10
Hình 20: Dây chuyền thiết bị sản xuất màn nhựa ghép với nhiều máy đẩy liên hợp ( Coextrusion )
Hình 21: Sản xuất màng nhựa phẳng ghép liên hợp 3 máy đẩy Hình 22: Giao điểm của các đường dẫn nhựa
Vật thể rỗng trên cơ bản có thể được sản xuất từ nhiều phương pháp khác nhau sau đây: Đẩy 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…)
1. Vật thể rỗng cho bao bì đóng gói có dung tích to nhất khoảng 5 lít.
2. Bình chứa để chuyên chở có dung tích từ 10 đến 200 lít.
3. Thùng chứa lớn với dung tích từ 600 đến 3000 lít.
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
nhưa như PVC, PP, PC, PA.
Hình 20: Tiết diện cắt ngang bộ phận chuyển hướng dòng chảy với lõi có rãnh vòng chung quanh.
10.2.2 Bộ phận chuyển hướng dòng chảy 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 sẽ được 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.
ng d
ò
ng ch
ả
y gi
ữ
a
trục cho nhựa PVC cùng với vỉ nâng lõi với những
c
ầ
u nh
ỏ
xen k
ẽ
gi
ữ
a nh
ữ
ng khe tho
á
t.
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
13 a b
Hình 23: điều chỉnh bề dày thành ống .
Hình 22
: Phò
ng tích tr
ữ trung gian
cho dây chuy
ền
đẩy-thổi vật thể lớn
1. Phần vỏ ngoài của bộ phận chuyển hướng
2. Lõi với vòng rãnh được bào theo hình thể
chỉnh độ dày
b: Ống nhựa với độ dày
được điều chỉnh thay
đổi khác nau
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
14
10.5 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 kể đến 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 xi-lanh ) và đầu khuôn cũng tương ứng cho trường hợp này (Hình 15)
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 26
: C
ấ
u t
ạ
o c
ủ
a m
ộ
t l
ọ
nh
ự
a v
ớ
i nhi
ề
u
lớp ghép khác nhau
1. lớp trang trí ngoài cùng
2. lớp liên hợp nhựa
3. và 5. lớp môi giới kết dính
4. lớp nhựa chắn cản
5. lớp tiếp giáp với chất được chứa bên trong,
có khả năng chịu đựng được hoá và lý tính
thích hợp với chất được chứa.
Hình 28: Nguyên tắc thổi
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 ( Hình 28 ). 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.
. 15. Khuôn 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
Hình 30: khuôn thổi ở vị trí mở ra và đóng lại
1 Phôi. 2 khuôn. 3 kim thổi. 4 chai nhựa
5 định dạng kích thước cổ chai. 6 phần bịt kín đáy chai.
Hình 31: một vài dạng khuôn thổi tiêu biểu từ nhỏ đến lớn như chai, bình đựng nước lọc, đựng chất lỏng.
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
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 (Hình 37). 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 36).
