giáo trình Công nghệ chất dẻo phần 5 potx

15














Hình 27: Bảng điều chỉnh nhiệt độ đối với một vài loại nhựa điển hình

3.1.7.1 Bộ phận đốt nóng
Là những vòng băng điện trở bọc bên ngoài xi-lanh, liên kết truyền nhiệt sao cho nhiệt độ yêu cầu luôn cố
định và chính xác giữa các vùng nhiệt độ. Hệ thống đốt nóng phải được cung ứng thật nhiều nhiệt lượng (
kể cả nhiệt lượng mất đi do hiện tượng toả nhiệt ) để thoả với tiến trình nấu chảy nhựa bên trong xi-lanh.
Độ lớn của bộ phận đốt nóng cũng thay đổi để thích hợp với năng suất đòi hỏi. Năng suất của một bộ phận
đốt nóng được xác định thông qua nhiều hệ số khác nhau.
. Một câu hỏi được đặt ra ở đây là làm thế nào để xác định đuợc trị số giữa năng lượng cần thiết phải cung
ứng cho vật liệu nhựa và hệ số nhiệt riêng của nó. Người ta hiểu hệ số nhiệt riêng của mổi loại nhựa là nhiệt
lượng cần thiết để đốt nóng 1 g vật liệu tăng lên 1 °C. Câu hỏi này thường được đặt ra cho các loại hạt nhựa
nhiệt rất khó trả lời, vì các vấn đề phương pháp kỹ thuật chuẫn định khác nhau ( phương pháp chế biến liên
tục hay chế biến từng giai đoạn hay kết hợp cả hai ) cũng như sự thay đổi khác nhau của điểm nóng chảy
giữa các loại nhựa. ( năng lượng quá lớn sẽ làm cháy hạt nhựa ảnh hưởng đến chất lượng của thành phẩm ).
. Nhiệt dung cần thiết để cường nhiệt là yếu tố thứ hai để xác định năng suất của bộ phận đốt. Yếu tố này

được hiểu bao gồm cấu trúc của bộ phận đốt cùng với các cơ phận để tạo nên nhiệt lượng cần thiết.
. Yếu tố thứ ba phải được nói đến ở đây là năng suất của hệ thống điều chỉnh, có nhiệm vụ cung ứng nhiệt
lượng thường xuyên cần thiết cho hạt nhựa và kiểm định mức độ tác dụng của hiện tượng mất nhiệt.
. Yếu tố thứ tư cũng không kém phần quan trọng được nhắc đến đó là hình thức truyền nhiệt. Điều này có
nghĩa là phần lõi của bộ phận đốt được cấu thành từ những dây điện trở được bao bọc bởi lớp cách điện
bằng chất mi-ca hay hợp chất với thành phần cơ bản từ mi-ca. Trong mổi bộ phận đốt bắt buộc phải có một
lớp cách nhiệt thích ứng với ảnh hưởng của nhiệt độ cung ứng. Nếu không hội dủ điều kiện đòi hỏi này sẽ
tạo nên nhiệt trường với nhiệt độ rất cao dẫn đến hiện tượng phá hũy lớp cách nhiệt. Mi-ca là loại khoáng
chất cơ bản được ứng dụng để làm lớp cách nhiệt, dưới tác dụng của nhiệt độ cao trên 500 °C mi-ca sẽ bị
thiêu hũy và bộ phận đốt không còn hoạt động được nữa.















Hình 28: Cấu tạo của một vòng băng đốt nóng Hình 29: Vòng băng đốt nóng với lớp cách nhiệt

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

16

Hình 28: mô tả cấu tạo của một vòng băng đốt nóng không có lớp vỏ bảo vệ nhiệt bọc chung quanh, bao
gồm các phần: (1) bộ phận tiếp nối điện. (2) ốc giữ lớp vỏ bọc bên ngoài. (3) lớp vỏ bọc bên ngoài. (4) lớp
kim loại bọc giữa . (5, 7, 9) lớp mi-ca cách nhiệt. (6, 8) dây điện trở được cấu tạo nằm trên lớp mi-ca. (10)
lớp vỏ kim loại bọc bên trong.
Hình 29: mô tả cấu tạo của một vòng băng đốt nóng với lớp mi-ca cách nhiệt, bao gồm một số cơ phận có
chức năng giống như trong hình 25, nhưng có thêm (1) lớp vỏ bảo vệ nhiệt bọc bên ngoài. (2) ốc giữ lớp vỏ
bọc bên ngoài. (3) lớp phản chiếu dợn sóng. (4) lớp vỏ kim loại của băng đốt nóng. (5) bộ phận tiếp nối điện

3.1.7.2 Vòng băng đốt nóng có thêm bộ phận làm nguội.
Loại vòng băng này có thể điều hoà được nhiệt độ của nhựa nhão bên trong xi-lanh thông qua các sợi điện
trở đốt nóng và chất lỏng (nước) được dẫn trong những kênh cấu trúc theo chiều dọc, hay vòng xoắn bên
trong lớp vỏ bọc.
Hình 30: Vòng băngđốt nóng có bộ phận làm nguội
(1) Lớp vỏ cách nhiệt. (2) dây dẫn điện. (3) Lớp bao bọc
bên trong có những kênh dẫn nước, chất lỏng làm nguội.
(A) Bộ phận nối với ống dẫn chất lỏng làm nguội từ ngoài
vào cũng như từ trong ra ngoài.











