÁ năng điÁn đ¿y tÿ các thông sá đã thi¿t k¿

40
3.2 Ti¿n hành thực nghiám ch¿ t¿o sÁn phÁm....................................................42

3.2.1 ChuÁn bß....................................................................................................42
3.2.2 Cách thąc ti¿n hành thực nghiám ..........................................................45
3.3 Đo và tháng kê k¿t quÁ thí nghiám ...............................................................47
3.4 KhÁo sát q trình gia nhiát lịng khn .........................................................51
3.4.1 Thi¿t k¿ sÁn phÁm micro ............................................................................51
3.4.2 Thi¿t k¿ tÃm gia nhiát đà thí nghiám.........................................................52
3.4.3 Gia công tÃm khuôn cái ..............................................................................52
3.4.4 Gia công tÃm khuôn đực.............................................................................53

3.4.5 K¿t quÁ phân tích nhiát đß .........................................................................54
3.5 Tái °u hố các thơng sá thi¿t k¿ công nghá ép phun bằng Taguchi, ANOVA
và ANN ......................................................................................................................65
3.5.1 Tái °u hóa thơng sá thi¿t k¿ bằng Taguchi và ANOVA trên Minitab 18
................................................................................................................................ 65

vi

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

3.5.2 Dự đốn đß co ngót bằng m¿ng n¢ ron trên Matlab R18 .......................66
Ch°¢ng 4. K¿t quÁ và thÁo luÁn .................................................................................70

4.1 K¿t quÁ phân tích Taguchi ............................................................................70
4.1.1 VÁt liáu PP/15%GF .................................................................................71
4.1.2 VÁt liáu PA6/15%GF ...............................................................................73
4.1.3 VÁt liáu ABS/15%GF...............................................................................76

4.2 K¿t quÁ phân tích ANOVA............................................................................79
4.2.1 VÁt liáu PP/15%GF .................................................................................80
4.2.2 VÁt liáu PA6/15%GF ...............................................................................81
4.2.3 VÁt liáu ABS/15%GF...............................................................................81

4.3 K¿t quÁ dự đoán co ngót căa vÁt liáu PP bằng m¿ng n¢ ron .....................82
Ch°¢ng 5. K¿t luÁn và h°ßng phát triÃn ...................................................................87

5.1 K¿t luÁn ...........................................................................................................87
5.2 KhÁ năng mở rßng căa đÁ tài ........................................................................88

Tài liáu tham khÁo .......................................................................................................89
PHĀ LĀC ......................................................................................................................92

