Báo cáo thực tập tại Công ty Cổ phần Nhựa Tân Phú

oại..vv. Chúng có thể được sản xuất đại trà với độ chính xác cao và không đòi hỏi các khâu xử lý phụ. Chức năng của máy ép phun là dùng để gia công các sản phẩm nhựa (có sự lựa chọn nguyên liệu), hoạt động theo nguyên lý : Đóng khuôn : chậm - nhanh - cao áp - khóa khuôn. Phun keo : nhựa được đưa vào khuôn trong tình trạng nóng chảy. Giữ áp lực : nguyên liệu nhựa được ép đẩy vô khuôn. Làm nguội : trong thời gian làm nguội sản phẩm trục vít tiếp tục lấy keo làm nhuyễn nguyên liệu. Mở khuôn lấy thành phẩm - lỏi (đội). Tiến trình hoàn thành việc sản xuất một thành phẩm ép phun đòi hỏi phải hoàn toàn tự động và tạo nên một chu trình khép kín từ đầu dến cuối. Cấu tạo của máy ép phun Hình 17 : Hình dáng một máy ép phun thông thường có trục nằm ngang Hình 18 : Các dạng cấu trúc khác nhau của máy ép phun a)Đơn vị phun nằm ngang, đơn vị đóng mở thẳng đứng. b)Đơn vị phun và đơn vị đóng mở cùng nằm trên trục nằm ngang. c)Đơn vị phun và đơn vị đóng mở cùng nằm trên trục thẳng đứng. Máy ép phun thực hiện chu trình (không liện tục) gia công vật thể chất dẻo từ nguyên liệu dưới dạng bột hoặc hạt. Nhiệt được cung cấp từ các vòng băng điện trở bọc ngoài thành xylanh sẽ nấu chảy hạt nhựa, hệ thống thủy lực đẩy trục trôn ốc tịnh tiến về phía trước, nhựa nóng chảy được nạp theo lượng nhất định vào hốc khuôn, kế đến trục trôn ốc khởi động quay chung quanh trục của nó tạo nên áp suất thật cao ép nhựa nóng chảy áp chặt vào bề mặt hốc khuôn. Hệ thống thủy lực đẩy đơn vị ép phun lùi về phía sau, hệ thống thủy lực đơn vị đóng mở kéo phần nữa khuôn di chuyển rời xa khỏi phần nữa kia và thành phẩm được tách rời khỏi khuôn.Thông thường một máy ép phun gồm có ba phần quan trọng chủ yếu sau đây : Đơn vị đóng mở, đơn vị ép phun và bệ máy với hệ thống thủy lực bên trong khởi động cho hai đơn vị nói trên và cuối cùng hệ thống kiểm soát điều khiển toàn bộ các tiến trình ép phun. Hệ thống kiểm soát này gồm các tủ điện điều khiển và những chương trình phần mềm cùng với các ứng dụng của máy vi tính đóng vai trò cầu nối giúp cho công việc của người điều khiển và kiểm soát hoạt động của máy ép phun được dễ dàng hơn. Hình 19 : Ba phần chính của máy ép phun 1)Đơn vị đóng mở 2)Đơn vị ép phun 3)Bệ máy Đơn vị đóng mở - Nhiệm vụ : Giữ khuôn, đóng và mở khuôn, tạo kháng lực giữ khuôn, hoàn tất công việc tách rời thành phẩm ra khỏi khuôn. Lực đóng được tạo ra bởi hệ thống cơ lực hay thủy lực thông qua hệ thống xylanh thủy lực. - Cấu trúc và chi tiết hoạt động của đơn vị đóng mở : Hai phần nửa của khuôn được đặt vào chính giữa hai lổ khoan hướng tâm nằm đối xứng trên hai tấm giữ khuôn trên mặt có những lổ khoan đối xứng để bắt ốc giữ khuôn. Hai tấm giữ này một phần cố định, phần còn lại chuyển động được tựa trên 4 thanh hình trụ nằm ngang, hay thẳng đứng tùy theo dạng máy. Lực khởi động tiến trình đóng mở được tạo ra bởi hệ thống thuỷ lực, thông qua một đòn bẩy có dạng khủy tay sẽ đẩy phần nửa tấm lót có mang một phần nửa khuôn chuyển động tới lui ( hay lên xuống ) dọc theo 4 trục định hướng. Đòn bẩy khủy chân chuyển động tạo nên tiến trình đóng mở của khuôn. Người ta phân biệt hai loại đơn vị đóng mở khác nhau : Hoạt động bằng thủy lực thông qua hệ thống cơ học và trực tiếp bằng hệ thống thủy lực ( xy-lanh ). Hình : a) Đơn vị đóng mở hoạt động trực tiếp bằng thủy lực b) Hệ thống tạo thủy lực nằm bên trong bệ máy c) Tấm giữ khuôn gắn vào 4 thanh trụ dẫn hướng. Hình 20 : Cấu tạo của một đơn vị đóng mở 1) Khuôn 2) Tấm lót hướng tâm 3) Tấm giữ khuôn cố định 4) Lỗ khoang hướng tâm 5) Tấm giữ khuôn di chuyển 6) Bệ máy - Đơn vị đóng mở của máy ép phun ngoài nhiệm vụ đóng mở còn có thêm nhiệm vụ tạo lực tác động đóng kín hai phần nửa của khuôn lại với nhau, lực đóng kín này không được lớn hơn 80% công suất và phải luôn luôn lớn hơn áp suất bên trong hốc khuôn do trục trôn ốc tạo nên. Đơn vị phun - Cấu tạo và hoạt động : Bao gồm xy-lanh được bao chung quanh bởi các vòng băng điện trở đốt nóng, trục trôn ốc bên trong xylanh. Trục trôn ốc chuyển động quay chung kéo hạt nhựa xuống từ phễu nạp nguyên liệu và đẩy dần về phía trước, đồng thời ép nhựa nóng chảy xuyên qua kênh tiếp nối đi vào bên trong hốc khuôn. Chuyển động quay của trục trôn ốc được khởi động bởi một động cơ thủy lực hay động cơ điện . Chuyển động thẳng theo trục ngang được tạo ra bởi pít-tông với xy-lanh thủy lực. - Nhiệm vụ của đơn vị phun : Vận chuyển nguyên liệu trong phễu từ trên xuống đưa vào bên trong xy-lanh thông qua chuyển động quay của trục trôn ốc. Nấu chảy nguyên liệu bên trong xy-lanh bởi nhiệt do sự cọ sát giữa nguyên liệu với trục trôn ốc và giữa nguyên liệu với nhau, nhiệt được cung cấp bởi vòng băng điện trở đốt nóng bọc bên ngoài. Phun (Hình a): Trục trôn ốc theo chiều ngang, dọc theo xylanh về phía đầu phun để đẩy khối nhựa nóng chảy vào hốc khuôn. Với động thái này trục trôn ốc được xem như giữ vai trò của một pít-tông nạp nhựa nóng chảy theo một liều lượng nhất định vào hốc khuôn. Đúc (Hình b): Chuyển động quay của trục trôn ốc bắt đầu khởi động tạo áp suất lớn để nén chặt nhựa trong hốc khuôn ngay sau động thái cung ứng theo liều lượng này chấm dứt. Hình 21 : a - Giai đoạn phun ; b - Giai đoạn đúc (ép) Phễu nạp nguyên liệu 4. Trục trôn ốc Xylanh 5. Khuôn đúc phun Vòng băng đốt nóng 6. cuốn nối Nhựa nóng chảy rót đầy hốc khuôn. Bệ máy Có nhiệm vụ nâng giữ cố định các đơn vị đã trình bày ở phần trên. Bộ phận điều khiển các tiến trình thông qua đồng hồ chuẩn định. Thông qua đơn vị kiểm soát người ta có thể kiểm soát được sự lệ thuộc của áp suất với tiến trình phun-nén và tiến trình cung theo liều lượng. Nhiệt độ của xy-lanh cũng được điều chỉnh thông qua bộ phận điều chỉnh điện tử. 1.1.2. Các bộ phận quan trọng của máy ép phun 1.1.2.1. Đơn vị phun (đã trình bày ở trên) 1.1.2.2. Phễu nạp liệu Đây là bồn chứa nguyên liệu dưới dạng bột nhựa hay hạt nhựa đã được sấy khô trước đó (ví dụ PC,PMMA, ABS). Trong nhiều trường hợp bồn chứa được làm nóng bởi các mạch điện trở bên trong để sấy khô hạt nhựa trước khi được đưa vào bên trong xylanh. Đối với nhựa đàn hồi và BMC bồn chứa được trang bị thêm một chốt chận để kiểm soát lượng nguyên liệu đưoơc nạp vào. Thông thường bồn chứa phải có cửa sổ để nhân viên có thể kiểm soát được mức lượng nguyên liệu nhựa bên trong. 