Bảng kê khai số liệu điều chỉnh đối với một vài loại nhựa quan trọng cho pương pháp đẩy liên tục

Vật liệu Sản phẩm Nhiệt độ ( °C)
Vùng 1 Vùng 2 Vùng 3 Vùng 4 Đầu Khuôn
Áp suất
(bar)
ABS

SB
PE LD



PE HD



PP

PVC mềm (bột)

PVC mềm (hạt)

PVC cứng (bột)

PVC cứng (hạt)
PA
(di
ểm chảy 215 °C)

CA

ống cứng, tấm
thanh
tấm
ống (cứng), vật rỗng
màng thổi
màng phẳng
vỏ bọc dây dẫn điện
ống (mềm), vật rỗng
tấm
màng thổi
vỏ bọc dây dẫn điện
ống (cứng)
màng phẳng
hạt nhựa
vỏ bọc dây dẫn điện
ống (mềm), thanh
vỏ bọc dây dẫn điện
hạt nhựa
ống cứng, thanh
ống cứng, thanh, tấm
ống cứng,
vỏ bọc dây dẫn điện,
sợi,
màng phẳng
175 195 205 205 200 210
170 175 180 180 180 190
170 180 195 200 195 205
125 125 130 130 130 135
125 135 135 145 145 145
155 165 180 195 195 200

160 210 230 240 230 235
140 160 165 165 165 170
220 190 170 165 165 170
140 160 170 180 180 185
200 210 240 250 240 245
180 200 215 225 225 235
190 220 245 265 265 265
140 150 160 160 155 155
210 185 175 155 180 190
180 170 160 150 160 160
200 180 170 150 180 190
180 175 165 165 160 160
190 180 170 165 170 180
155 165 175 190 180 185
275 245 235 225 225 225
260 270 280 290 290 300
265 275 290 300 300 300
160 175 195 200 200 205
150 đến 200

200 250

150 250

100 150

100 170

150 250

250 350

100 170

100 170

150 200

250 400

150 200

200 300

50 100

150 250

60 120

150 250

75 150

100 200

100 200

150 250

250 300

250 350

170 200

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

17

PMMA
POM



tấm
ống cứng, thanh


160 165 170 170 170 180
170 190 205 200 200 200
50 100
50 100



3.1.8 Trang thiết bị cho máy đẩy nhựa:
Thiết bị cho máy đẩy là phần tiếp nối với bộ chắn, có nhiệm vụ đổi hướng dòng chảy của nhựa chảy lỏng
theo hướng và dạng yêu cầu của sản phẩm , hay từ chiều thẳng nằm ngang sang chiều thẳng đứng. Sau đây
là một vài loại và dạng trang thiết bị thông thường:

. Thanh đặc ( dạng tròn, dạng nhiều cạnh, dạng đặc biệt bất định theo yêu cầu ứng dụng v.v )
. Thanh rỗng ( mành mành cuốn, vành cửa sổ v.v… )
. Thanh lắp ghép ( dạng chữ U, I hay dạng bất kỳ vv )
. Ống
. Phim mỏng, màng thổi.
. Tấm
. Sợi
Từ đây có thêm những trang thiết bị để tạo nên sản phẩm bao bọc, ví dụ như vỏ bọc dây dẫn điện với một
hay nhiều lớp khác nhau. Theo nguyên tắc này nhựa chảy lỏng thoát ra từ xi-lanh, xuyên qua bộ chắn, đi
vào khuôn, bên trong được thiết kế có dạng đặc biệt để hướng dẫn ( hay phân chia ) dòng chảy nhựa lỏng để
tạo nên hình dáng sản phẩm.

3.1.8.1 Đầu khuôn tạo dáng
Đây là bộ phận phân định dòng chảy, đóng vai trò quan trọng trong việc tạo dáng sản phẩm, biến đổi dòng
chảy của lượng nhựa lỏng từ chưa định dạng sang dạng ống, thanh (đặc, rỗng), sợi, tấm, màng vv
Phần lõi bên trong khuôn ( chốt ) còn được gọi là trái thủy lôi ( Hình 31 ), giữ vai trò rất quan trong việc
phân luồn và biến đổi dòng chảy của nhựa lỏng từ chưa định dạng sang dạng ống thông qua các cầu nối
giữa phần bên trong (chốt) và phần bên ngoài của khuôn. Nhựa lỏng chảy xuyên qua các cầu nối, vẫn có thể
kết dính liên tục khi đi vào vùng nối tiếp hình nón có đường kính nhỏ dần cho đến khi thích nghi với hình
dạng và kích thước yêu cầu của sản phẩm ( ống, thanh vv ).

Hình 31: Tiết diện của một đầu khuôn cho sản phẩm ống dẫn nước





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

18

Hình 32: Vỉ nâng chốt với các lổ khoang nhỏ phân luồng Hình 33: Vỉ nâng chốt có kênh dẫn khí nén

Dòng chảy, tính nhờn, tính bám dính của mổi loại nhựa cũng thay đổi khác nhau do đó thiết kế của khuôn
tạo dáng cũng thay đổi theo (mặc dù cho cùng sản phẩm có hình thể giống nhau). Giai đoạn từ lúc nhựa
lỏng bắt đầu vào khuôn đến khi ra khỏi để đi vào vòi phun được gọi là quá trình mặt cắt ngang.
Áp suất của nhựa lỏng chảy qua rãnh cũng thay đổi theo cấu trúc của rãnh , kích thước khoảng trống giữa
chốt và phần ngoài của khuôn ( hình 31 ), từ vỉ nâng chốt đến vòi phun phải luôn luôn cố định để tạo ổn
định cho bề dầy của thành ống nhựa khi đi vào vùng nóng của vòi phun. Áp suất của dòng chảy cũng giảm
dần khi nhựa lỏng chảy xuyên qua các bộ phận chắn bên trong của khuôn tạo dáng ( Hình 32 ). Do đó kích
thước độ lớn và bán kính của vùng nén phẳng phải được thiết kế thích nghi với hiện tượng giảm áp suất của
dòng chảy. Áp suất khi vào vùng nén phẳng phải còn đủ lớn để các phần bên trong nhựa kết dính lại với
nhau, điều này có liên quan đến kích thước của bộ phận đầu ống và mổi bộ phận này chỉ thích nghi cho một
độ lớn, bán kính, nhất định của sản phẩm (ống nhựa). Với điều kiện này người ta phải nghĩ đến phương
cách thiết kế có thể thay thế bộ phận đầu ống tuỳ theo bán kính của sản phẩm. Tuy nhiên phương cách này
cũng có giới hạn vì không thể thay đổi độ lớn quá giới hạn cho phép của kích thước tiếp giáp giữa phần bên
ngoài của khuôn tạo dáng và bộ phận đầu ống.