vii

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

DANH MĀC BÀNG BIÂU

BÁng 2. 1: BÁng Array Selector [18] 25

BÁng 2. 2: BÁng đánh giá mąc đá t°¡ng quan 27

BÁng 3. 1: BÁng thông sá đÁu vào căa vÁt liệu PP/15%GF 38

BÁng 3. 2: BÁng thông sá đÁu vào căa vÁt liệu PA6/15%GF 38

BÁng 3. 3: BÁng thông sá đÁu vào căa vÁt liệu ABS/15%GF 39

BÁng 3. 4: BÁng trực giao L27 OA 39

BÁng 3. 5: BÁng tháng kê kÁt quÁ đo căa vÁt liệu PP/15%GF 48

BÁng 3. 6: BÁng tháng kê kÁt quÁ đo căa vÁt liệu PA6/15%GF 49

BÁng 3. 7: BÁng tháng kê kÁt quÁ đo căa vÁt liệu ABS15%GF 50

BÁng 3. 8: KÁt quÁ đo bằng cÁm biÁn nhiệt đá thực tÁ 56

BÁng 3. 9: KÁt q đo bằng mơ phßng COMSOL 57

BÁng 3. 10: BÁng các mąc phân mąc gia nhiệt đái vßi từng lo¿i nhựa 60

BÁng 3. 11: BÁng phân chia tr°áng hÿp thí nghiệm và mơ phßng sÁn phẩm Micro 61

BÁng 3. 12: KÁt q dịng chÁy nhựa giữa thí nghiệm và mơ phßng sÁn phẩm micro 61
BÁng 4. 1: BÁng giá trß co ngót và tÿ lệ S/N căa vÁt liệu PP/15%GF ...........................71
BÁng 4. 2: BÁng kÁt quÁ tÿ lệ S/N căa vÁt liệu PP/15%GF...........................................72
BÁng 4. 3: BÁng giá trß co ngót thực nghiệm và dự đốn căa vÁt liệu PP/15%GF .......73
BÁng 4. 4: BÁng giá trß co ngót và tÿ lệ S/N căa vÁt liệu PA6/15%GF.........................73

BÁng 4. 5: BÁng kÁt quÁ tÿ lệ S/N căa vÁt liệu PA6/15%GF ........................................74
BÁng 4. 6: BÁng giá trß co ngót thực nghiệm và co ngót dự đốn căa vÁt liệu

PA6/15%GF ...................................................................................................................76

BÁng 4. 7: BÁng giá trß co ngót và tÿ lệ S/N căa vÁt liệu ABS/15%GF ........................76
BÁng 4. 8: BÁng kÁt quÁ tÿ lệ S/N căa vÁt liệu ABS/15%GF .......................................77
BÁng 4. 9: BÁng giá trß co ngót thực nghiệm và dự đốn căa vÁt liệu ABS/15%GF ....79
BÁng 4. 10: BÁng giá trß [F], [17] ..................................................................................79

BÁng 4. 11: BÁng kÁ quÁ ANOVA căa vÁt liệu PP/15%GF..........................................80
BÁng 4. 12: BÁng kÁt quÁ ANOVA căa vÁt liệu PA6/15%GF ......................................81
BÁng 4. 13: BÁng kÁt quÁ ANOVA căa vÁt liệu ABS/15%GF .....................................81
BÁng 4. 14: BÁng 21 bá thông sá đÁu vào căa m¿ng n¡ ron ........Error! Bookmark not

defined.

BÁng 4. 15: BÁng 6 bá thơng sá đß kißm tra khÁ năng dự đoán ....................................83
BÁng 4. 16: BÁng kÁt quÁ co ngót căa thực nghiệm và m¿ng n¡ ron............................85
BÁng 4. 17: BÁng so sánh kÁt quÁ căa Taguchi và m¿ng n¡ ron...................................86

