Nghiên cứu chế tạo lớp phủ cứng tin trên bề mặt khuôn kim loại

Lương Văn hưng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

Lương Văn Hưng
Cơ Khí Chính Xác và Quang Học

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LỚP PHỦ CỨNG TiN
TRÊN KHUÔN KIM LOẠI

luận văn thạc sĩ: Cơ Khí Chính Xác và Quang Học
Khoá: 2007-2009
Hà nội
2009

Hà Nội – 2009


Lương Văn hưng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------

Lương Văn Hưng
Cơ Khí Chính Xác và Quang Học

NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO LỚP PHỦ CỨNG TiN
TRÊN KHUÔN KIM LOẠI

LUẬN VĂN THẠC SĨ: CƠ KHÍ CHÍNH XÁC VÀ QUANG HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN THỊ PHƯƠNG MAI
Khoá: 2007-2009
Hà nội
2009

Hà Nội – 2009


1

LỜI CAM ĐOAN

Tơi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các kết quả trong luận văn là hồn tồn trung thực và chưa từng được
cơng bố ở bất kỳ cơng trình nào khác.

Tác giả

Lương Văn Hưng


2

LỜI CẢM ƠN

Học viên xin chân thành cám ơn chương trình nghiên cứu đề tài cấp bộ

KC-05 đã tạo điều kiện thuận lợi cho học viên thực hiện đề tài này. Các nhận
xét của chủ nhiệm cũng như các thành viên của đề tài trong quá trình thực
hiện đề tài đã giúp học viên rất nhiều trong việc hoàn thành đề tài nghiên cứu
chế tạo lớp phủ TiN lên bề mặt khn nhựa.
Học viên xin bày tỏ lịng biết ơn chân thành đến bộ mơn Cơ khí chính
xác& Quang Học, Cô giáo hướng dẫn TS. Nguyễn Thị Phương Mai, trường
Đại học Bách Khoa Hà nội, đã tận tình nghiêm khắc chỉ bảo học viên hồn
thành cơng trình này. Trong q trình nghiên cứu tác giả đã nhận được sự
giúp đỡ quý báu của TS. Phạm Hồng Tuấn – GĐ trung tâm quang điện tử
cùng các nghiên cứu viên, viện Ứng Dụng Công Nghệ Nacentech.
Học viên xin chân thành cảm ơn.

Hà nội, ngày

tháng

năm 2009

Tác giả

Lương Văn Hưng


3

CHƯƠNG I. GIỚI THIỆU
Phương pháp ép phun nhựa đã trở thành một trong nhưng phương pháp
phổ biến trong ngành nhựa cơng nghiệp. Từ khi được tìm ra năm 1872,
phương pháp ép phun đã mang lại lợi nhuận hàng tỉ đôla cho ngành công
nghiệp nhựa, với 32% các sản phẩn nhựa được tạo thành bằng phương pháp

này. Máy phun ép thường được sử dụng cho các chi tiết nhựa phức tạp. Một
chiếc máy phun ép có một ống cấp nhựa nóng, Những miếng nhựa nhỏ, hạt
nhựa được cho vào một cái phễu sau đó một trục vít đưa các hạt nhựa đó vào
trong ống cấp nhựa, tại đó các hạt nhựa được đun nóng chảy. Trong q trình
đó nhựa nóng chảy được vít me tiếp tục đùn vào trong lịng khn. Khi dịng
nhựa nóng chảy đã điền đầy lịng khn thì hệ thống đường ống làm mát chứa
chất lỏng vòng quanh khuôn sẽ làm cho nhựa nguội dần và đông cứng lại.
Khn được giữ ngun vị trí cho đến khi nhựa trong khn đơng cứng. Sau
đó chi tiết được lấy ra khỏi khn và q trình làm sản phẩn tiếp theo có thể
được bắt đầu.
Máy phun ép nhựa có thể có nhiều cấu hình khác nhau, tùy thuộc vào
cách cách thức thực hiện từng cơng đoạn. Ví như có thể dùng khí nén để di
chuyển khn hoặc có thể dùng cơ cấu cơ khí, cịn dịng nhựa nóng chảy có
thể dùng vít tải đùn ép vào lịng khn. Vì sự đa dạng của từng cơng đoạn nên
có nhiều cấu hình máy phun ép khác nhau. Khn nhựa cũng có rất nhiều
lọai, phân theo cách bố trí kênh dẫn, theo số tầng, theo số tấn khuôn.
Đầu những năm 80, khi nghiên cứu về lớp phủ cứng được các hãng sản
xuất dụng cụ cắt nghiên cứu trong phịng thí nghiệm thì các hãng sản xuất
khn mẫu cũng đã có ý tưởng phủ lên bề mặt khn một lớp màng cứng để
có được các tính chất cơ lý tính mong muốn. Vào đầu những năm 90 các kết