a)

b)





c)



Hình 34: a) sơ đồ dòng chảy của nhựa lỏng trong quá trình mặt cắt ngang.
b) cấu trúc khoảng cách bên trong giữa chốt và phần bên ngoài của khuôn
c) tiết diện thẳng góc ( mặt bên hông ) của khoảng cách trong phần b)

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

19

Hình 35: Sơ đồ tiến trình tạo áp suất của nhựa tư vùng đưa vào đến vòi phun của đầu khuôn














Hình 36: Hình dáng bên ngoài của một khuôn chế tạo ống dẫn nước

3.1.8.2 Khuôn phun đuôi cá
Được ứng dụng như một vòi phun liên tục để sản suất các sản phẩm như tấm nhựa, màng nhựa vv
Trước tiên nhựa lỏng sau khi ra khỏi bộ chắn (thuộc phần cuối của xi-lanh) được đưa vào kênh phân luồng
được thiết kế giống như đuôi cá ( hay cái máng áo ), có tiết diện nhỏ dần ở hai đầu (Hình 34). Lượng nhựa
lỏng được phân điều ra hai nhánh kênh phân luồng, tràn vào vùng chảy trước, vùng này được thiết kế cơ
bản gồm hai phần gọi là môi trên và nôi dưới . Môi trên có thể điều chỉnh lên xuống thông qua các hệ thống
ốc nén, môi dưới có thể thay thế với nhiều dạng khác nhau. Vùng chảy trước giữ nhiệm vụ điều lưu dòng
chảy thích nghi để đạt được độ chính xác theo yêu cầu chiều dầy của sản hẩm ( tấm hay màng nhựa ). Phần

cuối của khuôn phun là vùng rãnh ngang có nhiệm vụ chuẫn định cho kích thước chiều ngang của sản
phẩm. Tùy theo quy trình sản suất hay thiết kế của hệ thống thiết bị chúng ta sẽ có các loại khuôn phun đuôi
cá khác nhau : Khuông phun nằm ngang và khuông phun đứng ( hay có góc độ thay đổi ).












Hình 37: Cấu trúc giản đơn một khuôn phun đuôi cá Hình 38: Hình thể tổng quát
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de

20

Hình 39: Tiết diện khuôn phun dạng nằm ngang
I: Tiết diện khuôn phun khe hở có khoảng cách cố định
(1) môi trên ( cố định ), (2) phần trên của khuôn, (3) lỗ khoang cho bộ phận đốt nóng, (4) phần dưới của
khuôn, (5) ốc điều chỉnh, (6) môi dưới ( có thể thay đổi được ),
II: Tiết diện khuôn phun khe hở có bộ phận điều chỉnh khoảng cách khe hở.
(1) môi trên có thể điều chỉnh khoảng cách, (2, 3, 7) ốc điều chỉnh, (4) bộ phận điều lưu, (5) phần trên
khuôn, (6) phần dưới khuôn, (8) môi dưới cố định.











Hình 40: Tiết diện khuôn phun dạng đứng ( hay nghiêng góc )
I: Thí dụ tiêu biểu với khuôn phun dạng nghiên góc 60°.
(1) bộ phận tiếp nối, (2) kênh chính phân nhánh, (3) phần trên khuôn, (4), môi trên, (5) ốc điều chỉnh, (6)
tấm lót có kênh dẫn và được điều chỉnh bởi ốc điều chỉnh, (7) môi dưới cố định có kênh dẫn.
II: Thí dụ tiêu biểu với khuôn phun dạng đứng 90°
(1) ốc giữ, (2) phần khuôn có thể thay đổi được, (3) ốc điều chỉnh, (4) ốc giữ, (5) môi khuôn có thể thay đổi
vị trí, (6) phần khuôn cố định.

Còn tiếp tục với các chương máy đẩy kết hợp với các phương pháp khác trong
. Dây chuyền thiết bị sản suất thanh nhựa ( với nhiều cấu trúc tiết diện khác nhau )
. Dây chuyền thiết bị sản suất ống dẫn nước

. Dây chuyền thiết bị sản suất tấm nhựa
. Dây chuyền thiết bị sản suất màng nhựa ( một lớp hay liên hợp nhiều lớp )
. Dây chuyền thiết bị sản suất màng nhựa thổi
. Dây chuyền thiết bị sản suất chai nhựa và sản phẩm chứa đựng có hình thể, dung tích khác nhau.