viii

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

DANH MĀC HÌNH ÀNH

Hình 2. 1: Hình Ánh ąng dāng căa vÁt liệu PVC 6

Hình 2. 2: Hình Ánh ąng dāng căa vÁt liệu nhựa PP 7

Hình 2. 3: Hình Ánh ąng dāng căa vÁt liệu PS 8

Hình 2. 4: Hình Ánh ąng dāng căa vÁt liệu nhựa PA 8

Hình 2. 5: Hình Ánh ąng dāng căa vÁt liệu nhựa ABS 9

Hình 2. 6: Hình Ánh ąng dāng căa vÁt liệu nhựa PE 10

Hình 2. 7: Hình Ánh các sÁn phẩm đ°ÿc làm bằng vÁt liệu nhựa 11

Hình 2. 8: Hình Ánh h¿t nhựa đ°ÿc đ°a vào trāc vít 12

Hình 2. 9: Hình Ánh nhựa đ°ÿc phun vào lịng khn 12

Hình 2. 10: Hình Ánh l¿y sÁn phẩm ra khßi lịng khn 13

Hình 2. 21: Hình Ánh thiÁt kÁ mÁng trực giao trên minitab18 26

Hình 2. 22: Hình Ánh phÁn mềm minitab 18 29

Hình 2. 23: Hình Ánh m¿ng n¡ ron thÁn kinh 30

Hình 2. 24: Hình Ánh c¿u t¿o căa m¿ng n¡ ron nhân t¿o và m¿ng n¡ ron tự nhiên 30

Hình 2. 25: Hình Ánh s¡ đã m¿ng n¡ ron nhiều lßp 34

Hình 2. 26: Hình Ánh phÁn mềm Matlab R2018a 37

Hình 3. 1: Hình Ánh phÁn mềm Moldex3D 40

Hình 3. 2: Hình Ánh mơ phßng khÁ năng điền đÁy căa vÁt liệu PP/15%GF 41

Hình 3. 3: Hình Ánh mơ phßng khÁ năng điền đÁy căa vÁt liệu PA6/15%GF 41

Hình 3. 4: Hình Ánh mơ phßng khÁ năng điền đÁy căa vÁt liệu ABS/15%GF 42

Hình 3. 5: Hình Ánh h¿t nhựa PP 1100N 43

Hình 3. 6: Hình Ánh h¿t nhựa ABS 750SW 43

Hình 3. 7: Hình Ánh h¿t nhựa PA6 B30S 44

Hình 3. 8: Hình Ánh 3D căa chi tiÁt 44

Hình 3. 9: Hình Ánh khn dùng đß ép phun chi tiÁt 45

Hình 3. 10: Hình Ánh máy ép nhựa SHINE W120B 45

Hình 3. 11: Hình Ánh sÁn phẩm ép phun căa vÁt liệu PP/15%GF 46

Hình 3. 12: Hình Ánh sÁn phẩm ép phun căa vÁt liệu PA6/15%GF 46

Hình 3. 13: Hình Ánh sÁn phẩm ép phun căa vÁt liệu ABS/15%GF 47

Hình 3. 14: Hình Ánh 6 đißm cÁn đo trên chi tiÁt 48

Hình 3. 15: Hình Ánh gá đặt đß đo chiều dài căa sÁn phẩm 48

Hình 3. 16: M¿u sÁn phẩm 1 51

Hình 3. 17: ThiÁt kÁ t¿m gia nhiệt 52

Hình 3. 18: Mơ hình thiÁt kÁ t¿m khn cái 52

Hình 3. 19: SÁn phẩm t¿m khuôn cái 53

Hình 3. 20: SÁn phẩm t¿m khn đực 54

ix

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

Hình 3. 21: KÁt quÁ nhiệt đá 55

Hình 3. 22: Bißu đã phân bá nhiệt đá 55

Hình 3. 23: Kích th°ßc m¿u thử 1 60

Hình 4. 1: Hình Ánh c¿u trúc m¿ng n¡ ron ....................................................................78

Hình 4. 2: Hình Ánh c¿u trúc m¿ng n¡ ron....................................................................84

Hình 4. 3: Hình Ánh thß hiện giá trß R sau khi đ°ÿc đào t¿o.........................................84

Hình 4. 4: Hình Ánh dữ liệu dùng đß kißm tra khÁ năng dự đốn căa m¿ng n¡ ron .....85

Hình 4. 5: Hình Ánh kÁt q co ngót dự đoán bằng m¿ng n¡ ron .................................85

x

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

DANH MĀC õ THị

ó thò 4. 1: nh hóng ca cỏc tham sá đÁn đá co ngót căa vÁt liệu PP/15%GF 72
Đã thß 4. 2: Ành h°ãng căa các tham sá đÁn đá co ngót căa vÁt liệu PA6/15%GF 75
Đã thß 4. 3: Ành h°ãng căa các tham sá đÁn đá co ngót căa vÁt liệu ABS/15%GF 77

Đã thß 4. 4: KÁt q co ngót thực nghiệm và dự đốn bằng m¿ng n¡ ron 85

xi

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58T

TRNG H S PHắM K THUT CịNG HO X HÞI CHĂ NGH)A VIàT NAM
THÀNH PHà Hâ CHÍ MINH Đßc lÁp - Tự do - H¿nh phúc

