NKT
NKT
0
Báo cáo tiểu luận:
GAS ASSIST INJECTION MOLDING
ÉP PHUN CÓ KHÍ HỖ TRỢ
Ngày: 05/04/2012
GVHD:
Thực hiện:
PGS.TS Thái Thị Thu Hà
Nguyễn Khoa Triều (11040403)
Trần Văn Linh (11046108)
Trần Quang Chiếu (11040384)
NKT
NKT
1
CONTENT
Đặt vấn đề
1
1
Sự hình thành và phát triển của GAIM
2
2
Tổng quan về GAIM
3
3
Các quy trình trong GAIM
4
4
Vị trí lỗ phun khí
5

2
1. Đặt vấn đề:
Ngày nay, khoa học kỹ thuật càng phát triển, càng đòi hỏi những chi tiết phức
tạp, có độ chính xác cao nhưng giá thành phải hạ. Do đó, các nhà sản xuất, các nhà
khoa học phải tìm ra những công nghệ sản xuất mới để đáp ứng những nhu cầu
trên.
Ép phun có khí hỗ trợ là một kỹ thuật được phát triển từ ép phun truyền thống,
kỹ thuật này khắc phục được một số vấn đề mà ép nhựa truyền thống gặp phải. Nó
cũng cho phép thiết kế và sản xuất được những chi tiết mà ép nhựa truyền thống
không thể làm được.
Ép phun có khí hỗ trợ đã xuất hiện hơn 45 năm về trước tại nước Đức. Kỹ thuật
này bắt đầu được ứng dụng hơn 20 năm trước, và đã có những cải tiến quan trọng
khoảng 10 năm gần đây.
Nhưng ở Việt Nam ta, kỹ thuật này còn mới mẻ và chưa được ứng dụng rộng
rãi.
Nhằm mục đích tìm hiểu thêm về kỹ thuật này đồng thời cũng giúp những ai
chưa nắm rõ về kỹ thuật này có cái nhìn tổng quát về ép phun có khí hỗ trợ, nhóm
7, lớp CTM 2011 với sự hướng dẫn của PGS.TS Thái Thị Thu Hà xin được thực
hiện tiểu luận, đề tài:
GAS ASSIST INJECTION MOLDING
ÉP PHUN CÓ KHÍ HỖ TRỢ
NKT
NKT
3
2. Sự hình thành và phát triển của GAIM
Ernst Friederich của Rohm GmbH ở Darmstadt, Đức, là
người đầu tiên phát minh ra một quá trình đúc chi tiết rỗng không
cần các quá trình trên. Các bằng sáng chế ban đầu nộp tại Đức
(Đức bằng sáng chế 2501314, ban hành 1975) đã nêu quá trình
như sau:

Bauer Gas Systems Krauss Maffei
Cinpres Limited Mitsubishi
Engel (Gasmelt) Nitrojection
Ferromatik Milacron
(Airpress III)
Preba
GAIN Technologies R.F. Topla
Gas Injection Limited Uniloy Milacron
Bảng 1.2 Các nhà cung cấp thiết bị trên toàn cầu
NKT
NKT
7
3. Tổng quan về GAIM
Ép nhựa có khí hỗ trợ liên quan đến việc phun một shot nhựa còn
thiếu vào khoang (của khuôn). Khi khí được đưa vào trong vật liệu nóng
chảy, nó theo con đường ít trở lực nhất vào các phần của chi tiết với áp
suất thấp và nhiệt độ cao. Khi khí đi vào chi tiết, nó tạo ra một lõi rỗng
bằng cách thay thế vật liệu nóng chảy (Hình 1.3). Vật liệu này nóng chảy
điền vào phần còn lại của chi tiết này. Sau khi điền đầy đủ, khí được
chuyển sang áp lực cao, choán lấy phần co rút thể tích của vật liệu.
NKT
NKT
8
3. Tổng quan về GAIM
Có hai loại cơ bản của kỹ thuật khí hỗ trợ ép phun: Giữ cố
định thể tích (đẳng tích) và giữ cố định áp lực (đẳng áp).
NKT
NKT
9
3. Tổng quan về GAIM

NKT
11
4. Các quy trình trong GAIM
a/ Short-Shot process: Quy trình ít nhựa
Ứng dụng điển h
ì
nh:
Phương ph
á
p Short-Shot được sử dụng để
é
p nhựa c
á
c chi tiết d
à
y,
tiêu biểu l
à
c
á
c tay nắm v
à
chi tiết h
ì
nh ống. Cần ch
ú
ý c
á
c điểm vướng của
nhựa tại đầu m

é
p nhựa, v
à
do đ
ó
giảm chi ph
í
sản xuất;
3/ Giảm áp lực trong khuôn, và do đó ít mòn khuôn.
NKT
NKT
12
4. Các quy trình trong GAIM
b/ Full-Shot process: Quy trình đầy nhựa
Trình tự của quy trình:
1/ Sau khi đ
ó
ng khuôn, nhựa được phun đầy hoặc gần
đầy hốc khuôn, nhưng nhựa không được n
é
n bằng m
á
y
é
p
nhựa;
2/ Sau một thời gian trễ đã được thiết định từ trước, kh
í
được bơm v
à