4

qủa được triển khai sang các hãng sản xuất các thiết bị tạo lớp phủ trong chân
không là môi trường lý tưởng để thực hiện các phản ứng và liên kết của lớp
phủ mà không bị lẫn tạp chất. Trước tiên là hãng Niigara (Mỹ), Nachi (Nhật)
và một số nhà máy phục vụ cơng nghệ quốc phịng của Liên Xơ cũ. Từ năm
1995 đến nay, công nghệ chế tạo lớp phủ đã triển khai rộng khắp trên toàn thế
giới. Hiện nay, các nhà cơng nghệ trên thế giới vẫn cịn đang nghiên cứu

nhằm hồn chỉnh và tạo ra những cơng nghệ mới cho những sản phẩm chất
lượng tốt hơn và giá thành rẻ hơn.
Các nước công nghiệp như Mỹ, Nhật, EU, Hàn Quốc, Thụy Điển, Nga,
Úc… cho rằng công nghệ chế tạo lớp phủ cứng là một trong những công nghệ
ưu tiên và hiệu quả kinh tế cao nên đã đầu tư lớn cho công nghệ này. Ở châu
Á, Đài Loan và hiện nay là Trung Quốc cũng đang triển khai mạnh mẽ. Nhiều
công ty trên thế giới đã xuất khẩu khối lượng lớn các sản phẩm có lớp phủ.
Theo các nhà nghiên cứu trên thế giới thì độ bền của chi tiết có mạ lớp
phủ cứng (TiN, TiCN…) có thể gấp 5-10 lần các chi tiết không được mạ lớp
phủ cứng. Độ cứng tế vi có thể đạt tới 1500-2000HV. Chiều dày lớp phủ tùy
vào công nghệ xử dụng t 2ữ3àm hoc ti 30ữ40àm. Vi mi lai khuụn cú
mt điều kiện làm việc khác nhau dẫn đến có các yêu cầu bề mặt làm việc
khác nhau, nên với mỗi loại khn lại có một loại vật liệu lớp phù hợp khác
nhau. Ví dụ với khn nhựa thì u cầu về bề mặt khuôn là lớn nhất, yêu cầu
về khả năng chụi nhiệt, độ bám dính, ma sát giữa bề mặt làm việc và nhựa
nóng chảy là nhỏ nhất, độ bám dính giữa bề mặt kim loại nền và lớp phủ bề
mặt khuôn là lớn nhất.


5

Với u cầu đó thì lớp phủ TiN được cho là phù hợp nên trong đồ án này
học viên đã chọn đề tài : “ Nghiên cứu chế tạo lớp phủ cứng TiN trên bề mặt
khuôn kim loại” (chủ yếu là trên khn ép phun chất dẻo).
I.1

TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Một trong những vấn đề quan trọng nhất của khn ép dẻo kim lại là độ
bám dính của bề mặt khn và chất dẻo nóng chảy. Sau một thời gian sử dụng

chất lượng bề mặt của khuôn giảm làm cho độ bám dính của khn và chất
dẻo nóng chảy tăng dần, dẫn đến chất lượng bề mặt chi tiết giảm rõ rệt, nặng
hơn nữa là ảnh hướng đến độ chính xác của chi tiết. Độ bám dính là yếu tố
quan trọng quyết định thời gian sử dụng khn. Tìm kiếm vật liệu thích hợp
và chế tạo lớp phủ trên khuôn ép dẻo là một biện pháp để tăng thời gian sử
dụng cho khn.
Vì vậy chống dính là một vấn đề rất quan trọng đối với khuôn ép nhựa,
đối với nghiên cứu phủ lớp TiN lên bề mặt khuôn sẽ là một biện pháp hữu
hiệu để chống dính bằng cách giảm hệ số ma sát giữa bề mặt khuôn (lúc này
là màng TiN) và chi tiết được ép phun.
Việt Nam đã chế tạo được khuôn kim loại tuy nhiên chất lượng khn
cịn khiêm tốn, độ bền chưa cao, và chưa chết tạo được lớp phủ bề mặt thích
hợp để nâng cao độ bền khn, độ chính xác chi tiết. Việc nghiên cứu chế tạo
lớp phủ khuôn ép dẻo phù hợp với điều kiện sản xuất cụ thể của Việt Nam,
tìm ra quy trình cơng nghệ và bộ thơng số cơng nghệ cho thiết bị là cần thiết
và cấp bách.


6

I.2

MỤC ĐÍCH CỦA LUẬN ÁN

Nghiên cứu phương pháp phún xạ DC magnetron với mục địch là đưa ra
được một quy trình và bộ thơng số cơng nghệ hợp lý để chế tạo được lớp phủ
TiN trên bề mặt khuôn ép dẻo.
Kiểm tra ảnh hưởng của các thông số kỹ thuật trong quy trình cơng nghệ,
khảo sát ảnh hưởng của chúng đến các tính chất lớp phủ.
I.3

NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN

Xác định quy trình cơng nghệ ép phun chất dẻo polymer (PE,PA…).
Tìm hiểu tính chất của lớp phủ TiN trên bề mặt khuôn, nghiên cứu ảnh
hưởng của lớp phủ tới chất lượng, độ bền khuôn.
Bước đầu đưa ra bộ thông số kỹ thuật để chế tạo lớp phủ TiN nhằm tăng
tuổi bền khn ép phun nhựa chất dẻo.
Tính tốn thiết kế bộ điều khiển lưu lượng khí (lưu lượng khí là một
thông số kỹ thuật rất quan trọng trong chế tạo lớp phủ TiN).
I.4

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu trong phịng thí nghiệm về ảnh hưởng của các thông số công
nghệ đến các tính chất của lớp phủ phún xạ DC magnetron và tính chất vật lý
và hóa học của lớp phủ.
Phân tích mẫu bằng các thiết bị phân tích, tổng hợp đánh giá chất lượng
lớp phủ, dự kiến ảnh hưởng của lớp phủ tới chất lượng khuôn.


7

I.5

CẤU TRÚC LUẬN VĂN

Luận văn gồm 4 chương, phần mở đầu, phần kết luận.
Chương I: Giới thiệu
Chương II: khuôn ép phun chất dẻo

Tìm hiểu quy trình cơng nghệ ép phun chất dẻo.
Tìm hiểu về các chất dẻo polymer, tương tác của từng loại đối với
khuôn, và phương án về vật liệu phủ.
Tìm hiểu về một số khái niệm khm mẫu trong và ngồi nước. Phân
loại các loại khn nhựa.
Tìm hiểu đặc tính các vật liệu chế tạo khn, và phạm vi ứng dụng của
từng loại vật liệu khác nhau cho các loại khn khác nhau.
Quy trình cơng nghệ chế tạo một khn ép nhựa.
Chương III: Quy trình tạo lớp phủ cứng TiN trên bề mặt khn
Tìm hiểu các các phương pháp tạo lớp phủ hiện có. Đánh giá ưu nhược
điểm của từng loại.
Xây dựng quy trình tạo lớp phủ cứng TiN lên bề mặt khuôn kim loại.
Đánh giá chất lượng lớp phủ bằng các thông số vật lý.
Chương IV: Thiết kế chế tạo thiết bị điều khiển lưu lượng khí


8

Thiết kế chế tạo thiết bị điều khiển lưu lượng khí, để có thể điều khiển
thơng số cơng nghệ về tỉ lệ và khối lượng khí cơng tác.