KHOA C¡ KHÍ CH¾ T¾O MÁY TP. HCM, ngày 28 tháng 8 năm 2021

THƠNG TIN K¾T Q NGHIÊN CĄU

1. Thông tin chung:

- Tên đề tài: Ąng dāng các kÿ thuÁt tái °u xác đßnh các thông sá xā lý trong công
nghá ép phun sÁn phÁm composite đà giÁm co rút

- Mã sá: T2020-58TĐ

- Chă nhiệm: Lê Minh Tài

- C¡ quan chă trì: Tr°áng Đ¿i hác S° ph¿m Kā thuÁt TP.HCM

- Thái gian thực hiện: 1 năm

2. Māc tiêu:
Đề tài nhằm đ°a ra các giÁi pháp tái °u các thơng sá có tính cơng nghệ trong ép phun
các sÁnphẩm composite nền nhựa, đặc biệt là làm giÁm v¿n đề co rút căa sÁn phẩm này.

3. Tính mßi và sáng t¿o:
Đề tài đã nghiên cąu và ąng dāng các giÁi thuÁt tái °u hóa hiện đ¿i nh° m¿ng n¡ron và
giÁi pháp hữu ích trong cơng nghệ ép phun đó là C¡ c¿u phân bổ khí nóng trong thiÁt bß
gia nhiệt khn phun ép nhựa và thiÁt bß gia nhiệt chąa c¡ c¿u này.

4. K¿t quÁ nghiên cąu:
Đề tài c¡ bÁn đã hoàn t¿t và đáp ąng đÁy đă các h¿ng māc đã đăng ký
- Về nái dung:
+ Đề tài đã khái quát, nghiên cąu và đánh giá những v¿n đề liên quan công nghệ ép phun,
vÁt liệu composite và tính ch¿t co rút căa sÁn phẩm nhựa nhiệt dẻo.
+ Ph°¡ng pháp xác đßnh đá co rút và ph°¡ng pháp xác đßnh tÿ lệ pha trán vÁt liệu thành
phÁn, các ph°¡ng pháp tái °u hóa.
+ Thực nghiệm chÁ t¿o các m¿u thử.

xii

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

+ Phân tích, so sánh các giÁi thuÁt tái °u đß làm giÁm co rút - Phân tích, đánh giá Ánh
h°ãng căa tÿ lệ các lo¿i ch¿t đán đÁn đá co rút căa vÁt liệu composite
-Về các h¿ng māc đăng ký:
+ 1 bài báo khoa hác đang trên t¿p chí n°ßc ngồi (SCIE) xÁp h¿ng Q1 (v°ÿt chỉ tiêu)
+ 1 giÁi pháp hữu ích đã ch¿p nhÁn đ¡n
+ M¿u thí nghiệm ép nhựa
+ ThuyÁt minh đề tài

5. SÁn phÁm:
5.1 SÁn phẩm khoa hác:

Pham Son Minh and Minh-Tai Le, Improving the Melt Flow Length of Acrylonitrile
Butadiene Styrene in Thin-Wall Injection Molding by External Induction Heating with
the Assistance of a Rotation Device, Polymers, 13, 2288. https://
doi.org/10.3390/polym13142288

5.2 SÁn phẩm đào t¿o: không đăng ký
5.3 SÁn phẩm ąng dāng:
- M¿u ép nhựa đã đ°ÿc tái °u hóa đá co rút và kißm nghiệm
- Báo cáo thuyÁt minh
5.4 SÁn phẩm khác: 1 bằng đác quyền giÁi pháp hữu ích
6. Hiáu q, ph°¢ng thąc chun giao k¿t quÁ nghiên cąu và khÁ năng áp dāng:
- Các thiÁt bß thực nghiệm và các giÁi thuÁt tái °u hóa trong thiÁt kÁ phāc vā cho q
trình nghiên cąu về công nghệ ép phun s¿ đ°ÿc sử dāng cho q trình giÁng d¿y HVCH
và SV ngành Cơng nghệ kā thuÁt C¡ khí t¿i tr°áng ĐH SPKT TP.HCM.
- Các kÁt quÁ căa đề tài s¿ đ°ÿc thÁo luÁn vßi các cơng ty chun về gia cơng c¡ khí đß
chun giao các kÁt q thu nhÁn đ°ÿc, từ đó, tìm h°ßng liên kÁt vßi các cơng ty trong
q trình nghiên cąu lâu dài về lĩnh vực gia cơng c¡ khí.