é
p nhựa c
ó
thể
được bắt đầu ngay sau khi c
á
c điểm cấp nhựa đông đặc, hoặc
sau khi van vòi phun được đ
ó
ng lại.
“
Full Shot
”
l
à
phương ph
á
p thường
á
p dụng cho c
á
c chi
tiết trong đ
ó
c
ó
cả phần d
à
y v
à

tr
ì
nh n
é
n nhựa từ m
á
y
é
p nhựa;
3/ Giảm
á
p lực trong khuôn lên đến 70%, v
à
do đ
ó
giảm lực kh
ó
a khuôn cho
ph
é
p
é
p được c
á
c chi tiết lớn hơn trên c
á
c m
á
y nhỏ hơn;
4/ Giảm tiêu thụ điện năng;

y
é
p nhựa;
2/ Sau một thời gian trễ đã được thiết định từ trước, van vòi phun đ
ó
ng lại, kh
í
được bơm v
à
o để tiếp tục n
é
n;
3/ Van PEP mở;
4/ Nhựa dư được tống ra hốc khuôn thứ cấp;
5/ Khí được xả ra ngoài hoặc rút ra trước khi mở khuôn đồng thời máy tiến hành
cân nhựa.
NKT
NKT
15
4. Các quy trình trong GAIM
c/ CGI’s PEP Plastic Expulsion Process: Quy trình
CGI’s PEP
Ưu điểm:
1/ Việc định lượng một c
á
ch ch
í
nh x
á
c lượng nhựa chưa n

bảo đảm chi
tiết c
ó
bề mặt, biên dạng tốt;
3/ Không c
ó
c
á
c điểm vướng của nhựa như trong phương ph
á
p
ngắn Shot-Shot;
4/ Cải thiện với lõi kh
í
, trọng lượng giảm v
à
thời gian chu kỳ
é
p
giảm;
5/ Th
í
ch hợp cho hầu hết c
á
c nhựa nhiệt dẻo, bao gồm cả
nylon chứa sợi thủy tinh;
6/ Th
í
ch hợp cho nhiều dạng hốc khuôn;
7/ Vị trí của cửa phun nhựa không quan trọng.

c n
à
y trục v
í
t
xuay ngược về ph
í
a sau để lấy lại lượng nhựa dư n
à
y;
5/ Đến một thời điểm được x
á
c định từ trước, van vòi phun
đ
ó
ng lại, qu
á
tr
ì
nh n
é
n của kh
í
để b
ù
co r
ú
t (co ng
ó
t) bắt đầu.

ì
nh cắt nhựa dư;
3/ Không cần van ngắt phía trong khuôn.
NKT
NKT
18
4. Các quy trình trong GAIM
d/ EGM – External Gas Molding: Quy trình EGM,
khí hỗ trợ phía ngoài
* Bơm kh
í
để tạo th
à
nh một lớp mỏng vi kh
í
giữa một bề mặt nhựa
v
à
một bề mặt hốc khuôn liền kề;
* Sử dụng kh
í
để
á
p lực lên nhựa trong khi l
à
m m
á
t, đẩy n
ó
về ph

thể l
à
m giảm việc sử dụng vật liệu;
5/
Á
p lực được sử dụng hiệu quả hơn, v
à
do đ
ó
đòi hỏi
í
t
á
p lực hơn:
- Giảm lực kẹp khuôn do đ
ó
giảm k
í
ch thước m
á
y;
- Giảm hao mòn trên khuôn mẫu;
- Giảm điện năng tiêu thụ;
6/ Mở rộng khả năng thiết kế:
- Gân d
à
y hơn với th
à
nh chi tiết mỏng hơn;
- C

nh
-
v
í
dụ
:
Vỏ
tủ lạnh
.
NKT
NKT
20
4. Các quy trình trong GAIM
e/ Khí hỗ trợ ngoài với áp suất chân không :
Đối với một số loại nhựa nhiệt cứng, quá trình điền đầy
không tốt, người ta có thể dùng quá trình hút chân không hỗ trợ.
Người ta gắn đầu hút khí vào các đường thoát khí (air
vent) của hốc khuôn (cavity). Áp suất âm này sẽ hỗ trợ cho áp
suất phun của máy ép nhựa. Dòng nhựa chảy nhanh hơn, tránh
hiện tượng đông cứng sớm của nhựa; đồng thời nó hút không
khí trong cavity ra ngoài hỗ trợ quá trình điền đầy.
Hạn chế: Có thể tạo nên ba vớ tại vị trí đường thoát khí.
Quá trình này được sử dụng tại một số công ty Nhật, chưa
thấy sử dụng rộng rãi.
NKT
NKT
21
5. Vị trí lỗ phun khí
a/ Thông qua vòi phun của máy ép nhựa (Machine
nozzle)

Các kênh khí không có được sự kết nối với nhau nhưng sẽ đòi hỏi một
pin khí cho mỗi kênh. Chi tiết ép nhựa hoàn thành sẽ có một lỗ ở mỗi vị
trí vòi phun khí.
NKT
NKT
6. Điều khiển dòng khí phun vào
Có 2 phương pháp điều khiển dòng khí phun vào:
• Điều khiển thể tích – Tạo áp suất khí không liên tục
• Điều khiển áp suất - Tạo áp suất khí liên tục
1.1 Điều khiển thể tích
1.1.1 Nguyên lý hoạt động

Trích đoạn Machine barrel

---