9

CHƯƠNG II.

II.1

KHUÔN ÉP PHUN CHẤT DẺO

CÔNG NGHỆ ÉP PHUN CHẤT DẺO

Chất dẻo ở dạng lỏng được máy ép phun chuyển vào khuôn, sau khi
điền đầy, làm nguội và được tháo ra khỏi khuôn nhờ hệ thống đẩy của khuôn.
Vật liệu được sử dụng thường là ở dạng hạt.
Bằng phương pháp này, người ta có thể gia cơng chất dẻo nhiệt dẻo
cũng như chất dẻo nhiệt rắn. Các chất dẻo nhiệt dẻo được gia công ở dạng
nguyên hoặc được pha màu, pha thêm phụ gia hoặc được tạo xốp.
Một số chất dẻo thường được sử dụng: PP, PE, PVC, PMMA, POM,
PETF…
Công nghệ ép phun cũng dùng để gia công một số cao su quan trọng
như: cao su solirol-butadien, acrylnitril-butadien, chloroprene, poliurethan.


10


11

Các giai đoạn chính trong q trình ép phun
A - Phun nhựa vào khn.
Nhựa nóng chảy được đẩy vào khn dưới tác dụng của áp suất do
chuyển động tịnh tiến lên phía trước của trục vít.
B - Giữ áp.
Trục vít dừng chuyển động tịnh tiến, áp suất được giữ trong một thời
gian để nhựa điền đầy tồn bộ thể tích khn.
C - Thu sản phẩm.
Trục vít chuyển động tịnh tiến về phía sau, sản phẩm sau khi định hình
và làm nguội được dỡ ra khỏi khuôn.
II.2

CHẤT DẺO POLYMER

II.2.1 KHÁI NIỆM
Là các hợp chất hữu cơ mà tính chất cơ lý của nó chỉ thay đổi chút ít
trong khi đại phân tử của nó tiếp tục tăng.
II.2.2 PHÂN LOẠI


Theo cấu trúc phân tử.

- Vật liệu vơ định hình: Vật liệu dẻo vơ định hình có thể dễ dàng nhận
thấy bởi các tính chất trong suốt của nó. Ngồi ra nó có màu sắc tự nhiên là
màu trắng như nước hoặc gần như màu cát vàng hoặc màu mờ đục. Loại vật
liệu này có độ co rút rất nhỏ chỉ bằng 0,5 ÷ 0,8%. Một vật liệu thuộc dạng này


12

có tên thương mại là: Polycarbonate (PC), Styrene Acrylonitrile (SAN),
Polystyrene (PS), Polymethylmethacrylate … Chúng được sử dụng rất thông
dụng cho các lĩnh vực cơng nghiệp và gia dụng địi hỏi độ trong suốt cao.
- Vật liệu tinh thể: Loại vật liệu nhiệt dẻo này thường cứng và bền dai
về đặc tính nhưng thường khơng trong suốt do cấu trúc tinh thể đã gây cản trở
cho sự đi qua của ánh sáng. Các vật liệu này thường được sử dụng trong công
nghiệp làm đồ gia dụng. Bao gồm: Polypropylene (PP), Low density
polyethylene (LDPE), High density polyethylene (HDPE)… Còn đối với một
số lĩnh vực cơng nghiệp thì các loại vật liệu sau được sử dụng thông dụng:
Polyester (PBT &PETP), Polyacetal (POM), Nylon …