Ghi chú: Tài liệu tham khảo:
- Kunststoff-Verarbeitung im Gespraech, 2 Extusion der Firma BASF AG
- Einfuehrung in die Kunststoffverarbeitung von Walter Michaeli, Carl Haser Verlag München Wien
- Grundzuege der Extrudertechnik von Walter Mink, Zechner&Huethig Verlag GmbH.Speyer am Rhein
- Kunstoffverarveitung von Dr Ing. Otto Schwarz, Dipl Ing. Friedrich-Wolfhard Ebeling, Dipl Ing.
Brigitte Furth, Vogel Buchverlag .
- Trang nhà 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 3 )

Tất cả các sản phẩm bằng chất dẻo thường gặp sau đây : Ống, thanh ( Profil ), tấm, màng đơn, màng ghép nhiều
lớp, màng thổi, chai, bình chứa, vỏ bọc dây dẫn điện vv đều được gia công từ dây chuyền thiết bị máy đẩy
nhựa. Trong dây chuyền gia công này máy đẩy nhựa đóng vai trò chủ yếu, kế đến là đầu khuôn tạo dáng hoặc
đầu khuôn phun thay đổi tùy theo dạng sản phẩm. Phần còn lại là các khâu làm nguội và khâu hoàn tất cuối
cùng. Máy đẩy nhựa đã được trình bày trong chủ đề công nghệ chất dẻo ( phần 2 ). Đầu khuôn tạo dáng, đầu
khuôn phun và các khâu chế tạo hoàn tất ( làm nguội, kéo, cắt, phân xếp ) sẽ được lần lượt trình bày trong phần
tiếp theo dưới đây.

4. Dây chuyền thiết bị sản xuất ống nhựa

Hình 1 : Sơ đồ một dây chuyền thiết bị sản xuất ống nhựa.
1. Máy đẩy nhựa, 2. Đầu khuôn, 3. Hệ thống điều chỉnh kích thước, 4. Bồn nước làm nguội, 5. Máy kéo
6. Máy cưa , 7. Máy phân xếp

4.1 Đầu khuôn tạo dáng ( gọi đơn giản là đầu khuôn )
Được thiết kế thay đổi tùy theo dạng sản phẩm, giữ vai trò biến đổi dòng chảy của nhựa nhão thoát ra từ phần
cuối của xi-lanh máy đẩy nhựa. Cấu trúc đầu khuôn cũng thay đổi cho một loại sản phẩm có dạng giống
nhau. Ví dụ ống nhựa với bán kính nhỏ ( < 100 mm ) trung bình ( 100mm-200 mm ) có cấu trúc tương tự
trong hình 2. Đối với các loại ống có đường kính quá lớn ( > 200 mm ) người ta phải thiết kế thêm một bộ
phận trung gian gọi là “ rãnh vòng xoắn “ hình 3. Các kênh phân luồn bên trong đầu khuôn được thiết kế để
biến đổi dòng chảy nhựa lỏng từ dạng một luồn ( khối đặc ) sang dạng ống rỗng có thành bề dày cố định.
Phần lõi bên trong khuôn ( chốt ) còn được gọi là trái thủy lôi ( Hình 2 ), giữ vai trò rất quan trọng trong việc
phân luồn và biến đổi dòng chảy của nhựa lỏng từ chưa định dạng sang dạng ống thông qua các khe hở nối
giữa phần bên trong (chốt) và phần bên ngoài của khuôn. Nhựa lỏng chảy xuyên qua các cầu nối, vẫn có thể
kết dính liên tục khi đi vào vùng nối tiếp hình nón có đường kính nhỏ dần cho đến khi được đẩy vào đầu
phun thích nghi với hình dạng và kích thước yêu cầu của sản phẩm ( ống, thanh vv ).

Hình 2 Đầu khuôn cho ống với đường kính nhỏ Hình 3 Đầu khuôn cho ống với đường kính khổ lớn
1. Vỉ nâng chốt, 2. vỏ bên ngoài, 3. chốt, 4. đầu phun, 5. bộ phận chỉnh tâm, 6. đầu vỉ nâng chốt, 7. vòng
băng đốt nóng, 8. bộ phận tiếp nối
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
2













Hình 4: Đầu khuôn ống với đường kính bên Hình 5: Đầu khuôn ống với đường
trong có kính thước từ nhỏ đến trung bình kính bên trong có kích thước lớn

4.2 Các khâu hoàn tất cuối cùng
Nhựa nhão sau khi đi qua đầu khuôn tạo dáng phải được điều chỉnh và giữ sao cho hình dạng kích thước
luôn luôn cố định. Một hệ thống kéo bánh xích giữ nhiệm vụ kéo ống nhựa ngay khi vừa ra khỏi đầu
khuôn cho đến khi đi vào bồn nước làm nguội. Vận Tốc kéo được điều chỉnh đồng bộ với vận tốc đẩy
nhựa nhão vào đầu khuôn của máy đẩy nhựa Tiếp theo sau hệ thống kéo bánh xích là máy cưa có nhiệm
vụ cưa đứt ống nhựa theo kích thước chiều dài đã chuẩn định trước. Ống nhựa sau khi cắt dược một hệ
thống phân xếp đẩy ra khỏi dây chuyền sản xuất để đưa vào khâu tồn trữ, chuyên chở.










Hình 6: Máy kéo bánh xích Hình 8: Sơ đồ máy cắt và hình dáng một máy cắt điển hình
1. Động cơ 2. lưỡi cưa 3. Lò-xo chịu lực 4. Bộ phận kẹp

Hình 9: Thiết bị một hệ thống phân xếp cùng với băng tải Hình 10: Sản phẩm ống nhựa

4.3 Hệ thống định dạng
Có nhiệm vụ diều chỉnh và giữ cho hình dạng và kích thước tiết diện cắt, bề dày thành ống luôn cố định
sau khi nhựa nhão ra khỏi đầu khuôn cho đến khi đông cứng dần. Có nhiều phương pháp để ứng dụng cho
hệ thống này. Phương pháp đơn giản nhất là kéo ống nhựa ( hay thanh nhựa rỗng ) đi qua nhiều tấm chắn
có thể di chuyển thay đổi khoảng cách treo trên các trục nâng cố định. Trên những tấm chắn kéo này được
cắt những lổ tròn có đường kính thay đổi từ lớn đến nhỏ, và ttương đương với đường kính bên ngoài của
ống nhựa từ lúc ra khỏi đầu phun đến lúc đúng kích thước đã định (Hình 9). Tất cả hệ thống tấm chắn
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
3

được đặt nằm trong bồn nước làn nguội. Ngoài ra khí nén cũng được dẫn từ ngoài vào bên trong ống nhựa
thông qua một kênh dẫn khí để tạo nên kháng lực từ trong lòng ống nhựa trong giai đoạn nguội dần.











