giáo trình Công nghệ chất dẻo phần 6 docx

10









Hình 20: Dây chuyền thiết bị sản xuất màn nhựa ghép với nhiều máy đẩy liên hợp ( Coextrusion )













Hình 21: Sản xuất màng nhựa phẳng ghép liên hợp 3 máy đẩy Hình 22: Giao điểm của các đường dẫn nhựa

Hình 23: Dàn máy đẩy liên hợp (4 máy đẩy) Hình 24: Sơ đồ thượng diện liên hợp 5 máy đẩy











Hình 25: sản phẩm từ màng nhựa phẳng ghép Hình 26: Màng HIPS (High Impact Polystyrene) 5 lớp ghép
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
11

10. Phương pháp đẩy-thổi vật thể
10.1 Tổng quát

Vật thể rỗng trên cơ bản có thể được sản xuất từ nhiều phương pháp khác nhau sau đây: Đẩy thổi vật thể liên
tục, phun thổi vật thể, tạo dáng vật thể từ chuyển động quay chung quanh trục của chính nó, phương pháp kết
hợp từ những phương pháp khác, ví dụ phun-nén, ép- hay biến đổi hình dáng. Tuy nhiên quan trọng và hiệu
quả kinh tế nhất trong các phương thức tạo dáng vật thể rỗng nói trên vẫn là phương thức đẩy-thổi liên tục.
Phạm trù đẩy-thổi vật thể trong công nghiệp nhựa được hiểu giới hạn trong các họ nhựa nhiệt (Thermoplast
). Nhựa nhão sau khi ra khỏi đầu khuôn có dạng hình ống được đưa tiếp tục vào bên trong khuôn thổi , kế
đến bộ phận điều khiển đóng mở sẽ đóng kín khuôn lại, cùng lúc khí thổi được đưa vào để thổi với áp lực lớn
khiến cho ống nhựa phình to ra, áp sát vào thành bên trong của khuôn. Như thế phương thức này bao gồm
hai giai đọan chính: Giai đoạn một gọi là giai đoạn tạo ra ống nhựa bán thành phẫm tương tự như giây
chuyền sản suất ống nhựa từ máy đẩy đã tình bày ở phần trên. Giai đoạn hai cũng gọi là giai đọan gia công
đổi dạng. Ống nhựa nhão sau khi ra khỏi đầu khuôn ống được chuyển hướng sang chiều thẳng đứng đi xuống
thông qua đầu đổi hướng để vào trạm máy thổi được điều chỉnh tự động theo từng thời khoản nhất định.
Trạm thổi bao gồm khuôn thổi, bộ phận đóng mở, máy thổi cùng với đầu thổi vv…Trạm máy thổi cũng
được chia ra thành nhiều nhóm tuỳ theo công suất và dung tích của vật thổi ( chai, lọ, bình chứa vv…)
1. Vật thể rỗng cho bao bì đóng gói có dung tích to nhất khoảng 5 lít.
2. Bình chứa để chuyên chở có dung tích từ 10 đến 200 lít.
3. Thùng chứa lớn với dung tích từ 600 đến 3000 lít.
Để sản suất hai loại vật thể rỗng 1. và 2. người ta cần những loại máy và khuôn thổi đặc biệt với nhiều góc
cạnh có chi tiết phức tạp.Các loại nhựa được sử dụng thích hợp cho phương pháp thổi như PE ( khoảng 50
%), kế đến là PET với khoảng 40% trong lĩnh vực chai đựng các loại nước giải khác. Cuối cùng là các loại
nhưa như PVC, PP, PC, PA.

10.2 Bộ phận chuyển hướng
Nguyên tắc cũng tương tự như đầu khuôn chuyển hướng đã được trình bày trong phần màng nhựa thổi, đây
là bộ phận có nhiệm vụ chuyển hướng dòng chảy của nhựa nhão từ chiều ngang sang thẳng đứng từ trên
xuống, bên trong được thết kế thêm bộ phận điều chỉnh độ dày của thành ống sau khi ra khỏi đầu phun của
máy đẩy nhựa. Bộ phận chuyển hướng dòng chảy cũng được thiết kế với nhiều phương thức khác nhau
10.2.1 Bộ phận chuyển hướng dòng chảy dạng vòng xoắn
Bộ phận này cũng còn được gọi với tên đầu Pinolen, thích hợp cho gia công nhựa PE và PP, gồm hai phần.
Phần xi-lanh bên ngoài nối tiếp với đầu xi-lanh máy đẩy nhựa, phần trong là lõi có rãnh để chuyển đổi dòng
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
12

chảy nhựa nhão. Giữa phần ngoài và trong là kênh dẫn nhựa nhão, ngoài ra người ta cũng có thể tạo nhiều
rãnh hình tim vòng quanh thân lõi, có kích thước khác nhau để thích hợp với lượng nhựa và độ dày của thành
ống. Phương thức điều chỉnh với đầu Pinole dể thực hiện vì khi di chuyển lõi bên trong xi-lanh người ta chỉ
cần ứng dụng những phương thức kỹ thuật đơn giản của hệ thống thuỷ lực.

Hình 20: Tiết diện cắt ngang bộ phận chuyển hướng dòng chảy với lõi có rãnh vòng chung quanh.

