Tài liệu Khuôn mẩu Phần 2 ppt

Chương 2: Gas injection  

11 
Chương 2
Gas injection
2.1 Khái niệm
Gas injection là kỹ thuật ép phun đặc biệt, ứng dụng khí để tạo kết cấu rỗng trong
quá trình tạo sản phẩm nhựa. Khí được phun vào chi tiết nhờ một hệ thống dẫn khí
riêng biệt. khí sử dụng thường dùng là khí nitrogen. Trong những điều kiện đặc biệt có
thể dùng chất lỏng để tạo phần rỗng cho chi tiết.
2.2 Tổng quan
2.2.1 Tổng quan về công nghệ ép phun
a. Công nghệ ép phun là gì ?
Một cách đơn giản nhất. công nghệ ép phun là quá trình phun nhựa nóng chảy
điền đầy lòng khuôn. Một khi nhựa được làm nguội và đông cũng lại trong lòng
khuôn thì khuôn được mở ra và sản phẩm được đẩy ra khỏi khuôn nhờ hệ thống đẩy.
Trong quá trình này không có bất kỳ một phản ứng hóa học nào.
b. Nhu cầu và hiệu quả kinh tế của công nghệ ép phun
Sản phẩm nhựa ngày nay là vô cùng phong phú và đa dạng, từ các sản phẩm đơn
giản như dụng cụ học tập như: thước, viết, compa hay đồ chơi trẻ em.. tới những sản
phẩm phức tạp như: bàn, ghế,vỏ tivi, vi tính hay các chi tiết dùng trong ô tô và xe
máy… chứng tỏ sự thân thiện và cần thiết của công nghệ ép phun trong ngành công
nghiệp nhựa của chúng ta.

Hình 2.1 Mặt đồng
hồ xe máy
Hình 2.2 Khay
cơm
Hình 2.3 Ghế
nhựa
Chương 2: Gas injection  

12 



Với các tính chất như: độ dẻo, nhẹ, có thể tái chế… vật liệu nhựa đã thay thế các
loại vật liệu khác như: sắt, đồng, nhôm, gang… đang ngày càng cạn kiệt trong tự
nhiên. Vì vậy trong tương lai, khả năng thay thế của nhựa đồi với các vật dụng kim
loại là rất lớn và ngành nhựa có tiểm năng phát triển rất cao.
Những ưu điểm của khuôn ép phun:
• Tạo ra sản phẩm có hình dáng phực tạp tùy ý.
• Hình dáng giãu hai mặt có thể khác nhau.
• Khả năng tự động hóa và chi tiết có tính lặp lại cao.
• Sản phẩm sau khi ép có màu sắc phong phú và độ nhẵn bóng bề mặt cao nên
không cần gia công lại
• Phù hợp cho sản xuất hàng khối và đơn chiếc
2.2.2 Quá trình ép phun
Quá trình ép phun là quà trình quan trọng nhất trong việc tạo các sản phẩm chất
dẻo.
Tương tự như quá trình đùn, xy lanh được gia nhiệt trước tiên. Sau đó, các hạt
nhựa được cấp vào vào xy lanh và cũng được gia nhiệt. Quá trình chuyển động của
xylanh ép các hạt nhựa nóng chảy vào bộ phận chứa, để tạo nên áp suất phun cao. Khi
áp suất phun đạt từ 70 Mpa – 200 Mpa, quá trình phun chất dẻo đã nóng chảy từ bộ
phận chứa vào khuôn. Khuôn được mở ra sau thời gian làm nguội nhất định, và sản
phẩm được lấy ra sau khi khuôn được mở.
Hình 2.4 Hộp
cắm bút
Hình 2.5 Dao cắt
giấy
Chương 2: Gas injection  

13 
2.2.3 Quy trình thiết kế khuôn

Hình 2.6 Sơ đồ quá trình thiết kế khuôn
2.2.4 Sơ đồ máy ép phun
2.2.4.1 Cấu tạo chung
Một máy ép phun cơ bản bao gồm các hệ thống sau :
• Hệ thống kẹp ( cụm kẹp ).
• Hệ thống khuôn ( cụm khuôn ).
• Hệ thống phun ( cụm phun ).
• Hệ thống hỗ trợ ép phun ( cụm ép phun )
Chương 2: Gas injection  

14 

Hình 2.7 Máy ép phun
a. Hệ thống kẹp
Hệ thống kẹp có chức năng đóng, mở khuôn, tạo lực kẹp giữ khuôn trong
quá trình làm nguội và đẩy sản phẩm thoát khỏi khuôn khi kết thúc một chu kỳ
ép phun.
Hệ thống này bao gồm các bộ phận :
• Cụm đẩy của máy ( Machine ejectors ) : gồm xylanh thủy lực, tấm đẩy
và cần đẩy. Chúng có chức năng tạo ra lực đẩy tác động vào tấm đẩy trên khuôn
để đẩy sản phẩm rời khỏi khuôn .

