Báo cáo kết quả khuôn hút chân không

Báo Cáo Kết Quả Thực Tế Xưởng Thổi Cốc Thạch.
1. Thực Tế Tại Xưởng Sản Xuất Cốc Đựng Thạch.
1.1 Vật liệu sửa dụng
Vật liệu sử dụng thực tế HP456J hãng Basell. Đây là loại nhựa chuyên dùng cho
công nghệ đùn và các công nghệ tạo hình dạng 3d như hút chân không, thổi màng…
Một số tính chất cơ bản của nhựa này:
Chỉ số chảy: 3.4g/10 phút.
Ứng suất kéo đứt: 23N/mm
2
Độ giãn dài tối đa: 500%.
1.2 Quy trình cán màng.
Vật liệu dạng hạt được dẻo hóa trong máy đùn trục vít công suất lớn. Nhiệt độ dẻo
hóa 210
0
C. Nhựa được đùn qua lô cán và có hiệu ứng kéo định hướng tăng độ dai
màng.
Màng dùng cho khuôn hút cốc tròn đường kính 50mm sâu 32mm là 0.75mm và
cốc tròn đường kính 50mm sâu 53mm là 1mm.
1.3 Cấu tạo khuôn.
Hình 1.3.1 Cấu tạo cơ bản khuôn thổi cốc khi đóng.
Cấu tạo cơ bản của bộ khuôn thổi cốc như hình 1.3.1. Khuôn gồm 2 phần chính
chày và cối. Trong đó chày được bắt cố định lên máy và cối được bắt lên bàn di
động của máy. Bàn đẩy chày đẩy sản phẩm rút về vị trí như hình vẽ. Bàn kẹp chày
sẽ được xy lanh thủy lực kéo lên.
Nguyên lý hoạt động:
- Bước 1: màng được gia nhiệt được đưa vào khuôn.
- Bước 2: cối được đưa, màng được kẹp lại. Khi cối tiếp tục lên sẽ cắt phần
thừa. Khi cối đi lên chạm công tắc hành trình sẽ dừng lại.
- Bước 3: chày đi xuống đồng thời khí được thổi vào áo chày. Thông qua khe
hở chày với áo chày sẽ tác động trực tiếp với màng. Quá trình này là sự kết
hợp giữa khí nén áp suất cao và chày. Trước tiên, chày sẽ chạm vào mặt

nhựa, đẩy 1 phần nhựa đi xuống. Sau đó khí nén sẽ thổi làm dãn nhựa ôm
vào lòng cối. Chày sẽ đi xuống cách đáy cối khoảng 4mm thì dừng lại. Lúc
này, do một phần nhựa chạm vào chày từ đầu khá dày. Khí nén sẽ làm phần
nhựa còn lại dãn đều ra và ôm vào lòng cối.
- Bước 4: cối đi xuống, bàn đẩy chày đẩy sản phẩm sẽ bị giữ lại bởi ti đẩy trên
máy. Chốt đẩy sản phẩm lúc này sẽ dừng lại, cối tiếp tục đi xuống, sản phẩm
được nâng lên và thoát ra khỏi lòng cối. Khi cối chạm công tắc hành trình,
khí nén bật thổi sản phẩm ra khỏi khuôn.
1.4 Cấu tạo máy thổi.
Cấu tạo cơ bản máy thổi gồm 3 phần chính: cụm thủy lực, hệ thống gia nhiệt, hệ
thống điều khiển.
Hệ thống thủy lực bao gồm bơm, bình dầu và 2 xylanh thủy lực. Một được gắn
vào bàn kẹp chày. Hai được gắn vào cụm kẹp khuôn. Chiều sâu chày được điều
chỉnh bằng vít bắt giữa xylanh với bàn kẹp.
Hệ thống gia nhiệt bao gồm 2 tấm gia nhiệt lớn 1500x800 gia nhiệt đồng thời hai
mặt của màng.
Hệ thống điều khiển điều khiển toàn bộ quá trình hoạt động của máy.
Nguyên lý hoạt động của máy: máy hoạt động dựa trên nguyên lý dùng áp suất
của khí nén cưỡng ép màng nhựa đã được dẻo hóa ôm chặt vào lòng cối. Hình dáng
kích thước sản phẩm phụ thuộc vào hình dáng kích thước cối.
2. Thực Tế tại S&H.
2.1 Vật liệu sử dụng.
Vật liệu sử dụng cũng là PH456J.
2.2 Cấu tạo khuôn.
Cấu tạo thực tế khuôn khay AFM
Hình 2.2.1 cối khay AFM
Nguyên lý hoạt động: nguyên lý hoạt động khuôn khay AFM cũng dựa trên
nguyên tắc chênh lệch áp suất. Khi màng đã được dẻo hóa phủ kín mặt cối, khí sẽ
được hút ra khỏi lòng cối tạo thành môi trường chân không. Do sự chênh lệch áp
suất trong và ngoài màng sẽ đẩy màng lõm dần xuống đến khi ôm sát vào lòng cối