1.1.2.3. Trục trôn ốc Trục trôn ốc có nhiệm vụ kéo nguyên liệu từ phễu chứa vào trong xylanh để nấu chảy. Khi gia công nhựa nhiệt dẻo người ta thường xử dụng trục trôn ốc có 3 vùng : Vùng kéo, vùng nén và vùng ép -phun. Các trục trôn ốc đời mới thường có chiều dài 20 D ( 20 lần đường kính D ). Kích thước của chiều dài dựa trên đòi hỏi của hiệu suất, sự chảy lỏng của nhựa nhão và điều kiện co sát giữa các hạt nhựa và hạt nhựa với bề mặt trục trôn ốc. Tất cả các loại nhựa nhiệt dẻo, ngoại trừ PVC-U, đều có thể được xử dụng trục trôn ốc phổ thông để gia công với máy đúc-phun. Đối với các loại trục trôn ốc dài hơn kích thước nói trên (20 D) sẽ có tác dụng nguy hại phá hỏng nguyên liệu vì thời gian nấu chảy và cọ sát quá lâu. Trong một vài trường hợp trục trôn ốc có thiết kế thêm phần trộn cũng được ứng dụng ví dụ như trong trường hợp tiến trình nấu chảy và trộn màu song song với nhau. Ứng dụng này thường gặp với gia công nhựa PE, PP, PVC..vv…Ngoài ra trục trôn ốc thoát hơi cũng được xử dụng đối với các loại nhựa có chứa nhiều hơi nước, không cần thông qua khâu sấy khô trước khi gia công như PMMA, PC, PA. So sánh cho thấy công suất tiến trình nấu chảy tăng lên từ 15% đến 50% đối với trục trôn ốc thông thường. Đối với nhựa PVA-U trục trôn ốc được thay thế nhiều đoạn có kích thước chiều xâu rãnh khác nhau và gờ vòng xoắn sẽ kéo dài đến mũi trục trôn ốc. Ngoài ra đối với nhựa PVC-U người ta không cần ứng dụng trục trôn ốc có bộ phận chận dòng nhựa lỏng chảy ngược. Hình 22 : Hình thể tổng quát của một trục trôn ốc thông thường 1. Mũi trục trôn ốc 2. Bộ phận chận giòng chảy ngược 3. Lõi trục trôn ốc 4. Gờ vòng xoắn 5. Chuôi trục 1.1.2.4. Xylanh và vòng băng đốt trong Xy-lanh là một ống thép với kích thưóc thành ống rất dầy bên ngoài được bao bọc bởi các vòng băng điện trở đốt nóng. Xylanh hai lớp vỏ được ứng dụng đối với nhựa cứng, giữa hai lớp vỏ này là dầu. Nhiệt độ của vòng băng nằm trong các vùng sẽ đạt được cố định thông qua dụng cụ điều chỉnh. 1.1.2.5. Bộ phận ngăn chặn dòng chảy ngược của nhựa lỏng Trong giai đoạn ép, trục trôn ốc quay chung quanh trục tạo áp suất rất lớn để ép nhựa vào hốc khuôn, sức ép này sẽ tạo ra phản lực đẩy nhựa lỏng lùi về phía sau, để ngăn không cho hiện tượng này xảy ra người ta thiết kế thêm vào đầu trục trôn ốc một bộ phận chận dòng chảy ngược. Bộ phận này luôn luôn được ứng dụng cho trục trôn ốc trong máy ép-phun. 1.1.2.6. Đầu phun Đầu phun được xem như bộ phận tiếp nối giữa phần đầu của xylanh và khuôn. Đầu phun được nối vào xylanh thông qua đĩa nối có ren vít hay thông qua nắp đậy. Kênh dẫn nhựa nóng chảy bên trong đầu phun phải được thiết kế thích hợp với dòng chảy và mặt tiếp giáp giữa đầu phun với ống lót kênh nối của khuôn phải thật kín để tránh trường hợp nhựa lỏng chảy thoát ra ngoài. Một chi tiết thiết kế cần lưu ý, đường bán kính của đầu phun luôn luôn nhỏ hơn bán kính của ống lót kênh nối và đường kính kênh dẫn bên trong đầu phun phải nhỏ hơn đường kính kênh dẫn bên trong ống lót kênh nối. Các dạng đầu phun thường thay đổi tùy theo khối lượng nhựa lỏng nạp vào khuôn. Người ta phân biệt ra hai dạng chính: Đầu phun mở và đầu phun đóng. Đầu khuôn mở được ứng dụng đối với lượng nhựa có độ dai (nhờn) quá lớn nên chúng không thể chảy thoát ra bên ngoài trong giai đoạn nạp nhựa vào khuôn. Ngooài ra đối với các loại nhựa như PVC hay POM phải được ứng dụng với đầu phun mở để giúp cho khí nên trong thoát ra được dể dàng. Đầu phun đóng thường được ứng dụng đối với các loại nhựa có độ dai thấp khi được nấu chảy lỏng có thể chảy ra bên ngoài (trong giai đoạn cuối tách rời thành phẫm, đơn vị ép-phun lùi về phía sau). Trong trường hợp này kim đóng giữ nhiệm vụ đóng mở miệng đầu phun thông qua tác động nén và dãn của lò-xo. Khi đầu phun ép vào ống lót, đĩa chận ép lò-xo lại, kim mở ra. Trong giai đoạn ép-phun, áp suất của nhựa lỏng bên trong xy-lanh ép chốt đóng kín miệng đầu phun. Ngoài ra cơ phận chận cũng được ứng dụng để đóng mở đầu phun. Khi đơn vị phun tiến về phía trước, ép đầu phun vào ống lót , đầu phun bị nén lại về phía sau, thanh chận ở vị trí mở. Khi đơn vị phun lùi lại về phía sau, lò-xo dãn ra đẩy đầu phun về phía trước, cơ phận chận ở vị trí đóng. Hình 23 : Trục trôn ốc với van chặn dòng chảy ngược 1. Khuôn 2. Đầu phun 3. Van chặn dòng chảy ngược 4. Trục trôn ốc 5. Xylanh 6. Mũi trục trôn ốc 7. Đầu xylanh 8. Ống lót cuốn nối 1.1.2.7. Khuôn ép phun Khuôn là dụng cụ để định hình một sản phẩm nhựa, nó được thiết kế chế tạo sao cho có thể được sử dụng cho một số lượng chu trình yêu cầu sản xuất, kích thước và kết cấu của khuôn phụ thuộc vào kích thước và hình dạng của sản phẩm, tùy theo số lượng sản phẩm, yêu cầu chất lượng sản phẩm cần sản xuất mà người ta thiết kế khuôn cho nhiều sản phẩm trên một khuôn, độ chính xác khuôn cao, khuôn làm việc thủ công, bán tự động hoặc tự động. Những yêu cầu trên ảnh hưởng đến giá thành sản phẩm. Cấu tạo chung của bộ khuôn trên máy ép phun gồm có 2 phần : khuôn cố định và khuôn di động. Có 3 dạng khuôn trên máy ép phun đang sử dụng trong nhà máy là : khuôn hai tấm (khuôn két bia, két nước ngọt, khuôn nắp thùng sơn, decap ...), khuôn ba tấm (khuôn thân acquy, nắp acquy, khuôn nắp bảo vệ thực vật ...) và khuôn nhiều tầng. Hình 24 : Khuôn đúc sản phẩm Nhiệm vụ chủ yếu của khuôn ép - phun bao gồm : Hướng dẫn dòng chảy nhựa lỏng Tạo dáng khối nhựa Làm nguội vật thể ép - phun. Chức năng của từng bộ phận trong khuôn : Hình 25 : Tiết diện cắt và các phần cơ bản của một khuôn đúc phun a.Chiều cao tổng quát b. Phần di chuyển c. Phần cố định d. Mặt phẳng phân ly 1. Ống lót dẫn hướng 2. Chốt dẫn hướng 3. Tấm lõi(phần nữa cố định) 4. Vòng định vị 5. Bạc cuốn phun 6. Kênh dẫn nước 10 . Tấm đế 7. Tấm lõi (phần di chuyển) 8. Tấm kẹp khuôn phía trước 9. Tấm đỡ 11. Đinh đẩy(Vật thể đúc phun) 12. Trục đẩy chính 13. Tấm giữa 14. Đinh đẩy hổ trợ 15. Chốt hồi 16. Tấm kẹp khuôn phía sau 17. Tấm khuôn sau 18. Bạc ghép nối - Khuôn cố định (khuôn cái) : Tấm kẹp khuôn phía trước (8) có nhiệm vụ kẹp phần cố định của khuôn vào bàn máy ép phun. Tấm lõi hay tấm khuôn phía trước (3) là phần cố định trên khuôn nơi hình thành