10.2.2 Bộ phận chuyển hướng dòng chảy chính giữa trục
Người ta ứng dụng bộ phận này chủ yều cho các loại nhựa nhậy nhiệt như PVC. Dòng nhựa nhão sau khi rời
khỏi đầu máy đẩy sẽ được dẫn qua bộ phận chuyển hướng và đi thẳng vào đầu khuôn tạo ống , bên trong nó
gồm vỉ nâng chốt và phần lõi có hình trái thủy lôi ( nguyên tắc tương tự như đầu khuôn tạo dáng ống đã trình
bày trong phần trang thiết bị cho máy đẩy sản suất ống nhựa ). Bộ phận chuyển hướng dòng chảy giữa trục
đôi khi cũng được ứng dụng với nhựa PE để tránh những chổ mỏng của thành ống trong khi phân lưu lượng
nhựa thông qua các rảnh của vĩ nâng chốt. Sự điều chỉnh độ dày thành ống không thường xuyên cần thiết đối
với PVC trong dây chuyền sản suất chai đựng nước giải khát ( dung tích khoảng 2 lít ), vì PVC nóng nhão sẽ
đông cứng rất nhanh so với các loại nhựa khác.

10.3 Phòng tích trữ trung gian
Ống nhựa sau khi ra khỏi bộ phận chuyển hướng dòng chảy được đưa vào trạm thổi để hoàn tất việc tạo dáng
vật thể rỗng ( chai, lọ, bình chứa vv ). Mổi chu trình thổi cần một thời gian nhất định và trong thời gian này
máy đẩy nhựa vẫn tiếp tục hoạt động để đẩy nhựa về phía trước, nhựa nhão vẫn tiếp tục được đẩy vào bộ phận
chuyển hướng. Trong trường hợp này người ta phải thiết kế thêm một bộ phận chuyển tiếp gọi là phòng trung
gian, nằm ngay trong bộ phận chuyển hướng dòng chảy, có nhiệm vụ điều chỉnh lưu lượng nhựa nhão. Khi
lượng nhựa nhão trở nên quá đầy chúng sẽ được thải bớt ra ngoài bởi pít-tông được điều khiển bằng hệ thống
thủy lực
Hình 19: lõi có rãnh vòng quanh hình trái tim
Hình 21
: B
ộ
ph
ậ
n chuy
ể
n h
ư
ớ

ng d
ò
ng ch
ả
y gi
ữ
a
trục cho nhựa PVC cùng với vỉ nâng lõi với những
c
ầ
u nh
ỏ
xen k
ẽ
gi
ữ
a nh
ữ
ng khe tho
á
t.

PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
13

10.4 Bộ phận điều chỉnh bề dày thành ống
Đây là một bộ phận được thiết kế bên trong đầu khuôn có nhiệm vụ định dạng bề dày của thành ống nhựa
theo từng phần dầy mỏng sao cho thích hợp với hình thể của với hình dáng chi tiết thay đổi của khuôn thổi.
Chi tiết này rất quan trọng có liên quan đến phẩm chất của thành phẩm ( bề dày, đường nét, tiết diện…vv…).
Đối với trường hợp điều chỉnh bề dày theo trục người ta có thể ứng dụng một cái chốt ( Hình 22 ) cố định
hay chốt chuyển động theo chiều thẳng đứng lên xuống, có hình nón cụt đóng vai trò náp chận nơi đầu chốt.
Khi chốt chuyển động xuống tạo khe hở lớn cho rãnh và lượng nhựa thoát ra nhiều sẽ gia tăng bề dày của
thành ống, ngược lại nếu chốt chuyển động lên trên, khe hhở sẽ hẹp lại, lượng nhựa ít đi, làm cho bề dày
thành ống giãm đi. Phương pháp này được ứng dụng cho các loại chai lọ có đường kính hay hình dạng bề
ngang thay đổi, ví dụ như bình đựng ét-xăng xe ô-tô, bình chứa nguyên liệu đốt hay những dạng bình chứa
tương tự…vv

a b







Hình 23: điều chỉnh bề dày thành ống .






Hình 22
: Phò
ng tích tr
ữ trung gian
cho dây chuy
ền

đẩy-thổi vật thể lớn

1. Phần vỏ ngoài của bộ phận chuyển hướng
2. Lõi với vòng rãnh được bào theo hình thể

thích hợp
3. Bộ phận hình nón cụt
4. Rãnh hình tim vòng chung quanh lõi
5. Kênh vòng bên trong
6. Vùng ranh của dòng chảy
7. Pít-tông chuyển động theo chiều thẳng đứng.
8. Phòng trung gian trữ nhựa nhão
9. Đĩa nâng giữ
10. Mệng ống thoát, chuyển động theo chiều ngang
11. Phần lõi, chuyển động lên xuống theo chiều
thẳng đứng
12. Lỗ khoang dọc xuyên bên trong lõi.
Hình 24: Ống nhựa và đường
viền của một cái chai với kích
thước thổi khác nhau theo chiều
ngang
Hình 2
5
: Ti
ế
t di
ệ
n c
ắ
t c
ủ
a

hai trường hợp
a: Ống nhựa không có điều

chỉnh độ dày
b: Ống nhựa với độ dày
được điều chỉnh thay
đổi khác nau
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
14

