Download Đồ án Công nghệ đúc ép phun miễn phí
Chương 1: TỔNG QUAN
1.1 Quá trình phát triển công nghệ đúc dưới áp suất:
Ép phun là một quy trình kỹ thuật quan trọng từ chất dẻo và những nguyên liệu chịu nhiệt để tạo thành sản phẩm. Vào năm 1985, khoảng 3,4.106t (19.1/2 %) của 17,2.106t chất dẻo bán ở Mỹ được sử dụng để đúc ép.
Ép phun không phải là một quy trình mới. Vào năm 1872, bằng sáng chế được cấp cho máy ép phun với camphor-plasticized cellulose nitrate (celluloid), vài năm sau đó khuôn đúc đa khoang đầu tiên được ra đời. Vào năm 1909, Baekeland tìm ra nhựa phenol-formaldehyde được sử dụng đúc ép trong máy ép phun trục chuyển động tịnh tiến.
Kinh nghiệm và lý thuyết làm việc của Carothers hướng dẫn lý thuyết chung cho sự polyme hóa, cung cấp động lượng cho quá trình sản xuất nhiều poyme bao gồm nylon. Cuối năm 1930, cải tiến lớn nhất trong nguyên liệu cho phép quá trình đúc ép có thể thực hiện được tiết kiệm.
Ưu điểm:
Máy ép phun có thể tạo ra những sản phẩm có thể tích lớn với tốc độ cao. Công lao động đòi hỏi thấp và quá trình được tự động hóa. Sản phẩm ép phun có tính cơ học dẻo hay các bề mặt mang tính thẩm mỹ. Sản phẩm có bề mặt khác nhau và có màu sắc đều có thể sử dụng phương pháp này. Các sản phẩm giống nhau có thể được đúc bởi các nguyên liệu khác nhau trên cùng một thiết bị. Phương pháp này có sai số rất nhỏ. Những sản phẩm có thể đúc từ hỗn hợp nhựa, thủy tinh, xi măng, bột tan và cacbon; kim loại và phi kim loại có thể được thêm vào.
Các quy trình cho phép sản xuất ra sản phẩm có chi tiết rất nhỏ, mà hầu hết không thể chế tạo bằng phương pháp khác. Lượng phế phẩm rất nhỏ tại các đường rãnh, cổng phun và sản phẩm bị loại bỏ có thể sử dụng lại. Công nghệ mang tính tiết kiệm chi phí nguyên liệu, bởi vì nó có thể đưa các loại nguyên liệu nhựa rẻ tiền hơn như nguyên liệu tái chế, các phế phẩm có thể sử dụng lại ngay lập tức bằng máy nghiền và máy đúc lại. Vì năng lượng tiêu tốn thấp nên quá trình này là quá trình kinh tế nhất để chế tạo ra nhiều dạng sản phẩm.
1.5. Phân loại máy:
Do vấn đề đặt ra khi phát triển thiết bị dùng cho phương pháp đúc dưới áp suất đó là: gia công nhanh, cải thiện hiệu suất nhiệt và tăng công suất máy. Theo sự phát triển đó, máy đúc dưới ép suất phân thành 3 loại cơ bản:
1.5.1. Máy ép phun định hình bằng pittong (máy đúc pittong):
Tính thương mại của máy ép phun trong cuối quá trình ép là pittong, gồm có ống thép rất nặng với 1 vòi lắp ở phía cuối. Nguyên liệu nhựa nóng chảy được đẩy vào trong 1 lỗ nhỏ (3-9,5 mm) (1/8 -3/8 in.) bởi pittong.
Bên trong ống làm bằng thép dùng để phân phối nguyên liệu xung quanh bên trong vách. Ống có dạng hình trụ, được gia nhiệt bằng nhiệt điện ( dãi băng nhiệt) và điều khiển bằng cặp nhiệt điện được gắn trên pyrometes.