hình đáng bên ngoài (phần lõm) của sản phẩm. Vòng định vị(4) dùng để xác định vị trí thích hợp của vòi phun với khuôn. Bạc cuốn phun (5) nối vòng khun với kênh dẫn nhựa với nhau thông qua tấm kẹp phía trước và tấm lõi trước (dòng nhựa nóng chảy từ máy ép phun qua vòi phun bạc cuốn phun, kênh dẫn nhựa đến điền đầy vào các khoảng trống của khuôn hình thành sản phẩm). Chốt dẫn hướng (2) dẫn phần khuôn di động đến phần khuôn cố định để liên kết chính xác giữa hai phần khuôn cố định và di động của khuôn. Kênh dẫn nước (6) dẫn nước lạnh làm nguội sản phẩm trong khuôn ép. -Khuôn di động (khuôn đực) : Tấm khuôn sau (17) là phần chuyển động của khuôn là hình dáng trong (phần lõi) của sản phẩm. Ống lót dẫn hương (Bạc dẫn hướng - 1) đảm bảo cho sự phù hợp chính xác giữa phần khuôn di động và phần khuôn cố định của khuôn. Tấm kẹp phía sau (16) kẹp chặt phần chuyển động của khuôn với bàn chuyển động của máy ép phun. Tấm giữa (9) giữ bàn đẩy sản phẩm (có nhiệm vụ giữ chốt đẩy vào tấm đẩy) Tấm đỡ (13) đỡ cho các phần ghép của chi tiết khuôn ghép trên tấm khuôn sau cố định, cứng vững trong quá trình hoạt động của khuôn. Tấm đế (10) hay còn gọi là chân khuôn - làm phần ngăn giữa tấm đỡ và tấm kẹp phía sau để cho tấm đẩy sản phẩm của khuôn hoạt động ổn định. Bạc ghép nối (18) dùng để nối kẹp chặt chính xác tránh mài mòn giữa các tấm kẹp phía sau, tấm đế, tấm đỡ khuôn. Chốt hồi (15) có nhiệm vụ làm cho chốt đẩy sản phẩm quay về vị trí ban đầu khi khuôn đóng lại. Vận chuyển và bảo quản khuôn -Vận chuyển : khuôn phải dùng palăng (hoặc xe đẩy tay đối với khuôn nhỏ) và luôn luôn chú trọng an toàn trong lao động, không được để khuôn rơi, va đập mạnh trong quá trình vận chuyển. -Bảo quản : Sau mỗi đợt sản xuất khuôn phải được vệ sinh sạch sẽ. Dùng khí nén đẩy hết nước làm mát trong khuôn ra (các đầu ống làm mát phải dùng băng keo quấn lại). Bôi mỡ chống sét lên bề mặt khuôn. Để khuôn đúng nơi quy định. Khi để khuôn phải lót gỗ kê chắc chắn hoặc để lên gá để khuôn. -Lưu ý an toàn cho khuôn : Không để các vật nặng đè lên khuôn, không để khuôn ngoài mưa. Khi xuống khuôn làm hai nữa phải che đậy cẩn thận tránh bị vật cứng va đập vào mặt khuôn. Trong sản xuất không dùng bất cứ vật cứng gì để cậy sản phẩm dính khuôn. Không để bất kỳ vật khác trong khuôn khi đóng khuôn. Quy trình tháo nắp khuôn trên máy ép phun -Nắp khuôn (lên khuôn) ta phải thực hiện các công việc sau : + Điều chỉnh khoảng rộng bàn kìm trên máy phù hợp với khoảng rộng của khuôn. + Dùng palăng kéo khuôn lên cho vào vòng định vị. + Mở máy cho đóng khuôn từ từ và lắp các kẹp khuôn trên máy. + Gắn các bộ phận làm nguội, nhiệt, công tắc hành trình. + Vệ sinh sạch sẽ sau đó mở máy thử (căn chỉnh bàn kìm, kiểm tra nhiệt nếu có, các thiết bị phụ trợ) -Tháo khuôn (xuống khuôn) ta cũng phải thực hiện các bước sau : + Dùng palăng, móc treo khuôn, xích để treo khuôn. + Tháo các bộ phận làm nguội, nhiệt, công tắc hành trình. + Tháo các ốc kẹp khuôn. + Kéo palăng đưa khuôn ra khỏi máy, đưa khuôn đến vị trí để khuôn theo qui định của công ty. Giới thiệu về công nghệ ép phun Phương pháp gia công sản phẩm nhựa trên máy ép phun là công nghệ phun nhựa nóng chảy đựơc định lượng chính xác vào trong lòng một khuôn đóng kín (thường làm nguội bằng nước) với áp lực cao và tốc độ nhanh, sau một thời gian ngắn sản phẩm được định hình, sản phẩm được lấy ra ngoài. Ta lại tiếp tục cho một chu kỳ tiếp theo cho sản phẩm thứ hai, thời gian từ lúc đóng khuôn, phun nhựa, thời gian định hình sản phẩm , lấy sản phẩm ra khỏi khuôn, đóng khuôn gọi là một chu kỳ của một lần ép khuôn. Các nguyên liệu thông thường gia công trên máy ép phun Các nguyên liệu thường dùng ép phun như HDPE, PP, ABS, PA, LDPE, LLDPE, SANTOREN. Các chỉ số kỹ thuật của nguyên liệu máy ép phun : -Chỉ số chảy : Trong quá trình gia công nhựa dẻo ta phải biết chỉ số chảy của loại nhựa đó để lựa chọn. Chỉ số chảy càng lớn tỉ trọng phân tử càng thấp, dễ gia công dưới điều kiện nhiệt độ thấp và áp suất thấp và ngược lại. Chỉ số chảy của sản phẩm ép phun từ 4-60g/phút. -Tỷ trọng : Tỷ trọng thể hiện một phần tính chất của nguyên liệu nhựa. Tỷ trọng tăng thì độ dãn dài, độ cứng, lực va đập, lực kéo đứt và độ chịu hóa chất thường tăng. Tỷ trọng giảm thì ngược lại. -Các thông số kỹ thuật khác : nhiệt độ sấy, thời gian sấy, nhiệt độ gia công. Cơ chế vận hành Phương pháp đúc phun hoạt động với tiến trình không liên tục để sản suất ra vật thể chất dẻo. Nguyên liệu được nấu chảy trong xy-lanh bởi các vòng băng điện trở bọc chung quanh và bởi lực ma sát của thành trục trôn ốc trong lúc quay chung quanh trục của chính nó. Sau đó nhựa nóng chảy được trục trôn ốc đẩy vào bên trong hốc khuôn với áp suất thật cao. Trong khi rót đầy khỏang trống trong hốc khuôn nhựa nóng chảy cũng dược làm nguội và đông cứng dần theo một tiến trình thời gian làm nguội được xác định để cuối cùng biến thành sản phẩm và được dẩy rời khỏi khuôn. Những giai đọan của tiến trình trong phương pháp đúc phun (đơn vị đóng và đơn vị phun) được diễn tả trong biểu đồ chu trình đúc phun bên dưới : Hình 26 : Biểu đồ diễn tả các giai đoạn của tiến trình đúc phun Giai đoạn nạp nguyên liệu Sự chế tạo ra vật thể (thành phẩm) khởi đầu với giai đoạn nạp nguyên liệu. Hình dáng to hay nhỏ của vật thể xác định bởi thể tích khối lượng nhựa nạp vào. Trục trôn ốc quay chung quanh trục của chính nó, các vòng xoắn quay theo kéo nguyên liệu từ trên phễu vào bên trong xylanh và cũng chính trục trôn ốc đẩy dần nguyên liệu ra phía trước. Sự chuyển động thụt lùi của trục trôn ốc tạo ra lực dồn nén tác động trực tiếp vào hiện tượng chảy lỏng của khối nguyên liệu Trục trôn ốc sẽ ngừng quay khi thể tích khối nguyên liệu đạt đến lượng cần thiết nơi vùng đầu mũi của nó. Khoảng cách nạp nguyên liệu dài nhất của trục trôn ốc không được lớn hơn 4D (4 lần lớnhơn bán kính của trục trôn ốc). Nếu khoảng cách này lớn hơn 4D sẽ xảy ra hiện tượng sai phạm trong quá trình gia công. thí dụ : Hiện tượng bọt khí nổi trên bề mặt của thành phẩm. Nguyên nhân do trong lúc nạp nguyên liệu không khí cũng được kéo theo vào bên trong cùng với nguyên liệu. Mặt khác khoảng cách nạp nguyên liệu cũng không được nhỏ hơn 1D để kéo dài thời gian không được xử dụng của khối nguyên