1.1 . CÔNG NGHỆ ÉP PHUN:
1.1.1. Khái niệm về công nghệ ép phun:
Công nghệ ép phun là quá trình phun nhựa nóng chảy điền đầy lòng khuôn. Khi nhựa được làm nguội và đông cứng 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 phản ứng hóa học nào.
1.1.2. Chu trình ép phun :
Chu trình ép phun gồm bốn giai đoạn.
- Giai đoạn kẹp (Claming phase): Khuôn đóng lại
- Giai đoạn phun (Injection phase): Nhựa điền đầy vào khuôn.
- Giai đoạn làm nguội (Cooling phase): Nhựa đông đặc lại trong khuôn.
- Giai đoạn đẩy (Ejector phase) : Đẩy sản phẩm ra khỏi lòng khuôn.
1.1.2.1. Giai đoạn kẹp :
Lúc đầu phần di động của khuôn di chuyển nhanh đến phần cố định nhưng sau đó chậm dần cho đến khi khuôn đóng hoàn toàn ( không xảy ra tiếng động lớn ). Khi khuôn đã đóng cũng là lúc áp lực kìm rất lớn được tạo ra để chống lại áp cao từ dòng nhựa bắn vào lòng khuôn. Điều này rất quan trọng vì nếu áp lực kìm không chống lại nổi áp lực phun thì khuôn sẽ bị hư hại và sản phẩm có ép được chắc chắn sẽ gặp khuyết tật.
Đầu tiên nhựa nóng chảy và phun vào lòng khuôn rất nhanh do trục vít tiến về phía trước. Khi lòng khuôn gần như được điền đầy khoảng 95% lòng khuôn thì quá trình định hình sản phẩm diễn ra trong lòng khuôn có nhiệt độ thấp hơn. Nhựa nóng sẽ nguội dần và xảy ra hiện tượng co rút. Do đó, một lượng nhựa khoảng 5% sẽ được phun vào để bù trừ vào sự co rút cho tới khi miệng phun bị đông cứng lại. Quá trình này ngăn không cho dòng chảy ngược.của nhựa qua miệng phun.
Giai đoạn này bắt đầu sau khi quá trình định hình kết thúc. Khuôn vẫn đóng và nhựa nóng trong lòng khuôn được làm nguội cho đến khi đủ độ đông cứng, để có thể đẩy rời khỏi khuôn. Trong suốt giai đoạn này trục vít vẫn quay và lùi lại để chuẩn bị cho lần phun kế tiếp. Thời gian tiêu tốn trong giai đoạn này phụ thuộc vào lượng nhựa mà ta ép.
1.1.2.4. Giai đoạn đẩy :
Đây là giai đoạn cuối của quá trình ép phun. Lúc này phần di động của khuôn sẽ mở ra, đồng thời tấm đẩy của khuôn sẽ bị cần đẩy của máy đẩy về phía trước để sản phẩm bị rớt ra ngoài khỏi khuôn. Khi sản phẩm rời ra khỏi khuôn thì cần đẩy sẽ hồi về để sẵn sàng cho một chu kỳ kế tiếp.
1.2. MÁY ÉP PHUN:1.2.1. Cấu tạo chung :
Máy ép phun gồm các bộ phận cơ bản sau.
1.2.2. Hệ thống hỗ trợ ép phun (Injection press support system):
Đây là hệ thống giúp vận hành máy,hệ thống này gồm bốn hệ thống con.
- Thân máy (frame)
- Hệ thống điện (Electrical system)
- Hệ thống thủy lực ( Hydraulic system)
- Hệ thống làm nguội (cooling system)
1.2.2.1.Thân máy : Liên kết các hệ thống trên máy với nhau.
1.2.2.2.Hệ thống thủy lực: Đây là hệ thống cung cấp lực đẩy đóng mở khuôn, tạo ra và duy trì lực kẹp, làm cho trục vít quay và chuyển động tới lui, tạo lực đẩy cho chốt và sự trượt bên trong.
1.2.2.3.Hệ thống điện: Cung cấp nguồn cho môtơ điện (Electric system) và hệ thống điều khiển nhiệt cho khoang chứa vật liệu nhờ băng nhiệt (Heater band) và đảm bảo sự an toàn cho sự vận hành máy bằng công tắc. Hệ thống này gồm tủ điện (electrical power cabinet) và hệ thống dây dẫn.
1.2.3. Hệ thống phun :
Hệ thống phun làm nhiệm vụ đưa nhựa vào khuôn thông qua hệ thống cấp nhựa, nén, khử khí, làm chảy dẻo nhựa, phun nhựa lỏng và định hình sản phẩm. Hệ thống này gồm các bộ phận.
ü Phểu cấp liệu (Hopper)
ü Khoang chứa liệu (Barrel)
ü Các băng gia nhiệt (Heater band)
ü Trục vít (Screw).
ü Bộ tự hồi (Non – return – assembly).