Trong máy ép phun định hình loại pittong, hoạt động xoay tròn trong máy được thiết kế thành 2 xylanh. Xylanh đầu tiên, dùng để nóng chảy nguyên liệu còn gọi là xylanh đốt nóng và được cài đặt nhiệt độ ở 45 -900C. Bên trong có đặt lõi gia nhiệt mục đích tạo thành các lớp nhựa lỏng tiếp xúc với thành gia nhiệt giúp cho hiệu suất gia nhiệt tăng và nhiệt độ vật liệu đồng đều hơn. Hai xylanh nối lại với nhau bằng van. Khi van mở, xylanh đẩy nguyên liệu nhựa nóng chảy xuống cuối vòi và đẩy pittong quay trở lại. Khi pittong quay lại, trong khoảng thời gian dự tính ngừng làm đầy và van đóng lại bởi vì sự chuyển động quay tịnh tiến của pittong. Đến thời gian thích hợp trong chu kỳ, nguyên liệu được phun vào trong khuôn từ xylanh thứ 2. Thao tác này cải thiện sự pha trộn của nhựa, làm cân bằng nhiệt độ, tốc độ, áp suất và nguyên liệu được đưa đến điều kiện tốt nhất.
Máy ép phun định hình bằng pittong gia nhiệt nguyên liệu bằng nhiệt điện. Nguyên liệu gần tường thì nóng hơn nguyên liệu gần trung tâm. Khó làm giảm nhiệt độ khi nguyên liệu nhựa nóng chảy. Các sản phẩm còn dư lại ép trong các bộ phận của khuôn, có thể gây rất khó khăn cho quá trình sản xuất ở các chu kỳ kế tiếp.
Ngày nay, máy ép phun định hình bằng pittong thường chỉ dùng sản xuất cho những sản phẩm có hiệu quả đặc biệt như có van; pitttong 2 giai đoạn thì lạc hậu.
1.5.2. Máy đúc có cụm nhựa hóa sơ bộ: Nhằm mục đích tăng hiệu suất gia nhiệt, một bộ phận nhựa hóa sơ bộ được gắn kề với xylanh nguyên liệu. Vật liệu sau khi được nhựa hóa sơ bộ được gắn kề với xylanh nguyên liệu và sau đó được đẩy vào khuôn. Do pittong đúc tác dụng lên khối nhựa lỏng nên không có sự tổn hao áp suất bởi nén các hạt vật liệu và do đó khi ép giảm được áp suất đúc bộ phận nhựa hóa sơ bộ có thể là dạng xylanh đốt nóng với pittong đẩy hay dạng vít.
1.5.3. Máy ép phun có loại vít xoắn tiến lùi ( máy đúc trục vít)
Đây là một loại vít đệm với trục vít chuyển động quay vòng, chuyển động tịnh tiến, ở đó nguyên liệu nóng chảy bởi nhiệt sinh ra do ma sát của những phân tử nhựa co sát với nhau trong quá trình vận hành. Máy đúc trục vít thì trộn tốt hơn và nhanh hơn và thay thế máy đúc pittong.
Nguyên liệu được đốt nhanh và đều vì trong xylanh nguyên liệu, nguyên liệu vừa tạo thành các lớp mỏng, vừa được trộn liên tục.
Thời gian lưu của nguyên liệu trong xylanh nguyên liệu ngắn hơn.
Cấu tạo máy gọn nhẹ là bộ phận nạp liệu.
Tuy không đòi hỏi đong lường nhưng vật liệu đi vào máy khá đồng đều giúp cho việc bảo đảm áp suất đúc ổn định, chất lượng sản phẩm đồng đều.
Lượng chất bốc hơi và không khí theo khuôn ít, do trong quá trình nhựa hóa các chất này thoát qua lớp vật liệu chưa nhựa hóa đến lỗ thoát khí thường được bố trí ở phiễu nạp liệu.
Tổn thất áp suất trong vùng nguyên liệu trước trục vít ít, do chúng đã được đốt nóng đến trạng thái chảy nhớt.
Máy đúc trục vít không tạo được áp suất lớn do có khe hở giữa răng vít và xylanh.
Cuối cùng, sự thay đổi lớn trong thiết kế máy điều khiển trực tiếp bằng máy tính, dễ dàng điều khiển tốc độ của hệ thống, áp lực và các thông tin khác. Đó là quá trình cải tiến xa, hiệu suất và sản phẩm đạt chất lượng.
Ngoài các phân loại trên, người ta còn phân loại máy đúc theo nhiều cách khác nhau như:
Theo cách điều khiển: loại tự động, bán tự động và điều khiển bằng tay.
Theo loại truyền động: gồm truyền động cơ học, điện cơ, thủy lực học và khí nén thủy lực.
fn1cDIKvOmaA5mT