Theo công nghệ gia công

- Chất dẻo nhiệt dẻo: Là loại vật liệu dưới tác dụng của nhiệt hoặc dung
môi thì nó nóng chảy hoặc hồ tan. Khi làm nguội hoặc làm bay hơi dung mơi
thì nó trở lại trạng thái rắn (Loại này có khả năng tái sinh được).
- Chất dẻo nhiệt rắn: Là loại vật liệu mà nguyên liệu ban đầu sẽ nóng
cháy và hồ tan được khi có nhiệt độ hoặc dung mơi tác dụng. Nhưng khi gia
cơng thành sản phẩm hoặc bán sản phẩm thì nó chuyển sang trạng thái rắn,
khơng nóng chảy và hồ tan nữa (Loại này khơng có khả năng tái sinh được).
Sở dĩ có hiện tượng đó vì trong q trình gia công dưới tác dụng của nhiệt độ
và các nhân tố hoá học được trộn trong nguyên liệu ban đầu, chúng gây ra
phản ứng hoá học với nhau gọi là phản ứng khâu mạch. Năng lượng cần để
phá vỡ liên kết hố học này có khi lớn hơn năng lượng cần thiết để phá huỷ
vật liệu.


13



Theo cấu trúc phân tử.

- Cấu trúc của nhiệt dẻo ở dạng sợi: Sợi trơn và sợi phân nhánh.
- Cấu trúc của nhiệt rắn ở dạng lưới: lưới phẳng và lưới khơng gian.
II.2.3 CÁC THƠNG SỐ CƠNG NGHỆ CỦA CHẤT DẺO.


Phân tử lượng và độ trùng hợp:

Đây là hai đại lượng phụ thuộc và ảnh hưởng tới nhau.
VD: PE có phân tử lượng trung bình M = 56000 đơn vị cịn phân tử khí
Etylen = 28 đơn vị. Như vậy mức độ trung hợp sẽ là nTH = 56000/28 = 2000.
Như vậy cùng một loại Polyme (Cao phân tử) thì khi phân tử lượng tăng
thì tất cả các tính chất cơ lý: độ bền hố học, độ bề khí hậu, độ bền cơ học đều
tăng theo. Tuy nhiên khi phân tử lượng tăng lên thì độ nhớt của phân tử khi
nóng chảy cũng tăng theo sẽ làm cho q trình gia cơng khó khăn hơn.


Tỷ trọng ρ và hệ số lèn chặt a.

- Tỷ trọng ρ (g/cm3) là đại lượng sử dụng để xác địch xem vật liệu dẻo ở
dạng hạt hay dạng bột. Đại lượng này được sử dụng trong tính tốn cơng nghệ
và thiết kế khác.
- Hệ số lèn chặt a của một chất dẻo được sử dụng để tính tốn kích
thước cần thiết cho khoang nạp nhiên liệu. Hệ số lèn chặt được xác định bởi tỉ
số giữa thể tích (hoặc khối lượng) của vật liệu trước gia cơng với thể tích
(hoặc khối lượng) của vật liệu đó sau khi đã thành sản phẩm.


14

α=

V1
= 2,2 ÷ 2,4
V2

Trong đó:

(I.1)

- V1 là thể tích của vật liệu trước khi gia cơng.
- V2 là thể tích của chính vật liệu sau khi gia cơng.

• Đặc trưng chảy của chất dẻo nhiệt dẻo.
Đây là một trong những đặc điểm cần phải biết của vật liệu dẻo khi
muốn chế tạo sản phẩm từ chất dẻo. Đặc trưng này phụ thuộc vào mức độ
trùng hợp, hình dạng của đại phân tử, tốc độ và nhiệt độ của dòng vật liệu
khi nóng chảy. Được biểu thị quá hai chỉ số: Chỉ số chảy MFI (meltflow-index), giá trị K.
- Chỉ số chảy MFI (melt-flow-index): Với nhiệt độ to xác định, áp suất
xác định trong khoảng thời gian 10 phút. Người ta tiến hành ép chất dẻo nóng
chảy qua một khe hẹp hình trụ với kích thước chuẩn và tiến hành đo khối
lượng vật liệu chảy qua đó. Số chỉ MFI sử dụng để so sánh các nhóm vật liệu
cơ sở cùng loại và dùng để định hướng khi xác định các thông số công nghệ
để gia công chất dẻo.
- Chỉ số K: Giá trị này đặc trưng cho phân tử lượng của Polyvinyclorid
(PVC). Nó thay đổi như độ nhớt. Nghĩa là giá trị K càng lớn thì phân tử lượng
của PCV càng lớn.
• Đặc trưng chảy của chất dẻo nhiệt rắn.
Đối với chất dẻo nhiệt rắn thì với cùng một nhiệt độ mà ta có thể đo
được đặc trưng chảy thì quá trình tạo lưới do phản ứng khâu mạch cũng xảy