liệu. Nếu thời gian này quá dài nhựa lỏng sẽ bị đốt cháy bên trong xylanh, tạo ra nhiều gợn đen trên bề mặt của thành phẩm. Hình 27: Khoảng cách nạp liệu được sử dụng Giai đoạn phun Đơn vị phun chuyển động về phía trước cho đến khi đầu phun áp sát vào miệng ống cuốn nối phía sau của khuôn. Trục trôn ốc lúc này đóng vai trò như một pít-tông , chuyển động tịnh tiến về phía trước tạo nên áp suất phun đẩy lượng nhựa nóng chảy đi qua cuốn nối vào bên trong hốc khuôn. Sau đó áp suất sau khi phun được khởi động để dung hoà hiện tượng co rút của sản phẩm, thời gian này này kéo dài cho đến khi lượng nhựa lỏng nơi điểm nối (giữa kênh phân nhánh và mặt tiếp giáp của vật thể) đông cứng. Hình 28 : Vị trị trục trôn ốc trong giai đoạn phun và giai đoạn áp suất sau khi phun. Giai đoạn làm nguội Ngay sau khi áp suất sau khi phun chấm dứt giai đoạn làm nguội được bắt đầu. Trong suốt thời gian vật thể được làm nguội bên tong hốc khuôn, trục trôn ốc chuyển động quay và tịnh tiến về phía sau trở lại vị trí lúc khởi đầu, sự chuyển động này tạo ra lực đẩy lượng nhựa lỏng cần thiết ra phía trước để khởi đầu lại chu trình của gia đoạn phun. Sau khi lượng nhựa lấp đầy khoảng trống giữa đầu trục trôn ốc và đầu phun, đơn vị phun sẽ chuyển động về phía sau, đầu phun cách rời xa khỏi miệng cuốn nối. Giai đoạn tách rời sản phẩm Sau khi giai đoạn làm nguội chấm dứt, khuôn mở ra thành phẩm được tách rời khỏi khuôn bởi hệ thống đinh dẩy. Sau đó khuôn đóng lại, đơn vị phun bắt đầu chuyển động về phía trước đưa đầu phun áp sát vào miệng cuốn nối của khuôn và chu kỳ phun khởi đầu lại từ đầu. Hình 29 : Chu trình sản xuất một đơn vị sản phẩm trên máy ép phun Điều chỉnh máy ép phun Bốn yếu tố sau đây của trị số điều chỉnh xác định chất lượng của một thành phẩm : 1.Nhiệt độ (nhiệt độ của khối lượng nhựa và nhiệt độ của khuôn) 2.Thời gian (phun, áp suất sau khi phun, làm nguội và chu kỳ) 3.Áp suất (phun, sau khi phun,dồn ứ và áp suất bên trong khuôn) 4.Vận tốc ( -phun, -vòng quay của trục trôn ốc ). Những trị số điều chỉnh nói trên lệ thuộc vào : - Nhóm (họ) của chất dẻo đưọc sử dụng - Máy ép phun được sử dụng và - Khuôn được sử dụng. Những trị số này lệ thuộc rất nhiều vào các cơ phận điều khiển tự động của máy được xử dụng ví dụ : hệ thống kiểm soát và điều chỉnh ( nhiệt độ, thời gian chuẩn định và các cơ phận thuộc về hệ thống thủy lực ). Tất cả những trị số chuẩn định được ghi lại trong một bảng ghi nhớ hay bằng tấm cát điều chỉnh và có thể nhanh chóng điều chỉnh lại các tiến trình hoạt động của máy nếu có sự cố không đồng bộ hay va chạm mạnh của khuôn xảy ra. Đối với các loại máy đẩy được điều khiển bởi các chương trình và mạch vi tính ( micro processor ) các trị số chuẩn định được ghi vào trung tâm điều khiển thông qua các bộ phận ngoại vi như bàn phím và các tiến trình được theo dõi qua màn hình, các báo cáo về số liệu cũng như kết quả sẽ được in ra giấy và có thể lưu trữ bằng băng từ, đĩa cứng..vv.. Vận hành sản xuất trên máy ép phun (bằng tay - bán tự động - tự động) Hiện nay tất cả các máy ép phun trong công ty đều sử dụng bộ điều khiển bằng màn hình trên máy, do đó các thông số cần điều chỉnh đều thể hiện trên màn hình. Các điều cần chú ý khi vận hành máy : Kiểm tra các thiết bị phụ trợ đã gắn đủ chưa, có hoạt động tốt không. Kiểm tra các đường nước làm mát khuôn, dầu đã bắt chắc chắn chưa Kiểm tra nhiệt xylanh, nhiệt khuôn (nếu có) đã đủ chưa Kiểm tra và vệ sinh trong khuôn (có vật lạ trong khuôn không) Các chế độ vận hành : Vận hành bằng tay (MANULL) : Điều kiện nhiệt độ khuôn, nhiệt độ xylanh đã đủ --> ấn nút khởi động motor (MOTORON) (trên màn hình các nút đều có ký hiệu của từng mục đích). Muốn máy họat động ở phần nào thì dùng tay ấn vào nút đó trên màn hình, máy sẽ hoạt động theo phần đó. Vận hành bán tự động : ấn nút SENIAUTO, sau đó mỗi chu kỳ làm việc phải đóng cửa an toàn phía trước máy mới hoạt động ở chu kỳ tiếp theo. Ỏû chế độ này cửa an toàn phía sau mở thì máy cũng không hoạt động. Vận hành tự động : ấn nút AUTO, nút này máy sẽ hoạt động tự động hòan toàn theo các thông số trước đó người vận hành đã cái đặt (trong trường hợp này khi mở khuôn sản phẩm và đuôi keo tự rớt - cửa an toàn phía trước và sau đều đóng) Chú ý : Khi chọn chế độ hoạt động cho máy chỉ chọn một trong ba chế độ trên máy thì máy mới hoạt động. Trong sản xuất, dù máy có hoạt động ở chế độ nào thì cũng cần có người giám sát tránh bị dính sản phẩm, đuôi keo làm hư khuôn. Vì vậy tuyệt đối không được bỏ máy đi làm việc khác (khi đã được phân công coi máy). Các thông số của máy và thông số của tiến trình Bảng 5 : Các thông số của máy và tiến trình làm việc của máy ép phun Thông số của máy Thông số của tiến trình Nhiệt độ của xylanh Nhiệt độ của đầu phun Chỉ số vòng quay của trục trôn ốc Áp suất dồn ứ Lực đóng kín khuôn Vận tốc phun Áp suất phun và áp suất sau khi phun Tiêu chuẩn thay đổi Các thông số thời gian Các thông số khoảng cách Nguyên liệu làm nguội (nhiệt độ và dung lượng luân lưu) Nhiệt độ lượng nhựa lỏng Nhiệt độ trên bề mặt của khuôn Vận tốc chảy của nhựa lỏng Thời gian lấp đầy hốc khuôn Quá trình thay đổi áp suất bên trong khuôn Thời gian nén ép của trục trôn ốc Lượng nhựa lỏng còn lại Ví dụ : Thông số công nghệ của một vài máy ép phun trong công ty : -Máy ép phun 550T dùng sản xuất thân thùng bột giặt + Tên sản phẩm : GD01 (K1 - HD) + Màu sản phẩm : trắng - xanh + Khối lượng : 870 - 880 kg + Nguyên liệu : HDPE + Số Cavity : 1 + Chu kỳ quay : 72 ± 3s + Năng suất máy : 48 cái/h + Nhiệt độ làm mát khuôn : 25 - 30 0C + Nhiệt độ gia công (± 300C) : T1= 260 T2=240 T3=240 T4=230 T5=200 + Tốc độ bơm : 55 - 80% + Áp lực bơm : 35 - 90 kg/cm2 + Vị trí lấy keo : 345 - 350mm -Máy ép phun 450IJ sản xuất nắp bột giặt + Tên sản phẩm : GE03 + Màu sản phẩm : trắng đục + Khối lượng : 225 - 230 kg + Nguyên liệu : HDPE + Số Cavity : 1 + Chu kỳ quay : 40 ± 3s + Năng suất máy : 83 cái/h + Nhiệt độ làm mát khuôn : 25 - 30 0C + Nhiệt độ gia công (± 300C) : T1= 215 T2=215 T3=210 T4=200 T5=180 + Tốc độ bơm : 28 - 43% + Áp lực bơm : 28 - 43 kg/cm2 + Vị trí lấy keo : 120 - 130mm Các sai hỏng của sản phẩm nhựa trong công nghệ ép phun, nguyên nhâ và hướng khắc phục Bảng 6 : Nguyên nhân và hướng khắc phục sự cố Các khuyết