8. trục nâng khuôn
9. trạm thổi
10. kim thổi giữ luôn nhiệm vụ xác định kích thước
đường kính cổ và miệng chai
11. dĩa ngăn
12. bộ phận chỉnh hướng để cắt rời phần viền ống
Hình 35
: m
ô
t
ả
chi ti
ế
t c
ủ
a kim
thổi với nấc cắt nơi miệng vật
thổi ( chai, bình có cổ hẹp )
1 khuôn thổi
2 phần cắt của vật thổi ( chai )
3 vòng xoắn quanh cổ chai
4 kim thổi xác định đường kính
5 nấc cắt của kim thổi
6 đường dẫn nước vào
7 đường thoát nước
8 đường dẫn không khí vào
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
18
Hình 39: máy thổi thùng chứa ( PE ) có dung Hình 40: máy thổi chai ( PET ) đựng nước
tích lớn từ 50 lít trở lên giải khác hay thực phẩm dạng lỏng
Giai đoạn tách rời bịt kín tự động được xem là tiêu chuẩn phải có cho các máy thổi hiện nay. Qua
đó ống nhựa tiền chế sau khi ra khỏi đầu chuyển hướng sẽ được tách rời khỏi bộ phận này, cùng lúc
ống nhựa này được bộ phận cánh tay kẹp kín lại một đầu, di chuyển sang khuôn thổi, nơi đây đầu
còn lại cũng sẽ một bộ phận của khuôn thổi bịt kín trước khi giai đọan thổi bắt đầu. Phương pháp
này hiện nay rất thông dụng trong kỹ nghệ sản xuất các phụ tùng kỷ thuật đặc biệt cho kỷ nghệ cơ
khí và kỷ nghệ xe ô-tô. Chúng thường xuất hiện dưới dạng ống hút thẳng, ống hút cong, cái cản xe
ô-tô, ống nối, ống dẫn khí nóng và lạnh trong xe ô-tô vv Ngoài ra các loại ống kết hợp cứng-mềm-
cứng hay ống cong cứng-mềm cũng được sản xuất từ phương pháp đẩy liên hợp từng phần. Với
phương pháp này ống tiền chế thoát ra từ máy đẩy nhựa cũng được cấu tạo bởi các phần khác nhau
và được hàn gắn lại ( cứng-mềm.cứng ) trước khi đưa vào khuôn thổi.
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
19
Hiện nay các chương trình kiểm soát tự động hoá rất cần thiết cho những hệ thống điều khiển các
dây chuyền thiết bị máy thổi. Đặc biệt đối với các tóm lược tiến trình khoảng cách của chuyển động
lúc đóng, mở khuôn và tiến trình đưa kim thổi đi vào bên trong khuôn. Đối với các máy thổi hiện
đại người ta có thể ứng dụng kỹ thuật số, bàn phím, màn hình để điều chỉnh nhiệt độ, thông số thời
gian cũng như thông số thời gian thổi, thời gia rút khí, thời gian đóng mở của đơn vị đóng mở vv
cũng như điều chỉnh và kiểm soát liên tục bề dày thành vật thổi. Các tiến trình tự động hoá sau đây
đang từng bước hoàn tất cho các máy thổi.
- Tiến trình tạo ống nhựa tiền chế từ máy đẩy,
- Tiến trình thổi vật thể rỗng,
- In ấn, trang trí bề mặt ngoài của vật thể rỗng,
- Vô chai ( bình ) với chất liệu lỏng,
- Đóng nắp chai ( bình ) hay hàn kín
- Phân loại, bốc xếp và đóng gói để chuyên chở.
Một vài con số tiêu biểu về dung tích các vật thể rỗng được sản xuất từ máy thổi
Chai đựng mỹ phẩm ( 0,05 đến 0,1 l )
Chai đựng dắm ( 0,5 đến 1 l )
Chai (bình) đựng thuốc rữa chén đĩa ( 1 đến 4 l )
Bình chứa nước ( 3 đến 8 l )
Bình đựng xăng ( 5 đến 10 l )
Bình rộng cổ ( 60 đến 200 l )
Bình lớn chứa dầu đốt ( 600 đến 2000 l )
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
20
dụng để thổi các loại chai đựng nước giải khát hay bình đựng các loại chất lỏng có chứa gaz, và các
loại khí đã nói ở phần trên. Máy thổi từng giai đoạn cũng phải được thiết kế với hai trạm thổi. Trạm
thổi thứ nhất đãm nhận vai trò thổi vật thể rỗng giản đơn với phần chi tiết kết thúc cổ và miệng
chai. Đáy vật thổi được bít kín và tách rời khỏi khuôn.Điểm quan trọng cần chú ý trong giai đoạn
này là nhiệt độ phải được liên tục cung ứng cho khuôn để giữ cho vật thể rổng ở trạng thái mềm.