10.5 Bộ phận chuyển hướng cho màng nhựa ghép
Bên cạnh những bộ phận chuyển hướng thông thường được ứng dụng trong tiến trình thổi các lọai chai có
thành mỏng chúng ta cũng phải kể đến các loại đầu chuyển hướng khác ứng dụng cho các loại chai hay lọ
chứa với thành được liên hợp từ nhiều lớp nhựa ghép lại với nhau. Trong trường hợp này ống nhựa bán thành
phẩm được tạo ra từ máy đẩy nhựa liên hợp (co-extruder), được cấu tạo bởi nhiều lớp nhựa khác nhau thoát
ra từ các xi-lanh khác nhau ( 2,3 hay 4 xi-lanh ) và đầu khuôn cũng tương ứng cho trường hợp này (Hình 15)
các sản phẩm khác như tấm nhựa màng nhựa ghép được ứng dụng với phương pháp đẩy liên hợp cũng điều
đều được thiết kế một phòng trữ nhựa tương tự giống nhau, nơi đây là điểm hội tụ của nhiều lớp nhựa nhão
thoát ra từ nhiều đầu máy đẩy khác nhau. Các dòng chảy được phân luồng trong đầu khuôn thổi theo thứ tự
được định trước để ống nhựa có thành được cấu tạo từ nhiều lớp kết dính lại với nhau trước khi ống được
đưa vào trạm thổi.

11. Trạm thổi
Có chức năng điều phối từ giai đoạn đưa ống nhựa ( bán thành phẩm ) vào khuôn thổi, khởi động tiến trình
thổi cùng lúc với bộ phận đóng mở tự động. Cấu trúc trạm thổi rất đa dạng và tiến trình thổi thay đổi tuỳ theo
nhà sản suất. Cấu trúc và tiến trình cũng lệ thuộc vào dung tích và hình thể thay đổi của thành phẩm ( chai,
bình chứa ) cũng như hình thể của ống nhựa được thổi.
11.1 Bộ phận di chuyển ống nhựa
Do điều kiện thoát ra liên tục của ống nhựa nên các tiến trình tiếp theo sau đó của trạm thổi cũng phải đảm
bảo tính liên tục. Khuôn thổi phải được đưa vào sát nơi miệng thóat ra của ống nhựa, kế đến bộ phận đóng
kín kuôn được khởi động, khuông sau khi được đóng kín sẽ kẹp lấy ống nhựa bên trong của nó, sau đó khuôn
được di dời ra khỏi vị trí miệng thoát. Giai đoạn thổi bắt đầu và khuôn mở ra sau khi kết thúc. Thành phẩm
tự động rơi ra khỏi khuôn và khuôn chuyển động về lại vị trí lúc ban đầu để được đua vào sát miệng thoát
ống nhựa và tiến trình thổi lập lại từ đầu.













Hình 27: Các giai đoạn chuyển động của khuôn thổi
I. Chuyển động theo chiều thẳng đứng lên và xuống
II. Chuyển động ngang hình cung và đóng mở ngang

Hình 26
: C
ấ
u t
ạ
o c
ủ
a m
ộ
t l
ọ
nh
ự
a v
ớ
i nhi
ề
u

lớp ghép khác nhau
1. lớp trang trí ngoài cùng
2. lớp liên hợp nhựa
3. và 5. lớp môi giới kết dính
4. lớp nhựa chắn cản
5. lớp tiếp giáp với chất được chứa bên trong,
có khả năng chịu đựng được hoá và lý tính
thích hợp với chất được chứa.

Hình 28: Nguyên tắc thổi

1. Khuôn thổi
2. Ống nhựa ( phôi )
3. Kim thổi
4. Đường dẫn khí vào
5. Đường thoát khí
6. Van đóng mở



PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
15

12. Hiện tượng thổi ống nhựa tiền chế ( phôi )
Chai, bình đựng ét-xăng và các loại bình chứa có dạng tương tự đều cần một kim thổi có đường kính thích
hợp với kính thước của miệng mở của vật thổi, kim thổi này đồng thời có thể đưa khí vào và có đường thoát
khí ra. Kim thổi có thể được đưa vào bên trong phôi khi nó vừa vào bên trong khuôn thổi trong lúc khuôn mở
ra hay cùng lúc khi khuôn thổi đóng lại. Đối với thổi chai thì phương cách sau thuận tiện hơn. Khí thổi ( từ 6
đến 8 bar ) có nhiệm vụ thổi phôi cho trương lớn ra và ép chặt vào thành viềng bên trong của phần rỗng
khuôn thổi. Đối với các thành phẩm kỹ nghệ hay các loại đồ chơi trẻ em không cần phải có miệng mở như
chai lọ, bình chứa nên người ta ứng dụng kim thổi đơn giản hơn, và kim thổi sẽ được đâm thủng vào bên
trong phôi sau khi khuôn thổi đóng lại. Tùy theo mổi dạng ứng dụng cho các vật thổi khác nhau sẽ để lại lỗ
đâm trên vật thổi, và người ta phải tìm cách bít kín ( hàn kín ) lổ đâm này lại. Đối với các loại đồ chơi trẻ em
thì lỗ đâm này không quan trọng và không bắt buộc phải hàn kín lại.
14. Bộ phận đóng mở
Có nhiệm vụ đóng và mở hai phần nửa của khuôn thổi. Trong suốt thời gian đóng kín cho giai đoạn thổi, bộ
phận đóng phải có một lực nén đủ mạnh để chịu được lực thổi từ bên trong khuôn. Lực đóng có thể được
điều khiển từ một hệ thống cơ động hay thủy động, đôi khi hệ thống khí ép cũng được ứng dụng cho trang
thiết bị máy thổi có công suất nhỏ. Ngoài ra trong tiến trình thổi vật thể rổng phải thông qua các giai đoạn
chuyển động như: chuyển động của kim thổi, cắt phôi, tách rời phần dư thừa vv các máy thổi cũng được