Hình 9: Phương pháp định dạng gản đơn với tấm chắn kéo

4.3.1 Phương pháp định dạng hút chân không
Đây là một phương pháp rất quan trọng thường được ứng dụng trong khâu định dạng ống. Đường kính

bên ngoài của ống nhựa được tiêu chuẩn hoá và theo đó được định dạng bằng cách thết lập một hệ thống
hút chân không bên ngoài dọc theo thân ống. Khí nén được dẫn cùng lúc từ ngoài vào bên trong lòng
ống để tạo áp suất quân bình giữ nên ngoài và bên trong ống ( Hình 6 ).

1: Lõi khuôn
2: Đầu phun
3: Kênh dẫn nước vào
4: Kênh hút chân không
5: Kênh thoát nước





Hình 6 : Định dạng hút chân không với đầu hút dọc theo thân ống.

4.3.2 Phương pháp định dạng hút chân không trong bồn nước.
Đây là phương pháp ứng dụng hút chân không bên ngoài dọc theo thân ống tương tự như đã nói trên và
tất cả hệ thống hút chân không này áp dụng trong bồn nước kính ( Hình 7 )

1: Lõi khuôn
2: Đầu phun
3: dỉa chắn định dạng
4: kênh hút chân không
5: Van an toàn
6: Bồn nước lạnh
7: Dĩa chận ( bằng cao su )
8: Kênh dẫn nước vào
9: Dĩa chêm định dạng
10: Kênh thoát nước

Hình 7: Định dạng hút chân không trong bồn nước

4.3.3 Phương pháp định dạng hút chân không cùng với khí nén và dĩa chặn bên trong lòng ống.
Một phương pháp khác cũng tương tự như thế, bằng cách thực hiện song song hai lực tác động cùng một
thời gian. Hút chân không bên ngoài dọc theo thân ống và trong khi đó bên trong lòng ống cũng chịu
một lực khí nén được đưa từ ngoài vào. Một cơ phận gọi là dĩa chặn để cản khí nén, nằm bên trong lòng
ống và được nối vào đầu phun bằng dây xích ( Hình 8 ).
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
4



1: Lõi khuôn
2: Đầu phun
3: Ống chêm định dạng
4: Bồn nước lạnh
5: Dĩa chặn kéo
6: Lớp cách nhiệt




Hình 8: Định dạng kết hợp hút chân không bên ngoài và khí nén với dĩa chặn bên trong lòng ống.

Trong các phương pháp được trình bày ở trên thì định dạng ống bằng hút chân không trong bồn nước kính
( Hình 7 ) là phương pháp được áp dụng nhiều nhất với lý do có thiết kế đơn giản và hiệu quả kinh tế cao.
Những loại nhựa sau đây thường được ứng dụng cho dây chuyền sản xuất ống và thanh nhựa: PVC cứng
và mềm, PE, PP, PA, SB, ABS, PMMA và POM. Máy đẩy một trục trôn ốc thích hợp cho hạt nhựa và
máy đẩy hai trục trôn ốc thích hợp thích hợp cho bột nhựa PVC, ngoài ra máy đẩy hai trục trôn ốc cũng
thích hợp cho dây chuyền sản xuất ống nhựa với thành ống có độ dày lớn và sản xuất thanh nhựa profile.

Câu hỏi được đặt ra, nên chọn phương pháp định dạng hút chân không nào thích hợp ?. Tuỳ theo mổi
sản phẩm mà người ta chọn một phương pháp định dạng để ứng dụng, và tương tương tự như thế cũng
cho việc lựa chọn các khâu còn lại như xác định chiều dài bồn nước làm nguội, máy kéo và máy cắt .vv.
Thông thường thì phương pháp định dáng hút chân không giản đơn thích hợp với ống có đường kính từ
nhỏ đến trung bình và phương pháp hút chân không có khí nén và dĩa chận dành cho các loại ống có
đường kính lớn. ( 300 mm trở lên ). Khâu làm nguội ống thường là một hay nhiều bồn nước lạnh, đôi khi
người ta cũng áp dụng vòi phun nước được thiết kế vòng bên ngoài dọc theo chiều dài ống. Sau khâu làm
nguội đến khâu in ấn hay đóng dấu tên nhà sản xuất, lực chịu đựng tối đa cùng với chất lượng sản phẩm
lên thành ống. Một máy kéo có bánh dây xích bằng cao su được đặt tiếp theo sau khâu in ấn có nhiệm vụ
kéo ống vế phía trước để đưa vào máy cưa .
Ống nhựa dợn sóng từ nhựa PVC-cứng được ứng dụng trong kỹ nghệ để dẫn dây dẫn điện, dây truyền tin
liệu vv đòi hỏi điều kiện cũng như thiết bị đặc biệt cho định dạng hút chạn không. Trong trường hợp này
ống nhựa sau khi ra khỏi đầu phun sẽ được đưa ngay vào bộ phận nối dài đóng vai trò đầu khuôn định
dạng ống, tiếp theo sau phần này là một bộ phận bánh xích có những rãnh dợn sóng trên bề mặt vừa đóng
vai trò của bộ phận kéo vừa là khuôn tạo dáng dợn sóng trên bề mặt của thành bên ngoài ống nhựa. Khí
nén được dẫn vào bên trong thân ống sẽ nén thành ống ép sát vào bề mặt dợn sóng của bánh xích tạo nên
những dợn sóng trên bề mặt của thành ống.