xiii

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ Chă nhiám đÁ tài
(ký, họ và tên)
Tr°ởng Ân vò
(ký, họ và tên) Lê Minh Tài

xiv

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

INFORMATION ON RESEARCH RESULTS

1. General information:
Project title: Applying optimal techniques to determine processing parameters in

composite product injection molding technology to reduce shrinkage
Code number: T2020-58TĐ
Coordinator: Le Minh Tai
Implementing institution: Ho Chi Minh City University of Technology and

Education
Duration: 1 year

2. Objective(s):
The topic is to provide optimal solutions for technological parameters in injection

molding of plastic-based composite products, especially to reduce the shrinkage problem
of this product.

3. Creativeness and innovativeness:
The topic has researched and applied modern optimization algorithms such as neural
networks and useful solutions in injection molding technology, which is the hot air
distribution mechanism in the plastic injection mold heating device and the injection
molding machine and heating device that contains this structure.

4. Research results:

The project has been completed basically and fully meets the registered items
- About content:
+ The topic has summarized, researched and evaluated the issues related to injection
molding technology, composite materials and shrinkage properties of thermoplastic
products.
+ Method of determining the shrinkage and method of determining the proportion of
mixing of ingredients, optimization methods.

xv

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

+ Experiment with manufacturing prototypes.
+ Analyze and compare the optimal algorithms to reduce shrinkage - Analyze and
evaluate the influence of the ratio of filler types on the shrinkage of composite materials.
-About the registered items:
+ 1 scientific article is being published in a international journal (SCIE) ranked in Q1
(beyond the target)
+ 1 useful solution accepted
+ Plastic injection test sample
+ Final report

5. Products:
- Publication:
+ 1 scientific article is being published in a foreign journal (SCIE) ranked in Q1 (beyond
the target)
Pham Son Minh and Minh-Tai Le, Improving the Melt Flow Length of Acrylonitrile
Butadiene Styrene in Thin-Wall Injection Molding by External Induction Heating with

the Assistance of a Rotation Device, Polymers, 13, 2288. https://
doi.org/10.3390/polym13142288
+ 1 useful solution accepted
+ Plastic injection test sample
+ Final report

6. Effects, transfer alternatives of reserach results and applicability:
- Experimental equipment and optimization algorithms in design for the research process
of injection molding technology will be used for the teaching process of students of
Mechanical Engineering Technology at the HCMC University of Technology and
Education.

xvi

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

- The results of the topic will be discussed with companies specializing in mechanical
processing to transfer the obtained results, thereby, finding a direction to link with
companies in the long-term research process of mechanical engineering field.

Dean of Faculty Topic leader
(signature, full name) (signature, full name)