tật Nguyên nhân Hướng khắc phục (xử lý) Sản phẩm bị thiếu Lượng keo vào khuôn không đủ Tăng áp lực bơm keo Tăng tốc độ bơm keo Tăng nhiệt đầu khuôn Tăng nhiệt độ khuôn Kiểm tra lượng nước làm mát khuôn Kiểm tra thước keo có đủ không Kiểm tra đầu phun, lỗ phun Sản phẩm bị co thiếu nhiều Do sự hồi phục trở lại của nhựa Tăng áp lực bơm keo Nhiệt độ làm mát không đủ Tăng áp lực giữa áp lực (áp nén) Đường gân và thân sản phẩm quá dày Lượng keo còn thiếu Áp lực phun quá thấp Giảm nhiệt độ khuôn Thời gian phun quá ngắn Giảm nhiệt xylanh Tăng lượng nước làm mát Sản phẩm bị bavia Độ cứng khuôn kém (khóa kìm chưa căng) Tăng áp lực đóng khuôn Trong khuôn có vật lạ Giảm áp lực bơm keo Thời gian giữ áp lực quá dài Giảm tốc độ bơm keo Áp lực giữ áp lực quá cao Giảm nhiệt độ xylanh Nhiệt độ xylanh quá cao Giảm thời gian bơm keo Tăng thời gian làm mát Giảm nhiệt độ khuôn Sản phẩm bề mặt có bọt khí Do độ ẩm chưa thoát hết ra khỏi nhựa (nguyên liệu bị ẩm) Tăng áp giữa áp lực Tốc độ phun quá cao Giảm vận tốc bơm keo Lỗ phun keo quá nhỏ Giảm nhiệt độ vùng giữa xylanh Nhiệt độ khuôn quá thấp Tăng thời gian giữ áp Sản phẩm có vết xước (vét ghép mí keo) Nhiệt độ khuôn quá thấp Kiểm tra nhiệ độ nước làm mát khuôn Lượng keo đến không đủ Tăng áp lực phun keo Áp lực phun không đủ Tăng thời gian giữ áp Nhiệt độ xylanh quá thấp Tăng nhiệt độ xylanh và đầu phun Thời gian giữ áp không đủ Kiểm tra lỗ phun keo Tốc độ phun quá nhanh Kiểm tra khối lượng sản phẩm Lỗ đầu phun quá nhỏ Sản phẩm giòn dễ vỡ Do nguyên liệu không đồng nhất Kiểm tra độ đồng nhất của nguyên liệu Nhiệt độ xylanh quá thấp Giảm độ góc cạnh trên đường chảy nhựa vào khuôn Tăng nhiệt độ nguyên liệu Tăng nhiêt độ khuôn Sản phẩm bị dính khuôn Giảm áp suất ép khuôn Kiểm tra các hộc khuôn cần đánh bóng Kiểm tra bộ phận lói sản phẩm Kiểm tra các góc cạnh của khuôn II . Máy tạo hạt Hình 30 : Máy tạo hạt nhựa từ các phế phẩm nhựa dẻo 2.1 Công dụng : Tạo ra hạt nhựa có kích thước gần bằng nhau, phù hợp với yêu cầu kỹ thuật, đảm bảo sự nóng chảy đồng đều khi phối trộn với hạt nhựa mới. 2.2 Cấu tạo chung : - Máy gồm 4 bộ phận chính : + Phễu nhập liệu + Hệ thống đùn + Bộ phận giải nhiệt + Buồng cắt Phễu nhập liêu: - Được thiết kế dạng bồn hình trụ. Phễu được gắn với hệ thống sấy. Gồm hệ thống nhiệt điện trở, quạt hút lấy không khí từ bên ngoài qua điện trở nhiệt để sấy nguyên liệu trong bồn. Hệ thống sấy chỉ hoạt động khi nguyên liệu có độ ẩm cao. Phía gần cuối bồn có cửa kính nhỏ để người vận hành có thể quan sát và kiểm tra lượng nhựa bên trong. Hệ thống đùn : - Công dụng : vận chuyển và gia nhiệt nguyên liệu. - Hệ thống đùn bao gồm: + Nhông dùng để chỉnh vòng quay trục vít. + Trục vít giúp vận chuyển vật liệu. + Vòng băng điện trở để cấp nhiệt nung chảy nhựa. Hình 31 : Vòng băng điện trở Bộ phân giải nhiệt : - Kích thước hình học : + Chiều dài : 3,5m + Chiều rộng : 30 cm + Chiều cao : 40 cm - Có cấu giống máng nước, bên trong có các thanh ngang lắp đặt ở các vị trí cao thấp khác nhau có tác dụng định hướng cho dây keo sau khi được đun nóng ra khỏi hệ thống đùn tới bộ phận dao cắt. Buồng cắt : Hình 32 : Hình dạng buống cắt máy tạo hạt - Gồm hệ thống các dao cắt được lắp xung quanh 1 trục tròn, khoảng cách các dao phụ thuộc vào kích thước hạt cần tạo ( khoảng cách các dao càng ngắn thì kích thước hạt càng nhỏ). 2.3 Nguyên tắc vận hành - Khởi động máy : + Bật công tắc của bộ điều chỉnh nhiệt độ thanh điện trở trên trục vít. + Mở van của ống dẫn nước vào và ra máng giải nhiệt. + Khởi động mô tơ của hệ thống dao cắt. + Khởi động động cơ điều khiển sự quay của trục vít. -Hạt nhựa phế phẩm sau khi nghiền cho vào phễu nhập liệu, nhựa được sấy bằng hệ thống sấy : gồm có quạt hút không khí từ bên ngoài vào qua thanh điện trở tạo ra dòng khí nóng di chuyển ngược chiều với dòng nhựa. Động cơ điện hoạt động làm quay trục vít của máy tạo hạt thông qua vành đai và bộ hộp số. Trục vít quay liên tục xung quanh trục của nó kéo hạt nhựa từ trên xuống, bên ngoài trục vít có gắn các vành đai điện trở để cấp nhiệt nung chảy nhựa. Sự quay quanh trục của trục vít đồng thời cũng có tác dùng đẩy dòng nhựa đă được nung nóng chảy ra bên ngoài. Phía đầu trục vít có gắn tấm kim loại có đục lỗ đường kính khoảng 3mm, dòng nhựa chảy ra được dẫn tới máng nước giải nhiệt sau đò tơi hệ thống dao cắt để tạo ra hạt nhựa có kích thước mong muốn. 2.4 Thông số kỹ thuật - Nhiệt độä của xy lanh khoảng 1800C - 2500C - Chỉ số vòng quay của trục trôn ốc tùy thuộc vào loại nhừa tái sinh. 2.5 Sự cố khắc phục - Dòng nhựa chảy ra thường bị dính lại với nhau. bị đứt đoạn nữa chừng nên phải cắt và dẫân dây keo tới bộ phậân dao cắt. - Ngoài ra bộ bánh răn và dao cắt dễ bị mài mòn nên cần phải thay mới. III . Máy đùn thổi Giới thiệu về phương pháp đùn thổi Công nghệ ép đùn thổi có thể được sản xuất từ nhiều phương pháp khác nhau sau đây: Đùn thổi vật thể liên tục, phun thổi vật thể, tạo dáng vật thể từ chuyển động quay chung quanh trục của chính nó, phương pháp kết hợp từ những phương pháp khác, ví dụ phun-nén, ép-hay biến đổi hình dáng. Tuy nhiên quan trọng và hiệu quả kinh tế nhất trong các phương thức tạo dáng vật thể rỗng nói trên vẫn là phương thức đẩy-thổi liên tục. Phạm trù đẩy-thổi vật thể trong công nghiệp nhựa được hiểu giới hạn trong các họ nhựa nhiệt (Thermoplast ). Nhựa nhão sau khi ra khỏi đầu khuôn có dạng hình ống được đưa tiếp tục vào bên trong khuôn thổi , kế đến bộ phận điều khiển đóng mở sẽ đóng kín khuôn lại, cùng lúc khí thổi được đưa vào để thổi với áp lực lớn khiến cho ống nhựa phình to ra, áp sát vào thành bên trong của khuôn. Như thế phương thức này bao gồm hai giai đọan chính: Giai đoạn một gọi là giai đoạn tạo ra ống nhựa bán thành phẫm tương tự như giây chuyền sản suất ống nhựa từ máy đẩy đã tình bày ở phần trên. Giai đoạn hai cũng gọi là giai đọan gia công đổi dạng. Ống nhựa nhão sau khi ra khỏi đầu khuôn ống được chuyển hướng sang chiều thẳng đứng đi xuống thông qua đầu đổi hướng để vào trạm máy thổi được điều chỉnh tự động theo từng thời khoản nhất định. Trạm thổi bao gồm khuôn thổi, bộ phận đóng mở, máy thổi cùng với đầu thổi..vv…Trạm máy thổi cũng được chia ra thành nhiều nhóm tuỳ theo công suất và dung tích của vật thổi ( chai, lọ, bình