hoặc bịt lỗ hút quá trình này sẽ dừng lại.
2.3 Cấu tạo máy.
Cấu tạo cơ bản của máy hút chân không cũng bao gồm 3 cụm chính: cụm gia
nhiệt, cụm hút chân không, và cụm điều khiển.
Cụm gia nhiệt gồm 30 đĩa gia nhiệt được xếp lại thành hình chữ nhật và có hệ
thống điều khiển riêng cho từng đĩa.
Cụm hút chân không bao gồm một máy hút khí, một bình chân không và bàn hút
chân không. Bàn hút chân không cũng là noi gá đặt cối.
Hệ thống điểu khiển điều khiển quá trình hoạt động của máy.
3. Phương hướng giải quyết
3.1 Sửa chữa khuôn.
Hiện tại mặt phân khuôn trên cối quá nhỏ, không có thành, nên khi hút màng
không thể ôm sát biên dạng ngoài cối. Điều này tạo khe hở giữa cối và màng nên
không thể hút được.
Phương hướng giải quyết:
- tạo thêm 1 vành chạy bên ngoài cối nhô cao hơn mặt phân khuôn 10mm.
Vành này phải phẳng để màng nhựa có thể chạm đều.
- Tạo thêm 1 khung hình chữ nhật to hơn vành bên cối 5mm. Khung này khi
chày chạy xuống sẽ giúp màng tăng cường việc chạm sát, bịt kín các khe hở
giữa cối với màng.
Vật liệu làm chày là gỗ thỏa mãn yêu cầu truyền nhiệt kém, tuy nhiên độ bóng bề
mặt kém nên dễ bám dính vào màng. Vấn đề này gây ra lỗi phần góc nhọn chày tiếp
xúc với màng bị bám dính vào chày nên không hút được làm thủng và tạo gân tại vị
trí này.
Phương hướng giải quyết:
- Dùng vật liệu khác thay thế gỗ như: POM, PU,
- Chế tạo chày cao hơn dễ dàng trong việc xác định khe hở chày cối.
3.2 Cài đặt chế độ công nghệ.
Thực tế trong quá trình hút chân không có 2 chuyển động đồng thời. Chuyển động
của màng và chuyển động của chày. Nếu như chuyển động chày xuống chậm hơn

chuyển động màng sản phẩm thường thủng đáy, thành sản phẩm dày và tạo gân
ngang. Nếu như chày chạy xuống xong mới hút thì tùy theo độ sâu chày mà thành
sản phẩm có thể đủ yêu cầu, mỏng hơn, hoặc thủng.
Phương hướng giải quyết:
- Điểu chỉnh tốc độ chạy xuống của chày và tốc độ hút phù hợp, cũng như
chiều sâu chày hợp lý để cả 2 quá trình hoạt động tốt.
Thực tế đang điều chỉnh nhiệt trên toàn bộ các bộ gia nhiệt giống nhau nên nhiệt
độ màng phân bố không đều. Nhiệt độ tại vùng trung tâm nóng nhất, bên ngoài thấp
nhất. Do bên ngoài tiếp xúc trực tiếp với không khí nên mất nhiệt nhanh hơn. Khi
đó, nếu vùng trung tâm đủ nhiệt mà hút ngay, thì phần này sẽ đủ khả năng hút,
nhưng bên ngoài chưa đủ sẽ không điền đầy được lòng khuôn. Nếu như chờ cho
phần bên ngoài đủ nhiệt, phần bên trong sẽ bị quá nhiệt gây thủng, hoặc chảy nhớt
trước khi hút, hoặc hút sẽ bị thủng do màng quá mềm dễ hút gây thủng.
Phương hướng giải quyết:
- Điều chỉnh bộ gia nhiệt bên ngoài gia nhiệt cao hơn bên trong. Tạo vùng
phân bố nhiệt đều hơn.
Thực tế tại xưởng hút cốc thạch đang thổi màng dày 0.75mm, nhiệt độ tại màng
khoảng 90 tới 100
o
C, thời gian ra nhiệt khoảng 30s. Thực tế tại SH gia nhiệt màng
dày 1mm tới khoảng 150
o
C, thời gian gia nhiệt 60s. Thời gian và tốc độ gia nhiệt
ảnh hưởng rất nhiều tới độ ngấu nhiệt theo bề dày. Điều này rất quang trọng, bởi nó
ảnh hưởng trực tiếp việc co dãn vật liệu trong khuôn. Nếu bề mặt trên vật liệu dã
đủ, nhưng do thời gian quá ngắn, phía dưới chưa đủ nhiệt. Điều này làm cho vật
liệu khó hút. Và thực tế, bảng nhiệt độ màng các loại vật liệu cho gia công bằng
phương pháp hút này chưa có.
Phương hướng giải quyết:
- Dựa trên kích thước màng, kích thước bộ gia nhiệt, nhiệt độ chảy dẻo thực tế

của nhựa PP, kinh nghiệm từ chuyên gia tìm khoảng gia nhiệt thích hợp.
4. Kết luận.
Dựa trên kết quả thực tế tại xưởng thổi cốc thạch, và các kết quả thực nghiệm tại
SH có thể đưa ra kết luận như sau:
- Tạo vành, khung kẹp màng để bít kín lòng khuôn.
- Chế tạo lại chày với vật liệu khác tăng độ bóng, giảm độ bám dính chày với
nhựa.
- Cấu tạo, hình dáng, kích thước chày cối khay AFM đúng, không cần thay
đổi.
- Thay đổi vùng phân bố nhiệt bộ gia nhiệt, thời gian gia nhiệt phù hợp.
- Điều chỉnh tốc độ hút và chạy xuống chày phù hợp.