trang bị các cơ phận được truyền lực bởi hệ thống khí nén bên cạnh những hệ thống bằng điện. Vận tốc
chuyển động của hai phần nửa của khuôn nổi luôn luôn phải bằng nhau trong suốt tiến trình thổi, điều kiện
này giúp cho phôi ( được thổi ) không bị biến đổi dạng trước khi thổi. Hai phần nửa của khuôn thổi được giử
bởi hai phần chuyển động riêng biệt được điều khiển bởi hệ thống thủy lực và chuyển động biệt lập không
đồng bộ. Một bánh xe răng nối liền hai phần này lại với nhau thông qua hai cầu nối chuyển động ngược
chiều sẽ giúp cho chúng chuyển động đồng bộ cùng vận tốc ( Hình 28 ). Mổi tấm giữ bán phần khuôn được
nối vào 4 chốt định hướng hình trụ và được nâng bởi các khung chịu , có nhiệm vụ giúp cho chuyển động
của hai bán phần khuôn đóng mở theo chiều ngang.

.











15. Khuôn thổi
Khuôn thổi thường được cấu tạo bởi hai phần đối xứng, chính giữa là phòng rỗng có hình thể khác nhau,
được bào theo hình thể và đường viền tương ứng với hình thể vật thổi. Thông thường thì hai phòng rỗng (
phần âm ) của khuôn tương ứng với hai phần nửa của vật thổi ( phần dương ), có cấu tạo đối xứng và mặt
phẳng phân cắt là đường ranh phân khuôn thành hai phần đối xứng bằng nhau. Để giúp cho hai phần khuôn
chuyển động đóng mở chính xác người ta tạo thêm 2 hoặc 4 chốt dẫn hình trụ trên một phần nửa của khuôn
Phần nửa bên kia là 2 hoặc 4 lỗ khoan tương ứng. Kim thổi ngoài nhiệm vụ thổi khí vào phòng rỗng của
khuôn thổi còn có chức năng ép kín để tạo dáng vòng xoắn cho mặt ngoài chai giúp cho việc đóng mở nắp
chai sau nầy. Khi hai phần nửa của khuôn thổi đóng lại sẽ ép kín hai đầu với đầu vào là kim thổi.tạo nên

những vòng xoắn cuộn chung quang miệng chai. Tiến trình này cũng có thể thực hiện song song với ép nén
các loại bình có quai hay tay xách hay ống lót được hàn vào bên trong của vật thổi. Trong trường hợp này
vật lót phải có cùng vật liệu như vật thổi và trước đó phải được làm nhão để cho tiến trình kết dính được dể
dàng. Khuôn thổi được làm từ thép hay các hợp kim không phải sắt. Những hợp kim không phải sắt hợp
kim kẽm hay hợp kim nhôm có khả năng dẫn nhiệt cao nên chúng thường được lắp vào những tấm lót
khuôn ( tấm kim loại chưa mài nhẳn )

H
ình 29
: Khung n
â
ng khu
ô
n th
ổ
i, chuy
ể
n
đ
ộ
ng ngang

cùng lúc theo hai hướng đối xứng

1 : Đầu ra của ống nhựa nhão (bán thành phẩm)
2 : Tấm nâng khuông thổi
3 : Pít-tông thủy động
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
16

Hình 30: khuôn thổi ở vị trí mở ra và đóng lại
1 Phôi. 2 khuôn. 3 kim thổi. 4 chai nhựa
5 định dạng kích thước cổ chai. 6 phần bịt kín đáy chai.










Hình 31: một vài dạng khuôn thổi tiêu biểu từ nhỏ đến lớn như chai, bình đựng nước lọc, đựng chất lỏng.

Hình thể của bộ phận cắt rời và ép dính luôn tạo ra mâu thuẩn giữa chức năng “cắt rời” và “ép dính”. Đây
cũng là điều kiện đòi hỏi của chất lượng. Trong diều kiện hiệu quả kinh tế thì đây cũng là một yếu tố làm
sao cho dấu vết cắt rời phải thật gọn đẹp và không cần phải thêm khâu gia công phụ như gọt viền Cạnh cắt
không được sắc bén như dao trái lại phải có bề mặt rộng khoảng 0,1 đến 2 mm tùy theo mổi loại vật liệu và

bề dày của thành vật thổi. Bề mặt bên trong khuôn thổi phải được mài nhẵn bóng với tiêu chuẩn cao, đặc
biệt đối với các vật thổi từ nguyên liệu nhựa PVC-cứng. Trong trường hợp thổi ống nhựa, kim thổi cũng có
lổ thoát khí theo chiều ngang ra chung quanh giúp cho khí nén được phân diều lên các vị trí bề mặt của vật
thổi để tránh trường hợp bề mặt vật thổi bị nếp gấp, dợn sóng hay bề dày không cố định. Cách thức sắp xếp
và xác định kích thước hệ thống làm nguội cũng là yếu tố quan trọng của khuôn thổi. Trong thực tế người
ta khoan bên trong, ngay bên dưới bề mặt của khuôn thổi những kênh dẩn nước lạnh liên kết lại với nhau,
và phân phối hợp lý để làm nguội nhanh chóng bề mặt của khuôn thổi, những vị trí nơi cổ miệng và dáy vật
thối cũng là chổ cạnh ép dính phải được đặc biệt làm nguội thật tốt vì nơi đây dể tạo ra hiện tượng nhựa bị
dồn ứ. Hiên nay các máy thổi cũng được ứng dụng các loại khí lỏng như CO2 hay Nitrơ để làm nguội
nhanh cổ và đáy vật thổi. Một khuôn thổi tiêu chuẩn cao cũng đòi hỏi bên cạnh đó một hệ thống kênh làm
nguội hợp lý và chính xác.