ü Vòi phun (Nozzle)
Các hệ thống phun:1.2.3.1. Phiểu cấp liệu (Hopper): Chứa vật liệu dạng viên để cấp cho khoang trộn.
1.2.3.2. Khoang chứa liệu (Baress): Chứa nhựa và để vít trộn chuyển động qua lại bên trong nó. Khoang trộn được gia nhiệt nhờ các băng cấp nhiệt. Nhiệt độ xung quanh khoang chứa liệu cung cấp từ 20% đến 30% nhiệt độ cần thiết để làm chảy lỏng vật liệu nhựa.
1.2.3.3. Băng gia nhiệt.(Heater band): Giúp duy trì nhiệt độ khoang chứa liệu để nhựa bên trong khoang luôn ở trạng thái dẻo.
1.2.3.4. Trục vít(Screw): Nằm trong lòng, khoang chứa liệu và là bộ phận hóa dẻo và đẩy nguyên liệu trong lòng vào khuôn.
Trục vít có cấu tạo gồm 3 vùng:
- Vùng nén ép (transition zone): Ở giữa trục vít, dùng để nén nguyên liệu dòng (25%L).
- Vùng định lượng ( Metering zone): Trộn vào và tạo đồng nhất trước khi phun vào khuôn (25% L).
1.2.3.5. Bộ hồi tự mở hay van tự mở (Non – return – assemdly or non – return – valve): Bộ phận này gồm có vòng chắn hình nêm đầu trục vít nó có chức năng tạo ra dòng nhựa bắn vào khuôn. Khi trục vít nùi về thì vòng chắn hình nêm di chuyển về hướng vòi phun và cho phép nhựa chảy về phía đầu trục vít. Còn trục vít di chuyển về phía trước thì vòng chắn hình nêm xẽ di chuyển về phía phễu và đóng kín với seat không cho nhựa chảy về phía sau.
1.2.3.6.Vòi phun: Có chức năng nối khoang trộn với cuống phun và phải có hình dạng bịt kín khoang trộn và khuôn. Trong quá trình phun nhựa lỏng vào khuôn vòi phun phải thẳng hàng với bạc cuống phun và đầu vòi phun nên được lắp kín với phần lõm của bạc cuống phun thông qua vòng định vị để đảm bảo nhựa không bị phun ra ngoài và tránh mất áp.
1.2.4. 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 rời ra khỏi khuôn khi kết thúc một chu kỳ ép phun.
Hệ thống này bao gồm các bộ phận :
+ Cụm đẩy của máy (Machanis ejectors).
+ Cụm kìm (Clamp cylinder).
+ Tấm di động (Moveable platen).
+ Tấm cố định (Stationary platen).
+ Những thanh nối (Tie bars).
1.2.4.1. Cụm đẩy (Mechanic ejectors):
Gồm xy lanh thủy lực, tấm đẩy, cần đẩy. Chúng có chức năng tạo ra lực đẩy tác động vào tấm đẩy trên khuôn để đẩy sản phẩm rời khỏi khuôn.
1.2.4.2. Cụm kìm (Clamp cylinder):
Có hai loại chính dùng cơ cấu trục khuỷu và xy lanh thủy lực. Hệ thống này có chức năng cung cấp lực để đóng mở và lực giữ khuôn, đóng khuôn trong suốt quá trình phun.
Đây là tấm thép lớn với bề mặt có nhiều lỗ thông, chính nhờ các lỗ thông này mà cần đẩy có thể tác động lực vào tấm đẩy trên khuôn, ngoài ra tấm di động còn có các lỗ ren để kẹp tấm di động của khuôn. Tấm này di chuyển tới lui dọc theo 4 thanh nối trong quá trình ép phun.
1.2.4.4. Tấm cố định (Stationary platen):
Cũng là một tấm thép lớn có nhiều lỗ thông. Ngoài 4 lỗ dẫn hướng và các lỗ ren để kẹp tấm cố định của khuôn tương tự như tấm di động. Tấm cố định còn có thêm lỗ vòng định vị để đảm bảo sự thẳng hàng giữa vòi phun và bạc cuống phun.
Nó có chức năng dẫn hướng cho tấm di động .
Hệ thống điều khiển giúp cho người vận hành máy theo dõi và điều khiển các thông số như : Nhiệt độ, áp suất, tốc độ phun, vận tốc và tốc độ của trục vít.Quá trình điều khiển ảnh hưởng tới chất lượng sau cùng của sản phẩm. Hệ thống điều khiển giao tiếp với người vận hành máy qua nút điều khiển (Control panel) và màm máy tính (computer screen).
1.2.5.2. Bảng điều khiển: Gồm các công tác nút nhấn dùng để vận hành máy.
1.2.6. Các loại máy ép phun:+ Máy ép phun nhiều màu bố trí song song.
+Máy ép phun nhiều màu bố trí đứng.
+ Máy ép phun kiểu tráo khuôn.
+Máy ép phun piston có trục vis hóa dẻo riêng