Hình 2.8 Cụm đẩy
Chương 2: Gas injection  

15 

• Cụm kỉm ( Clamp cylinders ) : có hai loại chính là loại dung cơ cấu
khuỷu vả loại dùng xylanh thủy lực. Chức năng chính là cung cấp lực để đóng
mở khuôn và lực để giữ khuôn đóng trong suốt quá trình phun.

a. Khuôn đóng

b. Khuôn mở
Hình 2.9 Cụm kìm dùng cơ cấu khuỷu

a. Khuôn đóng

Chương 2: Gas injection  

16 
b. Khuôn mở
Hình 2.10 Cụm kìm dùng xylanh thủy lực
• Tấm di động ( Moveble platen ).

Hình 2.11 Tấm đi động và vị trí của nó trên máy
• Tấm cố định ( Stationary platen ).

Hình 2.12 Tấm cố định và vị trí của nó trên máy
Chương 2: Gas injection  

17 
• Thanh nối ( Tie bars ).

Hình 2.13 Vị trí thanh nối trên máy
• Dưới đây là cấu tạo chung của hệ thống kẹp.

Hình 2.14 Hệ thống kẹp
b. Hệ thống khuôn
Cấu tạo chung của một bộ khuôn gồm các thành phần sau đây :
Chương 2: Gas injection  

18 

Hình 2.15Cấu tạo một bộ khuôn cơ bản
Các chức năng chính :
• Vít lục giác : liên kết các tấm khuôn và tạo tính thẩm mỹ.
• Vòng định vị : định tâm giữa bạc cuống phun và vòi phun.
• Bạc cuống phun : dẫn nhựa từ máy ép phun vào các kênh dẫn nhựa
• Khuôn cái : tạo hình cho dản phẩm.
• Bạc định vị : đảm bảo vị trí tương quan giữa khuôn đực và khuôn cái.
• Tấm kẹp trước : giữ chặt phần cố định của khuôn vào máy ép.
• Vỏ khuôn cái và vỏ khuôn đực : thưởng được làm bằng vật liệu rẻ tiền
hơn so với khuôn cái nhằm đảm bảo tính kinh tế mà vẫn đảm bảo yếu tố kỹ
thuật.
• Chốt hồi : hồi hệ thống đẩy về vị trí ban đầu khi khuôn đóng
• Khuôn đực : tạo hình cho sản phẩm.
Chương 2: Gas injection  

19 
• Chốt định vị : dẫn hướng và định vị khi khuôn đóng
• Tấm đỡ : tăng bền cho khuôn trong quá trình làm việc.
• Gối đỡ : tạo khoảng trống để tấm đẩy hoạt động.
• Tấm giữ : giữ các chốt đẩy.
• Tấm đẩy : đẩy các chốt đẩy đề lói sản phẩm rời khỏi khuôn.
• Tấm kẹp sau : giữ cố định bộ đi động của khuôn trên máy ép nhựa.
• Gối đỡ phụ : tăng bền cho khuôn trong quá trình ép phun.

c. Hệ thống phun :
Hệ thống phun có nhiệm vụ đưa nhựa vào khuôn thong qua các quá trình :
cấp nhựa, nén, khử khí, làm chảy dẻo nhựa, phun nhựa lỏng và định hình sản
phẩm.

Hình 2.16 Hệ thống phun
Hệ thống này gồm các bộ phận :
• Phễu cấp liệu ( Hopper ).
• Khoang chứa liệu ( Barrel ).
Chương 2: Gas injection  

20 
• Các băng gia nhiệt ( Heater band ) : gia nhiệt và duy trì nhiệt độ cho
nhựa dẻo.

Hình 2.17. Băng gia nhiệt
• Trục vít ( Screw ) : có chức năng nén, làm chảy nhựa dẻo và tạo áp lực
để đẩy nhựa dẻo vào khuôn

Hình 2.18 cấu tạo trục vít
• Bộ hồi tự hở ( Non-return Assembly ).
• Vòi phun ( Nozzle ).
d. Hệ thống hỗ trợ ép phun
Là hệ thống giúp vận hành máy ép phun. Hệ thống này bao gồm :