Hình 32: cạnh hàn kín dưới đáy chai
I dạng thông thường
II dạng có cạnh lồi

Hình 33: tiết diện cắt khuôn thổi, chai
bên trong cùng với cạnh hàn kín dáy
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
17

Để giúp cho bề dày thành các vật thổi có thể tích lớn như bình đựng xăng hay thùng chứa lớn có hình thể 4
cạnh hay bầu dục…vv…được phân phối điều người ta thường banh rộng ống nhựa theo chiều ngang trước
khi thổi (Hình 37). Động thái banh rộng này thường kết hợp với giai đoạn thổi trước trong lúc khuôn thổi
còn mở, và như thế phần đáy của phôi phải được bịt kín để khí thổi không bị thoát ra ngoài. Mục đích của
giai đoạn thổi trước để giúp cho ống nhựa giãn lớn ra gần với phòng rỗng bên trong khuôn thổi, ngoài ra
giúp cho tiến trình thổi được rút ngắn đối với các vật thổi có thể tích lớn.
Để tạo một dây chuyền sản xuất đại trà liên tục người ta cũng thiết kế nấc cắt trên kim thổi để khi khuôn
thổi đóng kín lại trong quá trình thổi cũng đồng thời tạo dấu cắt nơi miệng vật thổi ngay sau đó (Hình 36).

Hình 36: tiết diện cắt kim thổi.
với nấc cắt nơi miệng vật thổi















Hình 37: mô tả phương cách banh rộng phôi theo bề ngang trước khi thổi
Hình 34
: mô tả các bộ phận đầu xi-lanh và khuôn thổi
1. máy đẩy trục thẳng đứng
2. vòng băng đốt nóng xi-lanh
3. vòi phun với vòng băng đốt nóng
4. dao cắt
5. Phôi
6. khuôn thổi
7. tấm lót khuôn thổi

8. trục nâng khuôn
9. trạm thổi
10. kim thổi giữ luôn nhiệm vụ xác định kích thước
đường kính cổ và miệng chai
11. dĩa ngăn
12. bộ phận chỉnh hướng để cắt rời phần viền ống
Hình 35
: m
ô
t
ả
chi ti
ế
t c
ủ
a kim

thổi với nấc cắt nơi miệng vật
thổi ( chai, bình có cổ hẹp )

1 khuôn thổi
2 phần cắt của vật thổi ( chai )
3 vòng xoắn quanh cổ chai
4 kim thổi xác định đường kính
5 nấc cắt của kim thổi
6 đường dẫn nước vào
7 đường thoát nước
8 đường dẫn không khí vào
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
18

16. Máy thổi vật thể rỗng
Một máy thổi vật thể rỗng thông thường được tổng hợp từ các phần sau đây: Máy đẩy nhựa nối liền với bộ
phận chuyển hướng dòng chảy và một trạm thổi với hệ thống đóng mở. Do các yếu tố thiết kế, diều khiển tự
động, kích thước lớn nhỏ khác nhau tùy thuộc vào hình thể, độ lớn của vật thổi và phương thức trong dây
chuyền sản xuất của các hãng chế tạo nên chúng ta không tìm gặp những điểm chi tiết chung nhất cho một
máy thổi vật thể rỗng. Điều này nằm ngoài yếu tố chi tiết cho một hệ thống thiết bị máy thổi với nhiều đầu
thổi tương ứng với nhiều phần của khuôn thổi phức tạp được thiết kế trên một bàn quay hay một hệ thống
dây chuyền thổi kết hợp với nhiều khuôn thổi khác nhau.

Hình 38: sơ đồ một máy thổi
1 máy đẩy nhựa
2 đầu trữ nhựa nhão
3 phôi
4 khuôn thổi
5 tấm nâng khuôn
6 đơn vị đóng mở bằng thủy lực

Hình 39: máy thổi thùng chứa ( PE ) có dung Hình 40: máy thổi chai ( PET ) đựng nước
tích lớn từ 50 lít trở lên giải khác hay thực phẩm dạng lỏng

Giai đoạn tách rời bịt kín tự động được xem là tiêu chuẩn phải có cho các máy thổi hiện nay. Qua
đó ống nhựa tiền chế sau khi ra khỏi đầu chuyển hướng sẽ được tách rời khỏi bộ phận này, cùng lúc
ống nhựa này được bộ phận cánh tay kẹp kín lại một đầu, di chuyển sang khuôn thổi, nơi đây đầu
còn lại cũng sẽ một bộ phận của khuôn thổi bịt kín trước khi giai đọan thổi bắt đầu. Phương pháp
này hiện nay rất thông dụng trong kỹ nghệ sản xuất các phụ tùng kỷ thuật đặc biệt cho kỷ nghệ cơ
khí và kỷ nghệ xe ô-tô. Chúng thường xuất hiện dưới dạng ống hút thẳng, ống hút cong, cái cản xe
ô-tô, ống nối, ống dẫn khí nóng và lạnh trong xe ô-tô vv Ngoài ra các loại ống kết hợp cứng-mềm-
cứng hay ống cong cứng-mềm cũng được sản xuất từ phương pháp đẩy liên hợp từng phần. Với
phương pháp này ống tiền chế thoát ra từ máy đẩy nhựa cũng được cấu tạo bởi các phần khác nhau
và được hàn gắn lại ( cứng-mềm.cứng ) trước khi đưa vào khuôn thổi.

PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
19

Hình 41: Biến đổi hình thể của phôi Hình 42: ống dẫn không khí cấu tạo
1 đầu khuôn ống, 2 cánh tay cặp, 3 khuôn thổi, 3 phần cứng-mềm-cứng
4 bộ phận biến đổi bên trên, 5 bộ phận biến đổi bên dưới.
Để cải tiến chất lượng và giá thành của thành phẩm người ta ứng dụng máy tính ( computer ) cùng
với kỹ thuật tự động hoá vào các chu trình của máy thổi cùng với ngân hàng trữ liệu và kỹ thuật số.

Hiện nay các chương trình kiểm soát tự động hoá rất cần thiết cho những hệ thống điều khiển các
dây chuyền thiết bị máy thổi. Đặc biệt đối với các tóm lược tiến trình khoảng cách của chuyển động
lúc đóng, mở khuôn và tiến trình đưa kim thổi đi vào bên trong khuôn. Đối với các máy thổi hiện
đại người ta có thể ứng dụng kỹ thuật số, bàn phím, màn hình để điều chỉnh nhiệt độ, thông số thời
gian cũng như thông số thời gian thổi, thời gia rút khí, thời gian đóng mở của đơn vị đóng mở vv
cũng như điều chỉnh và kiểm soát liên tục bề dày thành vật thổi. Các tiến trình tự động hoá sau đây
đang từng bước hoàn tất cho các máy thổi.
- Tiến trình tạo ống nhựa tiền chế từ máy đẩy,
- Tiến trình thổi vật thể rỗng,
- In ấn, trang trí bề mặt ngoài của vật thể rỗng,
- Vô chai ( bình ) với chất liệu lỏng,
- Đóng nắp chai ( bình ) hay hàn kín
- Phân loại, bốc xếp và đóng gói để chuyên chở.
Một vài con số tiêu biểu về dung tích các vật thể rỗng được sản xuất từ máy thổi
Chai đựng mỹ phẩm ( 0,05 đến 0,1 l )
Chai đựng dắm ( 0,5 đến 1 l )
Chai (bình) đựng thuốc rữa chén đĩa ( 1 đến 4 l )
Bình chứa nước ( 3 đến 8 l )
Bình đựng xăng ( 5 đến 10 l )
Bình rộng cổ ( 60 đến 200 l )
Bình lớn chứa dầu đốt ( 600 đến 2000 l )
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
20

17. Phương pháp thổi từng giai đoạn tách rời nhau
Phương pháp này giúp tiết kiệm được nhiên liệu trong quá trình thổi vật thể rỗng. Sự khác biệt của
phương pháp thổi từng đoạn và thổi liên tục như sau. Ngay sau khi ống nhựa tiền chế thành hình sẽ
được cho vào khuôn thổi để tạo ra một vật thể rổng có hình dáng đơn giản đáy bít kín, trong thời
gian nhiệt độ của vật thể rổng vẫn còn nóng và hiện diện dưới dạng mềm nhão, nó được đưa tiếp
qua khuôn thổi lớn hơn có hình thể cố định cuối cùng của thành phẩm để thổi lần thứ hai ( Hình
6.17 ). Trong giai đoạn thổi lần thứ nhất giúp cho các cấu thể đại phân tử của vật liệu được định
dạng kéo dãn theo chiều dài và cả nhiều theo chiều ngang, điều kiện này giúp cho độ bền kéo, độ
dai dập, độ trong suốt của vật liệu được gia tăng, ngoài ra cũng giúp cho tính chắn của vật liệu được
gia tăng, chắn hơi nước, khí O2, CO2, mùi thơm vv Phương pháp thổi từng giai đoạn được ứng

dụng để thổi các loại chai đựng nước giải khát hay bình đựng các loại chất lỏng có chứa gaz, và các
loại khí đã nói ở phần trên. Máy thổi từng giai đoạn cũng phải được thiết kế với hai trạm thổi. Trạm
thổi thứ nhất đãm nhận vai trò thổi vật thể rỗng giản đơn với phần chi tiết kết thúc cổ và miệng
chai. Đáy vật thổi được bít kín và tách rời khỏi khuôn.Điểm quan trọng cần chú ý trong giai đoạn
này là nhiệt độ phải được liên tục cung ứng cho khuôn để giữ cho vật thể rổng ở trạng thái mềm.
Vật thổi sau khi tách rời khỏi khuôn được đưa qua trạm thổi thứ hai. Nơi dây tiến trình thổi được
chia làm hai giai đoạn:
1. Giai đoạn 1: Căng vật thổi rỗng theo chiều dài bằng thanh kim loại hình hình trụ
2. Giai đọan 2: dùng khí nén để thổi vật thể rỗng theo nhiều hướng chung quanh
Sau khi làm nguội người ta nhận được một vật thể rỗng chất lượng cao với thành bề dày mỏng và
trong suốt, với ưu điểm này nó thường được ứng dụng dể đựng các loại thực phẩm dạng lỏng. Ví dụ
như dầu ăn, nước uống hay các lọai nước giải khác. Thích hợp với phương pháp thổi từng giai đoạn
này là các loại chai từ nhựa Polyester có phẩm chất cao và thông qua phương pháp thổi hai giai
đoạn. Giai đoạn một, ống tiền chế được gia công từ giây chuyền máy phun-đúc với khuôn phức tạp.
Trong giai đoạn hai ống nhựa tiền chế được cho lên bàn quay để làm nóng để mềm trở lại và sau đó
được đưa vào khuôn thổi có dạng cuối cùng để thổi thành chai như đã định trước.