Le Minh Tai

xvii

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên

T2020-58TĐ

ChÂng 1. M u

1.1 Giòi thiáu các cơng trình nghiên cąu liên quan
1.1.1 Các cơng trình nghiên cąu ngồi n°ßc

Ép phun đ¿i diện cho mát trong những quy trình quan tráng nh¿t trong sÁn xu¿t
hàng lo¿t các chi tiÁt bằng nhựa đ°ÿc chÁ t¿o vßi hình hác phąc t¿p. Ch¿t l°ÿng căa
các sÁn phẩm ép phun phā thuác vào đặc tính vÁt liệu, thiÁt kÁ khuôn và các điều kiện
xử lý công nghệ [1,2]. Những khut tÁt trong việc ổn đßnh kích th°ßc căa các chi
tiÁt d¿n đÁn co rút và cong vênh. Đß giÁm thißu các khuyÁt tÁt nh° vÁy trong ép phun
sÁn phẩm nhựa, thiÁt kÁ thí nghiệm ph°¡ng pháp Taguchi đ°ÿc áp dāng. Trong thiÁt
kÁ thử nghiệm, có nhiều yÁu tá biÁn đổi làm Ánh h°ãng đÁn các đặc tính chąc năng
căa sÁn phẩm. Các giá trß tham sá thiÁt kÁ giúp giÁm thißu Ánh h°ãng căa các yÁu tá
nhiáu đÁn ch¿t l°ÿng sÁn phẩm. Đß tìm các mąc tái °u, thiÁt kÁ giai thừa phân đo¿n
sử dāng mÁng trực giao đ°ÿc sử dāng. Theo cách này, mát tÁp hÿp các điều kiện xử
lý tái °u có thß thu đ°ÿc từ r¿t ít thí nghiệm [3,4].

Có mát sá nhà nghiên cąu đã nghiên cąu Ánh h°ãng căa các tham sá quá trình ép
phun lên sự co rút căa vÁt đúc [5-8]. Do nhiều tham sá xử lý Ánh h°ãng đÁn đá co
rút, tái °u hóa tham sá và thiÁt kÁ thí nghiệm là cÁn thiÁt đß t¿o ra các sÁn phẩm ch¿t
l°ÿng cao. Mát sá nhà nghiên cąu đã tiÁn hành tái °u hóa sự co rút trong khn ép
nhựa. Trong sÁn xu¿t linh kiện nhựa vß mßng, Oktem et al. [9] đã sử dāng ph°¡ng
pháp Taguchi đß giÁm các v¿n đề về cong vênh có liên quan đÁn sự thay đổi căa các
tham sá xử lý phā thuác vào đá co rút. Há đã cÁi thiện đá cong vênh và đá co rút
bằng cách xác đßnh thái gian điền đÁy tái °u, áp su¿t điền đÁy, thái gian phun và thái
gian làm mát. Áp su¿t điền đÁy và thái gian điền đÁy khuôn đ°ÿc cho là các thông sá
quan tráng nh¿t. Vatainen và cáng sự [10] đã nghiên cąu Ánh h°ãng căa các tham sá

ép phun đÁn ch¿t l°ÿng hình Ánh căa các vÁt đúc bằng ph°¡ng pháp Taguchi. Há tÁp
trung vào sự co rút vßi ba đặc tính ch¿t l°ÿng h¡n: tráng l°ÿng, đ°áng hàn và vÁt
lặng. Há đã có thß tái °u hóa nhiều đặc tính ch¿t l°ÿng vßi r¿t ít thí nghiệm, nên có
thß tiÁt kiệm chi phí. Et và cáng sự [11] đã nghiên cąu Ánh h°ãng căa các tham sá xử
lý đÁn đá co rút bằng cách sử dāng kÁt hÿp kā thuÁt CAE và Taguchi. Chang và
Faison [12] đã nghiên cąu giÁm co rút và tái °u hóa các chi tiÁt làm từ PS, HDPE và
ABS bằng cách sử dāng ph°¡ng pháp Taguchi và ANOVA. Há tuyên bá rằng nhiệt
đá khn và nhiệt đá nóng chÁy cùng vßi áp su¿t bão hòa và thái gian bão hòa là
những yÁu tá quan tráng nh¿t Ánh h°ãng đÁn đá co rút căa ba vÁt liệu đ°ÿc nghiên
cąu. Liao et al [13] đã xác đßnh các điều kiện xử lý tái °u cho ép phun sÁn phẩm có

1

TS. Lê Minh Tài, PGS.TS Ph¿m S¡n Minh, TS. TrÁn Minh ThÁ Uyên