chứa..vv…) : Vật thể rỗng cho bao bì đóng gói có dung tích to nhất khoảng 5 lít (1) Bình chứa để chuyên chở có dung tích từ 10 đến 200 lít (2) Thùng chứa lớn với dung tích từ 600 đến 3000 lít (3). Để sản suất hai loại vật thể rỗng (1) và (2) người ta cần những loại máy và khuôn thổi đặc biệt với nhiều góc cạnh có chi tiết phức tạp.Các loại nhựa được sử dụng thích hợp cho phương pháp thổi như PE ( khoảng 50 %), kế đến là PET với khoảng 40% trong lĩnh vực chai đựng các loại nước giải khác. Cuối cùng là các loại nhựa như PVC, PP, PA, PC… Trong quá trình gia công đùn thổi có thể liên tục hoặc gián đoạn. Các yếu tố cần quan tâm là: Độ nhớt của polime nóng chảy ở vận tốc trượt cao và thấp. Cường lực của polime noáng chảy (điều này rất quan trọng đối với độ đồng đều bề dày sản phẩm tạo thành). Độ hồi phục biến dạng (khối lượng phân tử và độ phân tán khối lượng phân tử) Tốc độ kết tinh (tốc độ thấp thì phù hợp hơn tốc độ cao). Tính chất nhiệt (độ khuếch tán nhiệt, độ dẫn nhiệt, nhiệt dung riêng …). Ưu điểm của máy đùn thổi : Sử dụng được cho hầu hết các nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn. Chi phí đầu tạo hình thấp so với phương pháp ép phun. Trộn và phối liệu tốt. Nhựa hoá hiệu quả. Trên nguyên tắc phôi đùn có thể có chiều dài không hạn chế. Tuy nhiên vẫn còn nhiều khuyết điểm : Chi phí hoàn tất cao. Chi phí máy đùn cao. Phế liệu do khâu hoàn tất nhiều. Đầu tạo hình có lập trình thay đổi tiết điện chảy phức tạp, do đó giới hạn đối với phôi đùn có tiết diện thay đổi. Cấu tạo của máy đùn thổi Hình 33 : Máy thổi thùng chứa PE có dung tích lớn hơn 50 lít trở lên Hình : Mô hình cấu trúc hệ thống thiết bị đùn thổi 3.2.1 Bộ phận đẩy nhựa với hệ thống trục vít -Vật liệu làm trục vít phải là thép chịu nhiệt, chịu mài mòn có độ cứng cao lớn hơn 300HB, thấm khí Nitơ ở mặt trục tạo độ cứng và giữ độ dẻo trong lõi trục. Thép làm trục vít xoắn phải có độ cứng nhỏ hơn độ cứng của nòng xilanh. -Các thông số hình học của trục vít cần quan tâm : + L : chiều dài trục vít + D : đường kính trục vít + h2 và h1: chiều sâu rãnh vít ở đoạn đầu trục và ở cuối đoạn trục + e : bề dày cánh vít + t : bước vít + j : góc nghiêng cánh vít -Mối quan hệ giữa các thông số trên : Tỉ số L/D: ảnh hưởng đến năng suất máy, thường (16¸30) đối với các loại hạt nhựa.Đối với PVC (30¸40 ), cao su (5¸7). Vít xoắn ngắn chất lượng trộn kém, năng suất kém, nhựa hoá không ổn định. Các nhà sản xuất thường chế tạo các trục vít có đường kính D(mm) = 45;60;90;120;200;250 và có chiều dài L=15D hoặc 30D Bước vít và bề dày cách vít được xác định thông qua đường kính trục vít t=D và e=0.1D (cao su e=0.2D) Góc nghiêng cánh vít (j): tạo bởi chiều nghiêng cánh vít với mặt cắt ngang trục vít j=t/(p.D)-Hướng nghiêng thích hợp :17o30’ Tỉ số nén ép: là tỉ số giữa thể tích một bước vít phần nhiên liệu ở đầu nạp liệu với thể tích tại đầu của vùng định lượng. Đối với nguyên liệu chất dẻo, tỉ số nén ép là (2.5¸5) ;Cao su (1.3¸1.5) Tỉ số được xác định: Bước răng không thay đổi và thay đổi chiều sâu của cánh vít (thông dụng) Chiều sâu cánh vít không thay đổi mà thay đổi giảm dàn bước vít - Phối hợp vừa thay đổi bước răng vừa thay đổi chiều sâu cánh vít. Để tăng khả năng đảo trộn (nhựa hoá ) tốt hơn cho chất dẻo, người ta sử dụng các loại trục vít đặc biệt như hình 34 trang 52 : Hình 34 : Một vài loại trục vít loại trục vít Khe hở giữa xilanh và vít xoắn: nhằm làm giảm dòng chảy khe giảm ma sát của xilanh và vít xoắn. Thường khe hở e=0.003D. 3.2.2 Xylanh Xylanh kết hợp với vít xoắn tạo nên cụm nhựa hoá của máy đùn thổi. Nó gồm các yếu tố sau : - Vật liệu : xylanh có hai phần + Phần nòng xylanh : là thép chịu mòn lý hoá cao, chịu nhiệt, độ cứng cao.Phải cứng hơn thép làm trục vít, thường dày 10-15mm. + Phần thân xy lanh : thép chịu nhiệt cao, chịu ăn mòn hoá học. Thành dày xylanh chịu được áp lực cao và có tính ổn định nhiệt. - Cung cấp nhiệt: do nhiệt điện trở, thường bố trí theo các vùng nén ép định lượng và phần nội xylanh với cụm định hình, phần cấp nhiệt thường không bố trí nhiệt. Có bộ phận kiểm soát nhiệt và hiệu chỉnh phạm vi từ 20oC đến 300oC. Để làm mát xylanh dùng nước làm mát hay khí (quạt gió). - Cửa phiểu nhập liệu: thường có kích thước 1Dx2D và có kèm theo tấm đóng mở cửa điều chỉnh lượng nguyên liệu vào xylanh. 3.2.3 Động cơ truyền động Dùng động cơ điện một chiều hay động cơ thuỷ lực để truyền động. Giữa động cơ và trục vít bao giừo cũng có hộp giảm tốc, vì số vòng quay của trục vít (25¸200 vòng/phút) thường nhỏ hơn động cơ rất nhiều. 3.2.4 Bộ phận chuyển hướng Bộ phận chuyển hướng dòng chảy dạng vòng xoắn Bộ phận này cũng còn được gọi với tên đầu Pinolen, thích hợp cho gia công nhựa PE và PP, gồm hai phần. Phần xi-lanh bên ngoài nối tiếp với đầu xi-lanh máy đẩy nhựa, phần trong là lõi có rãnh để chuyển đổi dòng chảy nhựa nhão. Giữa phần ngoài và trong là kênh dẫn nhựa nhão, ngoài ra người ta cũng có thể tạo nhiều rãnh hình tim vòng quanh thân lõi, có kích thước khác nhau để thích hợp với lượng nhựa và độ dày của thành ống. Phương thức điều chỉnh với đầu Pinole dể thực hiện vì khi di chuyển lõi bên trong xi-lanh người ta chỉ cần ứng dụng những phương thức kỹ thuật đơn giản của hệ thống thuỷ lực. Hình 35 : Bộ phận chuyển hướng dòng chảy với lõi có rãnh vòng chung quanh Bộ phận chuyển hướng dòng chảy dạng chính giữa trục Người ta ứng dụng bộ phận này chủ yều cho các loại nhựa nhậy nhiệt như PVC. Dòng nhựa nhão sau khi rời khỏi đầu máy đẩy sẽđược dẫn qua bộ phận chuyển hướng và đi thẳng vào đầu khuôn tạo ống , bên trong nó gồm vỉ nâng chốt và phần lõi có hình trái thủy lôi (nguyên tắc tương tự như đầu khuôn tạo dáng ống đã trình bày trong phần trang thiết bị cho máy đẩy sản suất ống nhựa). Bộ phận chuyển hướng dòng chảy giữa trục đôi khi cũng được ứng dụng với nhựa PE để tránh những chổ mỏng của thành ống trong khi phân lưu lượng nhựa thông qua các rảnh của vĩ nâng chốt. Sự điều chỉnh độ dày thành ống không thường xuyên cần thiết đối với PVC trong dây chuyền sản suất chai đựng nước giải khát (dung tích khoảng 2 lít), vì PVC nóng nhão sẽ đông cứng rất nhanh so với các loại nhựa khác. Hình 36 : Bộ phận chuyển hướng dòng chảy giữa trục cho nhựa PVC với vỉ nâng lõi vòng rãnh 3.2.5 Phòng tích trữ trung gian Ống nhựa sau khi ra khỏi bộ phận chuyển hướng dòng chảy được đưa vào trạm thổi để hoàn tất việc tạo dáng vật thể rỗng ( chai, lọ, bình chứa..vv..). Mổi chu trình thổi cần một thời gian nhất định và trong thời gian này máy đẩy nhựa vẫn tiếp tục hoạt động để đẩy nhựa về phía trước, nhựa nhão vẫn tiếp tục được đẩy vào bộ phận chuyển hướng. Trong trường hợp này người ta phải thiết kế thêm một bộ phận chuyển tiếp gọi là phòng trung gian, nằm ngay trong bộ phận chuyển hướng dòng chảy, có nhiệm vụđiều chỉnh lưu lượng nhựa nhão. Khi lượng nhựa nhão trở nên quá đầy chúng sẽđược thải bớt ra ngoài bởi pít-tông được điều khiển bằng hệ thống thủy lực . Hình 37 : Phòng tích trữ trung gian cho dây chuyền đẩy thổi vật thể lớn 1.Phần vỏ ngoài của bộ phận chuyển hướng 2.Lõi với vòng rãnh 3.Bộ phận hình nón cụt 4.Rãnh hình tim vòng chung quanh lõi 5.Kênh vòng bên trong 6.Vùng rãnh của dòng chảy 7.Pittông 8.Phòng trung gian giữ nhựa nhão 9.Đĩa nâng giữ 10.Miệng ống thoát 11.Phần lõi chuyển động thẳng đứng 12.Lỗ khoang dọc xuyên bên trong lõi 3.2.6 Bộ phận điều chỉnh bề dày thành ống Đây là một bộ phận được thiết kế bên trong đầu khuôn có nhiệm vụ định dạng bề dày của thành ống nhựa theo từng phần dầy mỏng sao cho thích hợp với hình thể của với hình dáng chi tiết thay đổi của khuôn thổi. Chi tiết này rất quan trọng có liên quan đến phẩm chất của thành phẩm( bề dày, đường nét, tiết diện…vv…). Đối với trường hợp điều chỉnh bề dày theo trục người ta có thểứng dụng một cái chốt cố định hay chốt chuyển động theo chiều thẳng đứng lên xuống, có hình nón cụt đóng vai trò náp chận nơi đầu chốt. Khi chốt chuyển động xuống tạo khe hở lớn cho rãnh và lượng nhựa thoát ra nhiều sẽ gia tăng bề dày của thành ống, ngược lại nếu chốt chuyển động lên trên, khe hhở sẽ hẹp lại, lượng nhựa ít đi, làm cho bề dày thành ống giãm đi. Phương pháp này được ứng dụng cho các loại chai lọ có đường kính hay hình dạng bề ngang thay đổi, ví dụ như bình đựng ét-xăng xe ô-tô, bình chứa nguyên liệu đốt hay những dạng bình chứa. Hình 38 : Điều chỉnh bề dày thành ống 3.2.7 Bộ phận chuyển hướng cho màng nhựa ghép Bên cạnh những bộ phận chuyển hướng thông thường được ứng dụng trong tiến trình thổi các lọai chai có thành mỏng chúng ta cũng phải kểđến các loại đầu chuyển hướng khác ứng dụng cho các loại chai hay lọ chứa với thành được liên hợp từ nhiều lớp nhựa ghép lại với nhau. Trong trường hợp này ống nhựa bán thành phẩm được tạo ra từ máy đẩy nhựa liên hợp (co-extruder), được cấu tạo bởi nhiều lớp nhựa khác nhau thoát ra từ các xi-lanh khác nhau (2,3 hay 4 xylanh) và đầu khuôn cũng tương ứng cho trường hợp này các sản phẩm khác như tấm nhựa màng nhựa ghép được ứng dụng với phương pháp đẩy liên hợp cũng điều đều được thiết kế một phòng trữ nhựa tương tự giống nhau, nơi đây là điểm hội tụ của nhiều lớp nhựa nhão thoát ra từ nhiều đầu máy đẩy khác nhau. Các dòng chảy được phân luồng trong đầu khuôn thổi theo thứ tự được định trước để ống nhựa có thành được cấu tạo từ nhiều lớp kết dính lại với nhau trước khi ống được đưa vào trạm thổi. Hình 39 : Lọ nhựa với nhiều lớp ghép Trạm thổi Có chức năng điều phối từ giai đoạn đưa ống nhựa ( bán thành phẩm ) vào khuôn thổi, khởi động tiến trình thổi cùng lúc với bộ phận đóng mở tự động. Cấu trúc trạm thổi rất đa dạng và tiến trình thổi thay đổi tuỳ theo nhà sản suất. Cấu trúc và tiến trình cũng lệ thuộc vào dung tích và hình thể thay đổi của thành phẩm (chai, bình chứa) cũng như hình thể của ống nhựa được thổi. Bộ phận di chuyển ống nhựa Do điều kiện thoát ra liên tục của ống nhựa nên các tiến trình tiếp theo sau đó của trạm thổi cũng phải đảm bảo tính liên tục. Khuôn thổi phải được đưa vào sát nơi miệng thóat ra của ống nhựa, kế đến bộ phận đóng kín kuôn được khởi động, khuông sau khi được đóng kín sẽ kẹp lấy ống nhựa bên trong của nó, sau đó khuôn được di dời ra khỏi vị trí miệng thoát. Giai đoạn thổi bắt đầu và khuôn mở ra sau khi kết thúc. Thành phẩm tự động rơi ra khỏi khuôn và khuôn chuyển động về lại vị trí lúc ban đầu để được đua vào sát miệng thoát ống nhựa và tiến trình thổi lại từ đầu. Hình 40 : Các giai đoạn chuyển động của khuôn thổi Có nhiều cách bố trí khuôn thổi, trong đó 2 cách thường sử dụng là theo phương pháp khuôn di chuyển ngang và khuôn quay. Phương pháp khuôn di chuyển ngang: Các khuôn được bố trí một bên hay hai bên máy đùn như trong hình vẽ. Khi phôi đùn đủ chiều dài cần thiết, hệ thống đưa khuôn sẽ nhanh chóng đưa khuôn vào đúng vị trí dưới đầu tạo hình, kẹp phôi, cắt phôi và nhanh chóng trở về vị trí thổi, tại đó đầu thổi sẽ lắp vào đầu hở của phôi và thổi khí nén vào phôi, gây biến dạng và tạo hình sản phẩm ttrong khuôn. Một thuận lợi của phương pháp này là lắp đặt khuôn và vận hành dễ dàng. Quá trình di chuyển khuôn tương đối nhanh. Giới hạn của phương pháp này là đối với các sản phẩm đòi hỏi khuôn lớn, thì không thể di chuyển khuôn nhanh được do khuôn nặng. Do đó phương pháp dùng sản xuất các bình chứa nhỏ hơn 8 lít. Hình 41 : Khuôn di chuyển theo hướng ngang Phương pháp khuôn di chuyển đứng: Khuôn được đặt ngay bên dưới đầu tạo hình như hình vẽ. Phôi được đùn liên tục. Khi đạt chiều dài cần thiết, khuôn được nâng lên, kẹp phôi, cắt phôi và hạ xuống về vị trí thổi. Khí nén được đưa vào phôi, gây biến dạng, tạo hình sản phẩm trong khuôn. Sau khi làm nguội sản phẩm, mở khuôn, lấy sản phẩm và tiếp tục quá trình. Hình 42 : Khuôn di chuyển thẳng đứng Phương pháp khuôn quay: Khuôn cũng được đặt ngay dưới đầu tạo hình như hình vẽ. Phôi được đùn liên tục. Khi phôi đủ chiều dài cần thiết khuôn được hệ thống quay đưa vào kẹp phôi, cắt phôi và quay xuống qua công đoạn thổi. Phôi được thổi tạo hình trong khuôn, khuôn mở sản phẩm được lấy ra và quá trình tiếp tục. Quá trình quay khuôn phối hợp đồng bộ với tốc độ đùn phôi, cùng các hệ thống cắt phôi, lấy sản phẩm tự động đưa năng suất máy lên cao. Hình 43 : Khuôn di chuyển quay vòng Bộ phận đóng mở Có nhiệm vụ đóng và mở hai phần nửa của khuôn thổi. Trong suốt thời gian đóng kín cho giai đoạn thổi, bộ phận đóng phải có một lực nén đủ mạnh để chịu được lực thổi từ bên trong khuôn. Lực đóng có thểđược điều khiển từ một hệ thống cơ động hay thủy động, đôi khi hệ thống khí ép cũng được ứng dụng