Hình 43
: một số sản phẩm có hình thể khác nhau được gia công từ giây chuyền thiết bị máy thổi.
Phân loại:
- từ hình trụ đến khối vuông, tròn, bầu và hình khối nhiều cạnh
- cổ tròn có kích thước đường kính từ nhỏ đến lớn.
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
21

Hình 44: mô tả thứ tự tiến trình phương pháp thổi từng giai đoạn tách rời
I Ống nhựa nhão tiền chế được tạo ra từ máy đẩy nhựa
II Giai đọan thổi tạo dáng lần thứ nhất, tách rời và hàn kín đáy chai, xác định kích thước đường
kính miệng và cổ của ống cao su tiền chế
III Giai đoạn chuyển tiếp vật thổi tiền chế sang khuôn thổi thứ hai.
IV Thổi theo chiều dài và chiều ngang của vật thổi để thành chai ép sát vào thành khuôn.
V Tách rời chai khỏi khuôn thổi.

18. Dây chuyền thiết bị sản xuất vỏ bọc dây dẫn điện.
Đây là dây chuyền liên hợp gia công đồng bộ vận tốc của máy quay nhả dây kim loại và máy đẩy
nhựa liên tục vào đầu khuôn bọc vỏ để cuối cùng cho ra thành phẩm dây kim có vỏ bọc bên ngoài.








Hình 45: Sơ đồ một dây chuyền sản xuất dây kim loại có vỏ bọc ( hay dây dẫn điện )
1 Máy quay nhả dây kim loại, 2 Dụng cụ chỉnh hướng dây kim loại, 3 dụng cụ đốt nóng dây kim

loại, 4 Máy đẩy nhựa, 5 Đầu khuôn bọc dây kim loại, 6 Máy bơm tạo chân không, 7 Bồn nước làm
nguội, 8 Máy kiểm soát chất lượng, 9 Máy kéo, 10 Máy cuốn dây.














Hình 46: Dây chuyền gia công vỏ bọc Hình 48: Sản phẩm dây dẫn
dây kim lọai ( dây dẫn điện ) dược bọc vỏ

Hình 47:
Đầu khuôn bọc vỏ
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
22

Các vật liệu dùng để chế tạo vỏ bọc dây dẫn điện thường là PE, PP và PVC. Vận tốc bọc quanh
nhanh hay chậm cũng tùy thuộc vào hình thể, loại và độ lớn của dây kim loại được bọc bên trong.
Thí dụ: vận tốc trung bình 2m/ phút đối với dây thừng kim loại cho ngành hàng hải và 1600 m/
phút đối với dây dẫn điện nhẹ. Thông thường người ta phân biệt hai loại hình máy quay nhả dây
kim loại Máy quay với vận tốc nhanh được phép áp dụng với dây kim loại nhỏ. Đối với các loại dây
thừng kim loại kết xoắn với đường kính lớn thì máy cuốn phải quay với vận tốc chậm và có khả

năng làm giảm đi cuộn sóng của dây thừng. Ngoài ra người ta cũng ứng dụng một hệ thống truyền
lực đồng bộ từ lực quay của máy đẩy có thể làm quay máy nhả và cuốn dây kim loại. Để ngăn cản
lực xoắn vòng của dây hay những đoạn có vết gãy sau khi từ máy nhả dây, người ta dùng dụng cụ
chỉnh hướng để làm cho dây thật thẳng sau đó dây được đưa tiếp vào kênh chính giữa đầu khuôn
bọc dây. Đối với các dây dẫn điện thì người ta dùng dụng cụ đốt nóng dây kim loại trước khi dây
được đưa vào đầu khuôn .Đầu khuôn bọc dây hay còn gọi là đầu khuôn phun hình T, nơi đây dây
kim loại đi qua cùng lúc nhựa nhão được dẫn từ xi-lanh của máy đẩy vào để bọc kính chung quanh
nó. Sau đó dây kim loại có vỏ bọc được kéo tiếp bào bồn nước làm nguội. Đối với vận tốc gia công
nhanh phải cần một bồn nước làm nguội thật dài. Người ta chỉ cần một bồn nước làm nguội cho
cùng lúc nhiều máy gia công bọc dây lim loại.Trước khi thành phẩm được máy quay cuốn lại người
ta sửdụng một dụng cụ để kiểm soát lại đường đường kính cũng như độ dày và độ dai bền của lớp
vỏ bọc. Đối với dây có kích thước đường kính nhỏ người ta dùng máy kéo băng cuốn, đối với dây
thừng lớn thì sử dụng máy kéo bánh xích để kéo dây. Một cơ phận có hình dáng một cánh tay quay
tròn chung quanh trong một thùng chứa lớn để giúp cho động thái cuốn dây được dể dàng hơn.
Người ta có thể tìm thấy các phương pháp khác cũng tương tự như phương pháp bọc vỏ dây kim
loại nói trên như: bọc vỏ dây ( không kim loại ), ống ( mềm và cứng ) hay các loại thanh gỗ, thép,
nhôm , các phương pháp bọc vỏ bên ngoài này ngoài mục đích gia tăng thẩm mỹ còn có thêm chức
năng gia tăng tính bền cũng như bảo vệ vật được bao bên trong. Qua đó các sản phẩm như đồ gỗ
trang hoàng nội thất, hàng rào, thanh lót ghế băng, thanh chắn bao lơn… cũng được gia công phụ
thêm bởi phương pháp bọc vỏ bên ngoài.