Hình 9: Định dạng ống nhựa dợn sóng ( hút chân không bên ngoài và khí nén từ bên trong )

1. Đầu phun, 2. bộ phận hổ trợ đầu khuôn, 3. miệng thoát khí nén, 4. đầu chận kín, 5. bánh xích dợn sóng



PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
5

5. Dây chuyền thiết bị sản xuất thanh nhựa ( Profile )
Thành phần của dây chuyền này cũng tương tự như dây chuyền sản xuất ống nhựa, chỉ khác nhau ở đầu
khuôn tạo dáng. Máy đẩy nhựa đóng vai trò chủ yếu và phần còn lại là các khâu làm nguội và khâu hoàn tất.
5.1 Đầu khuôn tạo dáng thanh nhựa.
Sản phẩm thanh nhựa được chế tạo ra từ dây chuyền máy đẩy nhựa rất đa dạng, được chia thành hai nhóm
chính: Thanh nhựa đặc và thanh nhựa rỗng. Các thanh nhựa trong hai nhóm này sẽ có hình thể tiết diện cắt
thay đổi khác nhau và vật liệu khác nhau tùy theo yêu cầu của lĩnh vực ứng dụng. Nhờ vào những máy móc
hiện đại và chính xác cùng với những phương pháp tinh xảo như điện cắt ( Dratherosion ) đã và đang giúp
cho các nhà làm khuôn có thể tạo nên những dạng khuôn khác nhau cho thanh nhựa có nhiều đường nét và
hình dạng đặc biệt với nhiều góc cạnh rất phức tạp một cách chính xác. Trạng thái cứng hay mềm của thanh
nhựa tuỳ thuộc vào vật liệu nhựa và phạm vi ứng dụng. Thí dụ nhựa PVC ( cứng và mềm ) thường đuợc sử
dụng để chế tạo khung cửa sổ, thanh chặn và bảo vệ nấc cầu thang, trong khi đó cao su xốp tổng hợp được
sử dụng cho khung viền cửa kính xe ô-tô…vv….Đối với các lọai sản phẩm với số lượng nhỏ cũng như sản
phẩm có tiết diện cắt tương đối giống nhau các nhà làm khuôn thường ứng dụng một bộ phận được gọi là “
khuôn chắn “ ( Hình 6 ) để làm giảm giá thành của việc chế tạo khuôn. Khuôn chắn gồm có hai phần : a)
phần chính cố định và b) phần chắn có thể tháo rời ra khỏi khuôn chính và có thể thay đổi được hình thể chi
tiết rãnh tạo dáng theo yêu cầu. Với phương thức thiết kế này người ta có thể sản suất nhiều loại thanh có
tiết diện cắt khác nhau với cùng một khuôn chính. Hình 7 giới thiệu những hình thể tiết diện cắt khác nhau
của một vài loại khung cửa sổ từ PVC cứng và mềm cùng với hình thể của các loại thanh nẹp khác.

Hình 6: Tiết diện khuôn chắn và sơ đồ tiết diện cắt của một đầu khuôn
cho sản suất thanh nhựa ( Profil )















Hình 7: Hình thể tiết diện cắt của khung cửa sổ và một số tiết diện cắt khác của các loại thanh nẹp

PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
6












Hình 8: máy đẩy nhựa với công suất lớn Hình 9 : máy đẩy nhựa công suất nhỏ
đối với PE: 300-330 kg/h và PP: 210-260 kg/h đối với PVC: 80 kg/ h và PE: 60 kg/ h

6. Dây chuyền thiết bị sản xuất tấm nhựa phẳng.









Hình 8: Dây chuyền sản xuất tấm nhựa phẳng ( dầy, cứng )
1. Máy đẩy nhựa 2. Đầu khuôn phun 3. hệ thống trục cán 4. Dao cắt chuẩn định bề ngang tấm nhựa

5. Băng tải 6. Trục kéo 7. Dao cắt 8. Máy bốc xếp ( hút chân không ) 9. Hệ thống chất xếp

7. Dây chuyền sản xuất tấm nhựa ( mỏng, mềm ) và màng nhựa phẳng

Hình 9: Dây chuyền sản xuất màng nhựa phẳng

1. Máy đẩy nhựa
2. Đầu khuôn phun
3. Dao cắt chuẩn định bề ngang màng nhựa
4. Hệ thống cuốn màn nhựa ( thành phẩm )
5. Trục làm nguội
6. Hệ thống cuốn ( phần màng nhựa thừa )