15

ra. Khi nhiệt độ tăng thì độ nhớt của vật liệu giảm đồng thời vật liệu tạo lưới
tăng. Hai quá trình này ln đi đồng hành với nhau.
- Độ dài đường chảy: Vật liệu từ một khoang trụ tròn được nung nóng
và bị ép vào một kênh bị thu hẹp lại trong cùng một điều kiện nhiệt độ, áp

suất… như nhau. Ta tiến hành so sánh chiều dài các thanh được ép ra thanh
nào có độ dài lớn thì đặc trưng chảy của vật liệu đó càng tốt.
- Đo thời gian chảy: Cách phổ biến nhất của phương pháp này là tạo
mẫu thử có dạng hình cái chén. Bằng phương pháp ép ta chế tạo ra một chiếc
chén rồi tiến hành đo thời gian cần thiết để vật liệu đùn đầy khuôn. Với các
điều kiện như nhau thời gian điền đầy khn của mẫu thử nào nhỏ hơn thì vật
liệu đó có đặc trưng chảy cao hơn.
II.2.4 TÍNH CHẤT CỦA CHÂT DẺO
- Độ bền đứt: đặc trưng cho sự chống đối lại lực kéo vật liệu, là tỷ số của
lực kéo và tiết diện ngang nhỏ nhất của mẫu thử lúc chưa kéo đo bằng N/mm2
kí hiệu бk
- Độ dãn dài co đứt: là tỷ lệ giữa độ dãn dài được tại thời điểm đứt trong
quá trình kiểm tra kéo
- Độ bền nén: là tỷ lệ giữa lực nén cần thiết để làm vỡ mẫu thử đặt dưới
nó trong quy trình chất tải nén.Kí hiệu là бn đơn vị : N/mm2
- Độ bền uốn: đặc trưng cho sự chống đối của vật liệu với sự tác dụng
phối hợp của lực nén và lực kéo . Kí hiệu là бu đơn vị : N/mm2


16

- Độ dai va đập: hiện trạng chống lại tải động của chất dẻo có thể phân
tích bằng kết quả do thu nhận được nhờ thí nhiệm kiểm tra độ dai va đập
- Môdun đàn hồi: đặc trưng cho độ cứng của vật liệu hoặc đặc trưng cho
tính chất của vật liệu mà dưới tác dụng của 1 lực đã cho thì sự biến dạng của
mẫu thử xảy ra đến mức độ nào. Kí hiệu là E đơn vị : N/mm2
- Độ cứng: tỷ lệ giữa lực gây ra độ sâu bị lún vào có hình dạng của vật
cứng hình cầu hoặc hình dạng khác với mặt phẳng bị lún
- Các tính chất phụ thuộc vào thời gian
- Các tính chất nhiệt học: như độ bền nhiệt, độ bền lạnh, độ dãn nở nhiệt,

khả năng dẫn nhiệt, nhiệt dung
- Độ bền hóa học
- Các tính chất lão hóa

II.3

KHN CHO SẢN PHẨM NHỰA.

Khn là dụng cụ tạo hình cho các thiết bị dựa trên các phương pháp tạo
hình khác nhau.
Kích thước và kết cấu của khn phụ thuộc vào kích thước và hình dạng
của sản phẩm.
Thơng thường việc phân loại khn dựa trên các phương pháp gia công
như: khuôn đúc, khuôn dập, khuôn rèn…


17

Các đặc điểm cần chú ý khi thiết kế khuôn:
- Xác đinh loại khn cần thiết kế.
- Xác định tính năng kĩ thuật, tuổi thọ, hình thức sử dụng của khuôn.
- Lựa chọn vật liệu và phương pháp xử lý bề mặt tạo hình khn.
- Lựa chọn phương pháp chế tạo khn, trang thiết bị, máy móc…

Việc phân loại khn cho sản phẩm nhựa chủ yếu dựa trên hai phương
pháp: Phương pháp gia công và theo kết cấu khuôn.