cho trang thiết bị máy thổi có công suất nhỏ. Ngoài ra trong tiến trình thổi vật thể rổng phải thông qua các giai đoạn chuyển động như: chuyển động của kim thổi, cắt phôi, tách rời phần dư thừa ..vv..các máy thổi cũng được trang bị các cơ phận được truyền lực bởi hệ thống khí nén bên cạnh những hệ thống bằng điện. Vận tốc chuyển động của hai phần nửa của khuôn nổi luôn luôn phải bằng nhau trong suốt tiến trình thổi, điều kiện này giúp cho phôi ( được thổi ) không bị biến đổi dạng trước khi thổi. Hai phần nửa của khuôn thổi được giử bởi hai phần chuyển động riêng biệt được điều khiển bởi hệ thống thủy lực và chuyển động biệt lập không đồng bộ. Một bánh xe răng nối liền hai phần này lại với nhau thông qua hai cầu nối chuyển động ngược chiều sẽ giúp cho chúng chuyển động đồng bộ cùng vận tốc. Mổi tấm giữ bán phần khuôn được nối vào 4 chốt định hướng hình trụ và được nâng bởi các khung chịu , có nhiệm vụ giúp cho chuyển động của hai bán phần khuôn đóng mở theo chiều ngang. huôn thổi - Khuôn thổi thường được cấu tạo bởi hai phần đối xứng, chính giữa là phòng rỗng có hình thể khác nhau, được bào theo hình thể và đường viền tương ứng với hình thể vật thổi. Thông thường thì hai phòng rỗng (phần âm) của khuôn tương ứng với hai phần nửa của vật thổi (phần dương), có cấu tạo đối xứng và mặt phẳng phân cắt là đường ranh phân khuôn thành hai phần đối xứng bằng nhau. Để giúp cho hai phần khuôn chuyển động đóng mở chính xác người ta tạo thêm 2 hoặc 4 chốt dẫn hình trụ trên một phần nửa của khuôn Phần nửa bên kia là 2 hoặc 4 lỗ khoan tương ứng. Kim thổi ngoài nhiệm vụ thổi khí vào phòng rỗng của khuôn thổi còn có chức năng ép kín để tạo dáng vòng xoắn cho mặt ngoài chai giúp cho việc đóng mở nắp chai sau nầy. Khi hai phần nửa của khuôn thổi đóng lại sẽ ép kín hai đầu với đầu vào là kim thổi.tạo nên những vòng xoắn cuộn chung quang miệng chai. Tiến trình này cũng có thể thực hiện song song với ép nén các loại bình có quai hay tay xách hay ống lót được hàn vào bên trong của vật thổi. Trong trường hợp này vật lót phải có cùng vật liệu như vật thổi và trước đó phải được làm nhão để cho tiến trình kết dính được dể dàng. Khuôn thổi được làm từ thép hay các hợp kim không phải sắt. Những hợp kim không phải sắt hợp kim kẽm hay hợp kim nhôm có khả năng dẫn nhiệt cao nên chúng thường được lắp vào những tấm lót khuôn (tấm kim loại chưa mài nhẳn). Hình 44 : Khuôn thổi ở vị trí mở ra và đóng lại - Hình thể của bộ phận cắt rời và ép dính luôn tạo ra mâu thuẩn giữa chức năng “cắt rời” và “ép dính”. Đây cũng là điều kiện đòi hỏi của chất lượng. Trong diều kiện hiệu quả kinh tế thì đây cũng là một yếu tố làm sao cho dấu vết cắt rời phải thật gọn đẹp và không cần phải thêm khâu gia công phụ như gọt viền.. Cạnh cắt không được sắc bén như dao trái lại phải có bề mặt rộng khoảng 0,1 đến 2 mm tùy theo mổi loại vật liệu và bề dày của thành vật thổi. Bề mặt bên trong khuôn thổi phải được mài nhẵn bóng với tiêu chuẩn cao, đặc biệt đối với các vật thổi từ nguyên liệu nhựa PVC-cứng. Trong trường hợp thổi ống nhựa, kim thổi cũng có lổ thoát khí theo chiều ngang ra chung quanh giúp cho khí nén được phân diều lên các vị trí bề mặt của vật thổi để tránh trường hợp bề mặt vật thổi bị nếp gấp, dợn sóng hay bề dày không cố định. Cách thức sắp xếp và xác định kích thước hệ thống làm nguội cũng là yếu tố quan trọng của khuôn thổi. Trong thực tế người ta khoan bên trong, ngay bên dưới bề mặt của khuôn thổi những kênh dẩn nước lạnh liên kết lại với nhau, và phân phối hợp lý để làm nguội nhanh chóng bề mặt của khuôn thổi, những vị trí nơi cổ miệng và dáy vật thối cũng là chổ cạnh ép dính phải được đặc biệt làm nguội thật tốt vì nơi đây dể tạo ra hiện tượng nhựa bị dồn ứ. Hiên nay các máy thổi cũng được ứng dụng các loại khí lỏng như CO2 hay Nitrơ để làm nguội nhanh cổ và đáy vật thổi. Một khuôn thổi tiêu chuẩn cao cũng đòi hỏi bên cạnh đó một hệ thống kênh làm nguội hợp lý và chính xác. - Để giúp cho bề dày thành các vật thổi có thể tích lớn như bình đựng xăng hay thùng chứa lớn có hình thể 4 cạnh hay bầu dục…vv…được phân phối điều người ta thường banh rộng ống nhựa theo chiều ngang trước khi thổi. Động thái banh rộng này thường kết hợp với giai đoạn thổi trước trong lúc khuôn thổi còn mở, và như thế phần đáy của phôi phải được bịt kín để khí thổi không bị thoát ra ngoài. Mục đích của giai đoạn thổi trước để giúp cho ống nhựa giãn lớn ra gần với phòng rỗng bên trong khuôn thổi, ngoài ra giúp cho tiến trình thổi được rút ngắn đối với các vật thổi có thể tích lớn. Để tạo một dây chuyền sản xuất đại trà liên tục người ta cũng thiết kế nấc cắt trên kim thổi để khi khuôn thổi đóng kín lại trong quá trình thổi cũng đồng thời tạo dấu cắt nơi miệng vật thổi ngay sau đó. Hình 45 : Kim thổi với nấc cắt nơi miệng vật thể rỗng Phần 5 : NHẬN XÉT VÀ ĐỀ NGHỊ I . Nhận xét Tổ chức – Nhân sự : Nhân sự được bố trí với cơ cấu gọn nhẹ. Mỗi bộ phận đều có chức năng, nhiệm vụ và quyền hạn rõ ràng. Bố trí nhà xưởng : Xí nghiệp không đủ diện tích cho nhu cầu sản xuất. Thành phẩm thiếu kho bãi, cất giữ ngoài trời dễ gây hư hại, hoặc để xen vào khu vực sản xuất chiếm diện tích và cản trở tầm nhìn. Máy móc – Thiết bị : Máy móc phần lớn là các thế hệ đời cũ nên không đáp ứng được nhu cầu sản xuất cao và tổn thất điện năng lớn. Còn phụ thuộc vào nguồn máy nhập ngoài quá nhiều. Tuy nhiên do công ty đang sở hữu trên 50 máy sản xuất vẫn đảm bảo phục vụ đủ cho nhu cầu của khách hàng và thu được lợi nhuận đáng kể. Xí nghiệp có xưởng cơ khí riêng phục vụ cho việc sửa chữa thiết bị và sản xuất khuôn mới. Sản phẩm : Đa dạng về chủng loại và mẫu mã, cung ứng nhu cầu trong và ngoài nước, đạt tiêu chuẩn Hàng Việt Nam Chất Lượng Cao. Vấn đề môi trường : Quy trình sản xuất sạch, không có chất thải độc hại, đạt tiêu chuẩn môi trường. Môi trường làm việc thân thiện. II . Đề nghị Xí nghiệp nên xem xét vấn đề xây dựng thêm kho bãi để chứa thành phẩm Xây dựng hệ thống kiểm tra chất lượng sản phẩm hoàn chỉnh hơn, nhất là thành phần hóa học, để đảm bảo cho sức khỏe người tiêu dùng. Cần quan tâm hơn đến đời sống công nhân và Đoàn viên thanh niên. Nên tự chủ được nguồn nguyên liệu và tự nghiên cứu chế tạo khuôn sản phẩm mới để cạnh tranh giá cả tốt hơn.