Để sản xuất màn và tấm nhựa người ta sử dụng những dạng khuôn đặc biệt, gọi là đầu khuôn phun ngang,
bên trong có rãnh được bào thích hợp để dòng chảy thoát ra của nhựa nhão luôn dều đặn với cùng một vận
tốc cố định để đảm bảo cho độ dày và bề ngang của màng hay tấm nhựa được cố định. Một thanh chặn nằm
bên trong khuôn được diều chỉnh lên xuống bởi nhiều ốc điều chỉnh nằm dọc theo chiều dài và ở bên ngoài
của khuôn giúp cho việc chuẩn định chính xác khe hở giữa hai môi khuôn để nhựa nhão thoát ra luôn có độ
dày cố định. Đặc biệt đối với các loại nhựa có đặc tính nhạy nhiệt như PVC cứng người ta ứng dụng một loại
đầu khuôn gọi là đầu khuôn phun ngang, được bào bên trong dọc theo chiều ngang khuôn hai kênh phân
nhánh có hình dạng như “ đuôi cá “ ( Hình 11 ) có nhiệm vụ đổi và phân dòng chảy của nhựa lỏng từ kênh
chính thành hai kênh phụ, tỏa rộng ra hai bên và nhỏ dần ở hai đầu, phần thoát ra có dạng dẹp với khe thoát
có thể thay đổi khoảng cách từ 0,5 đến 30 mm thích nghi với bề dày của màng hay tấm nhựa, cũng gọi là
vùng môi có chiều ngang đến 3m ( tương ứng với bề ngang của màng, tấm nhựa). Ngoài ra vùng chuyển tiếp
có nhiệm vụ phân định dòng chảy của nhựa từ hai kênh phân nhánh đến vùng môi. Đối với tấm nhựa dầy,
tương đối cứng sẽ được dao cắt theo kích thước định trước ( Hình 8). Sau đó tấm nhựa được máy bốc xếp
mang ra khỏi dây chuyền và đưa qua hệ thống phân loại và chất xếp. Các loại tấm nhựa mỏng và mềm được
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de

7

hệ thống trục lăn cuốn lại ( Hình 9 ) thành cuộn lớn quy định theo chiều dài và sau đó được chuyển sang
khâu chất xếp.





















Hình 11: Tiết diện cắt của một đầu khuôn phun Hình 12: một đầu khuôn ngang tiêu biểu cho dây chuyền
1. Ốc điều chỉnh 2. Môi khuôn 3. Thanh chắn sản xuất màng nhựa phẳng và tấm nhựa

.

a b



Hình 13 : Hai mô hình tiêu biểu cho dây chuyền thiết bị sản xuất tấm nhựa (a) và màng nhựa phẳng (b)














Hình 14: Dây chuyền sản xuất tấm nhựa ghép 2 lớp Hình 15: Sản phẩm màng nhựa phẳng

Hình 10
: R

ã
nh „
đ
u
ô
i c
á
“
bên trong đầu khuôn
1. kênh phân nhánh
2. vùng chuyển tiếp
3. vùng môi
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
8

8. Dây chuyền thiết bị sản xuất màng nhựa thổi
Bao gồm máy đẩy nhựa với đầu phun và khuôn thổi, vòng làm nguội, hệ thống biến dạng phẳng, hệ thống
trục lăn cán và cuối cùng là hệ thống cuốn

Hình 16: Dây chuyền thiết bị sản xuất màng nhựa thổi
1. Máy đẩy nhựa 2. Tủ điều khiển 3. Đầu thổi 4. vòng thổi khí làm nguội 5. Trục cán phẳng 6. Trục cuốn

Các loại nhựa sau đây thích hợp cho sản suất màng nhựa thổi: PE, PP, PVC. Thông thường người ta chế tạo
màng nhựa thông qua đầu phun đổi hướng ( PE, PP, PVC mềm ) qua đó tạo điều kiện dể dàng để dòng chảy
nhựa lỏng được đổi hướng từ chiều nằm ngang sang chiều thẳng đứng lên trên. Như thế tất cả hệ thống máy
đẩy nhựa được đặt nằm trên mặt đất chỉ có trục cán phẳng và hai tấm chắn được ráp đặt vào dàn treo phía
trên của máy đẩy nhựa. Ống màng nhựa sau khi ra khỏi đầu phun được đưa qua một vòng làm nguội, bộ
phận này có hình dạng của dĩa tròn hình vành khăn bên trong rỗng (Hình 18), không khí được dẫn vào đây và
thoát ra qua các lỗ nhỏ tiếp giáp với màng bao nhựa. Đây cũng là một cơ phận có cấu trúc rấtr phức tạp, kết
hợp với các bộ phận điện tử ứng dụng tia laser để điều chỉnh lượng khí thổi làm nguội và giữ độ dày của
màng nhựa luôn luôn cố định. Không khí cũng được đưa vào bên trong lòng màng bao nhựa thông qua ngõ
đầu khuôn. Tùy theo độ dầy mong muốn của thành màng bao nhựa mà lượng khí được đưa vào nhiều hay ít
để thổi lớn dung tích bao nhựa có đường kính lớn 3 đến 4 lần đường kính ôốg nhựa thoát ra từ đầu phun. Để
gia tăng vận tốc sản suất lượng màng nhựa người ta cho khí nóng vào bên trong bao thổi đồng thời khí lạnh
bên trong vòng làm nguội. Màng bao nhựa được hai tấm phẳng bằng gổ hay kim loại, treo bên trên ép phẳng
lại và được đưa tiếp vào hệ thống trục cán phẳng để cán cho màng bao nhựa dẹp mỏng lại. Sau đó màng
nhựa phẳng được đưa trở xuống mặt đất, nơi đây là khâu cuốí cùng có nhiệm vụ cuốn màng nhựa lại theo
chiều dài định trước. Để sản suất màng nhựa mỏng cung ứng cho kỹ nghệ in ấn hay bao bì đóng gói người ta
cần những màng nhựa có chất lượng cao, không có bọt khí bên trong hay những chổ nổi cộm trên bề mặt,
phải thật phẵng có độ dày cố định. Trong trường hợp này vận tốc cán phẳng và vận tốc cuốn nơi khâu cuối
cùng phải thật chậm và đồng bộ với nhau. Ngoài ra để cung ứng cho kỹ nghệ in ấn hay đóng gói người ta
cũng sản suất màng nhựa nhiều lớp với đặc tính khác nhau để tích hợp cho thành phẫm in ấn hay đoáng gói
bên trong. Trong trường hợp này việc sản suất màng nhựa liên hợp trở nên phức tạp và tốn kém với những