Còn tiếp tục với

Công nghệ chất dẻo ( phần 4 )
- Kỹ thuật đúc-phun ( Spritzgiesstechnik )

Tài liệu tham khảo:

- Kunststoffverarbeitung, Schwarz/Ebeling/Furth, Vogel Fachbuch
- Kunststoff-Verarbeitung im Gespraech, 2 Extusion der Firma BASF AG

- Kunststoff-Verarbeitung im Gespraech, 3 Blasformen der Firma BASF AG
- ER-WE-PA Coextrusionsplattenanlagen
-
-
-
-
-
- http://194.15.166.133/WEKA/Konstruktion/Praxis



Trương Ngọc Giao
K.S. Biến chế chất dẻo





PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
1

Công nghệ chất dẻo ( phần 4 )

4. Kỹ thuật đúc-phun ( Spritzgiesstechnik )
4.1 Tổng quát
Đúc-phun là phương pháp thường gặp nhiều nhất trong công nghệ gia công chất dẻo. Phương pháp
này hoạt động không liên tục như phương pháp đẩy ( Extrusionsverfahren ), đã được trình bày ở
Công nghệ chất dẻo ( phần 2 và 3 ), trái lại nó được vận hành theo từng chu kỳ dể sản xuất các vật
thể chất dẻo. Các vật thể này được sử dụng như những sản phẩm cung ứng cho kỹ nghệ hàng tiêu
dùng, hàng gia dụng, sản phẩm kỹ thụât và sản phẩm phụ tùng trong các ngành công nghiệp khác.

Phương pháp đúc-phun tạo ra sản phẩm đủ các lọai, từ thật nhỏ như bánh xe răng đến những vật
thật lớn như thùng chứa rác, cảng bảo vệ va chạm của xe ô-tô. Trong nhiều trường hợp thông
thường phương pháp đúc-phun có hiệu quả kinh tế cao với lợi thế có thể thay thế các sản phẩm
trước đây được làm bằng nhiên liệu cổ điển khác như gỗ, sứ, kim loại vv. Chúng có thể được sản
xuất đại trà với độ chính xác cao và không đòi hỏi các khâu xử lý phụ.
Nguyên tắc cơ bản của phương pháp đúc-phun chủ yếu bao gồm các giai đoạn sau đây: Nấu chảy
nguyên liệu chất dẻo dưới dạng bột hay hạt. Chất dẻo nóng chảy được vận chuyển với vận tốc rất
nhanh và được ép vào hốc khuôn với áp xuất thật cao, ngay sau đó vật thể đúc phun được làm nguội
(đối với nhựa nhiệt dẻo), hay tự đông cứng lại ở nhiệt độ cao ( đối với nhựa nhiệt cứng ), sau đó vật
thể đúc-phun dược tách rời ra khỏi khuôn. Tiến trình hoàn thành việc sản xuất một thành phẩm đúc-
phun đòi hỏi phải hoàn toàn tự động và tạo nên một chu trình khép kín từ đầu dến cuối.
Các loại chất dẻo như nhựa nhiệt dẻo ( Thermoplast ), nhựa nhiệt cứng ( Duroplast ) và nhựa đàn
hồi ( Elastomere ), duới dạng hạt hay bột, đều có thể đựợc gia công bằng phương pháp đúc-phun.
Nhựa nhiệt dẻo được nấu chảy trước khi đưa vào tiến trình đúc-phun để cho ra thành phẩm, và có
thể gia công lại nhiều lần. Chúng có màu sắc tự nhiên hay được nhuộm màu, hoặc được tăng
cường với chất phụ gia hay với chất xúc tác. Dựa theo cấu trúc phân tử người ta phân biệt hai loại
nhựa nhiệt dẻo khác nhau: không định hình và kết tinh từng phần. Phương pháp đúc-phun đối với
nhựa nhiệt cứng và nhựa đàn hồi hoàn toàn khác với nhựa nhiệt dẻo, đối với hai loại nhựa này
nhiệt độ sẽ tác động trực tiếp lên phản ứng kết mạng, khi đạt được nhiệt độ nhất định, tiến đến hoá
cứng thành vật thể. Sau đó vật thể không thể nấu chảy lại được nữa do bởi tính năng của chúng (
đã được trình bày trong công nghệ chất dẻo phần 1, vật lý chất dẻo ).

Hình 1:
Giai đoạn phun
Trục trôn ốc chuyển động thẳng đẩy
nhựa nóng chảy vào hốc khuôn.
1 Phễu chứa nguyên liệu
2 Xy-lanh
3 Vòng băng đốt nóng
4 Trục trôn ốc
5 Khuôn đúc-phun
6 Cuốn nối
7 Nh
ự
a n
ó
ng ch
ả
y l
ấ

p
đ
ầ
y h
ố
c khu
ô
n

Hình 2
: Giai đoạn đúc
Trục trôn ốc quay chung quanh trục
của chính nó và lùi dần về phía sau
tạo ra hai động tác, ép nhựa nóng
chảy với áp suất cao vào hốc
khuôn, kéo hạt nhựa trên phễu chứa
xuống đưa vào bên trong xy-lanh
cùng lúc đẩy dần ra phía trước.
PDF wurde mit pdfFactory Pro-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de