Theo phương pháp gia cơng nhựa có:

- Khn ép: Dạng khn này dùng để tạo hình sản phẩm nhựa từ
nguyên liệu nhựa dùng để nung nóng và ép vào lịng khn.
- Khn đùn: Được sử dụng để tạo ra các sản phẩn dạng tấm, thanh,
ống..
- Khn tạo hình nhiệt ép: Sử dụng lực ép để tạp hình sản phẩm, loại
khơng này ít được sử dụng.
- Khn thổi định hình: Được sử dụng để tạo hình các chi tiết rỗng như
chai, lọ…


Phân loại theo kết cấu khn có:

- Khn một lịng khn.


18

- Khn nhiều lịng khn.
- Khn hai tấm.
- Khn ba tấm.
- Khn khơng có hệ thống kênh nhựa.
- Khn nhiều tầng…

II.3.1 KHN HAI TẤM.
Kết cấu chung của một bộ khn hai tấm.


19

20

Khn hai tấm có kênh dẫn nguội.
Khn hai tấm là loại khuôn phổ biến nhất. so với khuôn ba tấm thì
khn hai tấm đơn giản hơn, rẻ hơn và có chu kì ép phun ngắn hơn.
- Đối với khn hai tấm có một lịng khn thì khơng cần thiết phải
thiết kế kênh dẫn nhựa mà nhựa sẽ điền đầy trực tiếp vào lịng khn thơng
qua bạc cuống phun.
- Đối với khn hai tấm có nhiều lịng khn thì ta cần quan tâm đến
việc thiết kế kênh dẫn nhựa và miệng phun sao cho nhựa có thể điền đầy các
lịng khn cùng lúc(vấn đề cân bằng dịng chảy của nhựa)
- Vì vấn đề cân bằng dòng chảy nhựa và đòi hỏi các miệng phun phải
bố trí thẳng hàng với các lịng khn mà viề thiết kế khn hai tấm có nhiều
lịng khuôn gặp hạn chế đối với một số sản phẩm nhựa nhất định. Để khắc
phục hiện tượng này người ta dùng đến khn ba tấm hay khn hai tấm có
kênh dẫn nóng.

Khn hai tấm có kênh dẫn nóng.
Khn hai tấm có kênh dẫn nóng ln giữ cho nhựa nóng chảy trong bạc
cuống phun, kênh dẫn và miệng phun. Nhựa chỉ đơng đặc khi nó chảy vào
lịng khn. Khi khn mở ra thì chỉ có sản phẩm được lấy ra ngồi. Khi
khn đóng thì nhựa trong kênh dẫn vẫn nóng và tiếp tục điền đầy vào lịng
khn một cách trực tiếp.


21

Đối với loại khuôn này, các miệng phun được đặt ở vị trí trung tâm của
các lịng khn. Điều này có nghĩa là kên dẫn phải được đặt xa mặt phân
khn.Nhưng điều này khơng gây bất kì trở ngại nào cho việc thiết kế.

Hình I.3.1.2: Khn hai tấm có kênh dẫn nóng

 Ưu điểm:
 Tiết kiệm vật liệu.
 Khơng có vết của miệng phun trên sản phẩm.
 Giảm thời gian chu kì ép phun.
 Điều khiển được sự điền đầy và dòng chảy của nhựa.
 Nhược điểm:


22

 Giá thành cao hơn khn hai tấm có kênh dẫn nguội.
 Khó đổi màu vật liệu.
 Hệ thơng điều khiển nhiệt dễ bị hỏng.
 Khơng thích hợp với những vật liệu chịu nhiệt kém.
II.3.2 KHN BA TẤM.
So với khn hai tấm thì hệ thống kênh dẫn nhựa của khn ba tấm được
đặt trên tấm thứ hai song song với mặt phân khn chính. Chính nhờ tấm thứ
hai này mà kênh dẫn và cuống phun có thể được rời ra khỏi sản phẩm khi mở
khuôn( tự cất đuôi keo).


23