chu kỳ sản suất, thiết kế, tiến trình cho dây chuyền máy đẩy nhựa liên hợp ( Coextrusion ) để tạo ra thành
phẩm màn nhựa liên kết nhiều lớp. Phương thức phun thổi liên hợp cần thêm các yếu tố ví dụ như lượng lớn
không khí thật sạnh để thổi kết hợp khả năng kết dính giữa các lớp lại với nhau, mà trong phương thức màng
nhựa đơn không gặp phải, vì các lớp nhựa liên kết có hóy và lý tính khác nhau. Đầu phun trong trường hợp
này cũng được thiết kế rất phức tạp để đáp ứng nhiệm vụ ép các lớp nhựa lại với nhau trước khi màng nhựa
ghép được đưa vào đầu thổi và vòng làm nguội.
8.1 Đầu khuôn thổi
Do điều kiện của dây chuyền sản suất màng nhựa thổi phải đổi hướng từ nằm ngang sang thẳng đứng ( Hình
16 ) nên đầu khuôn thổi có thiết kế thích nghi với phương thức này. Đây cũng là phần chuyển hướng dòng
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
9

nhựa chảy từ nằm ngang sau khi ra khỏi đầu phun biến sang chiều thẳng đứng 90° hướng lên trên, và dòng
nhựa cùng lúc được đổi sang dạng bao lớn và được khí nóng dẫn vào bên trong thổi lớn ra để độ dày thành
bao trở nên mỏng dần được gọi là bao thổi. Đối với các loại bao có đường kín từ nhỏ đến trung bình của
nhựa nhạy nhiệt thì người ta thường ứng dụng dạng khuôn thổi với lõi hình chóp có rảnh dẫn nhựa lỏng
viềng chung quanh theo đường cong hình trái tim ( Hình 17 ). Một loại đầu khuôn thổi có dạng khác, đặc
biệt dành cho dây chuyền sản suất màng nhựa PVC , có rảnh dòng chảy thay gì viềng chung quanh lõi thì lại
được thiết kế vào ngay trung tâm đầu lõi và sau đó được phân luồn thành hình ống ( Hình 18 ). Đối với các
loại màng nhựa ghép nhiều lớp thì đầu khuôn thổi được thiết kế rất phức tạp. Hai hoặc ba máy đẩy nhựa sẽ
đưa nhựa nóng chảy vào phòng chứa bên trong đầu khuôn bởi những kênh dẫn riêng biệt. Nơi đây các dòng
nhựa sẽ được hợp nhất lại thông qua các kênh vòng xoắn ( Hình 17 ). Đối với các lớp nhựa có đặc tính khó
kết dính thì giữa hai lớp là kênh dẫn chất kết dính ( keo dán ) để giúp cho các lớp nhựa kết dính lại với nhau.
Các loại thanh nhựa có 2 phần ví dụ lưỡi PVC-mềm ( tiếp giáp với các bộ phận khác ) và phần sống chính
với PVC-cứng. hay tấm nhựa mỏng mềm và cứng cũng như màng nhựa ghép nhiều lớp đều được sản suất từ
dây chuyền máy đẩy nhựa liên hợp.

Hình 17: Đầu khuôn thổi màn nhựa: a) rảnh viền chung quanh b) rãnh giữa tâm c) cho màng nhựa ghép 3 lớp












Hình 18: Đầu khuôn thổi màng nhựa với vòng thổi khí làm nguội Hình 19: Máy đẩy nhựa liên hợp 2 trục

9. Dây chuyền chuyền thiết bị sản xuất màng nhựa phẳng ghép nhiều lớp
Do nhu cầu ngày càng tăng của thị trường đóng gói bao bì nên nười ta phải cần đến những loại màng nhựa
được ghép bởi nhiều lớp nhựa khác nhau để thích ứng với các thành phẩm đóng gói bên trong. Các thành
phẩm được đóng gói cũng rất đa dạng và hiện diện khắp nơi trong tiêu dùng hằng ngày và trong kỹ nghệ. Vật
được đóng gói có thể dưới dạng rắn, lỏng, cứng, mềm, có chứa khí, chất hoá học, độc tố vv Tóm lại bao bì là
sản phẩm không thể thiếu để phục vụ các kỹ nghệ : Thực phẩm, tiêu dùng, xây cất, đìện, điện tử, ô-tô, cơ
khí vv… Tuỳ theo đồ vật được đóng gói bên trong, như đã trình bày ở trên, người ta sẽ có loại bao bì thích
ứng cho nó và màng nhựa cho bao bì này được cấu tạo liên hợp bởi nhiều loại nhựa khác nhau. Đôi khi do

điều kiện đặc biệt chúng ta cũng thấy suất hiện những loại bao bì với nguyên liệu đuợc ghép như : nhựa-nhựa,
nhựa-giấy, nhựa kim loại hay xen kẽ nhựa-nhựa-kim loại, giấy-nhựa-kim loại vv
Để sản suất những loại màng nhựa ghép phức tạp như thế người ta phải cần đến những máy dẩy nhựa liên
hợp từ 2 đến 4 trục trôn ốc để tạo ra màng nhựa ghép ban đầu sau đó tùy theo thành phẩm được đóng gói,
màng nhựa ghép này được đưa tiếp tục qua các hệ thống trục cán lăn để ghép thêm các màng khác như giấy
hay kim loại…vv…( Hình 20 )
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de