Vật thổi sau khi tách rời khỏi khuôn được đưa qua trạm thổi thứ hai. Nơi dây tiến trình thổi được
chia làm hai giai đoạn:
1. Giai đoạn 1: Căng vật thổi rỗng theo chiều dài bằng thanh kim loại hình hình trụ
2. Giai đọan 2: dùng khí nén để thổi vật thể rỗng theo nhiều hướng chung quanh
Sau khi làm nguội người ta nhận được một vật thể rỗng chất lượng cao với thành bề dày mỏng và
trong suốt, với ưu điểm này nó thường được ứng dụng dể đựng các loại thực phẩm dạng lỏng. Ví dụ
như dầu ăn, nước uống hay các lọai nước giải khác. Thích hợp với phương pháp thổi từng giai đoạn
này là các loại chai từ nhựa Polyester có phẩm chất cao và thông qua phương pháp thổi hai giai
đoạn. Giai đoạn một, ống tiền chế được gia công từ giây chuyền máy phun-đúc với khuôn phức tạp.
Trong giai đoạn hai ống nhựa tiền chế được cho lên bàn quay để làm nóng để mềm trở lại và sau đó
được đưa vào khuôn thổi có dạng cuối cùng để thổi thành chai như đã định trước.
Hình 43
: một số sản phẩm có hình thể khác nhau được gia công từ giây chuyền thiết bị máy thổi.
Phân loại:
- từ hình trụ đến khối vuông, tròn, bầu và hình khối nhiều cạnh
- cổ tròn có kích thước đường kính từ nhỏ đến lớn.
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
21
loại, 4 Máy đẩy nhựa, 5 Đầu khuôn bọc dây kim loại, 6 Máy bơm tạo chân không, 7 Bồn nước làm
nguội, 8 Máy kiểm soát chất lượng, 9 Máy kéo, 10 Máy cuốn dây. Hình 46: Dây chuyền gia công vỏ bọc Hình 48: Sản phẩm dây dẫn
dây kim lọai ( dây dẫn điện ) dược bọc vỏ
Hình 47:
Đầu khuôn bọc vỏ
PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
22
Các vật liệu dùng để chế tạo vỏ bọc dây dẫn điện thường là PE, PP và PVC. Vận tốc bọc quanh
nhanh hay chậm cũng tùy thuộc vào hình thể, loại và độ lớn của dây kim loại được bọc bên trong.
Thí dụ: vận tốc trung bình 2m/ phút đối với dây thừng kim loại cho ngành hàng hải và 1600 m/
phút đối với dây dẫn điện nhẹ. Thông thường người ta phân biệt hai loại hình máy quay nhả dây
kim loại Máy quay với vận tốc nhanh được phép áp dụng với dây kim loại nhỏ. Đối với các loại dây
thừng kim loại kết xoắn với đường kính lớn thì máy cuốn phải quay với vận tốc chậm và có khả
- Kunststoff-Verarbeitung im Gespraech, 3 Blasformen der Firma BASF AG
- ER-WE-PA Coextrusionsplattenanlagen
-
-
-
-
-
- http://194.15.166.133/WEKA/Konstruktion/Praxis
Trương Ngọc Giao
K.S. Biến chế chất dẻo PDF wurde mit pdfFactory-Prüfversion erstellt. www.context-gmbh.de
1
Công nghệ chất dẻo ( phần 4 )
4. Kỹ thuật đúc-phun ( Spritzgiesstechnik )
4.1 Tổng quát
Đúc-phun là phương pháp thường gặp nhiều nhất trong công nghệ gia công chất dẻo. Phương pháp
này hoạt động không liên tục như phương pháp đẩy ( Extrusionsverfahren ), đã được trình bày ở
Công nghệ chất dẻo ( phần 2 và 3 ), trái lại nó được vận hành theo từng chu kỳ dể sản xuất các vật
thể chất dẻo. Các vật thể này được sử dụng như những sản phẩm cung ứng cho kỹ nghệ hàng tiêu
dùng, hàng gia dụng, sản phẩm kỹ thụât và sản phẩm phụ tùng trong các ngành công nghiệp khác.
Hình 1:
Giai đoạn phun
Trục trôn ốc chuyển động thẳng đẩy
nhựa nóng chảy vào hốc khuôn.
1 Phễu chứa nguyên liệu
2 Xy-lanh
3 Vòng băng đốt nóng
4 Trục trôn ốc
5 Khuôn đúc-phun
6 Cuốn nối
7 Nh
ự
a n
ó
ng ch
ả
y l
ấ