Các yếu tố ảnh hưởng đến sản phẩm nhựa trong qui trình ép

Trong quá trình gia công sản phẩm nhựa, phát sinh sản phẩm lỗi là điều thường thấy đối với các bạn làm kỹ thuật ép nhựa. Để có một công cụ mang tính hệ thống, mời các bạn tham khảo biểu đồ xương cá với bốn yếu tố (4M) ảnh hưởng đến sản phẩm nhựa. Từ đó tiếp tục nghiên cứu phương án xử lý các vấn đề của sản phẩm.

Bảng cài đặt nhiệt độ một số loại nhựa trong quá trình ép nhựa

Giới thiệu Web hữu ích trong ngành khuôn và ép nhựa

Xin giới thiệu cùng các bạn các website với thông tin hữu ích đối với ngành khuôn và nhựa, các bạn có thể thêm vào danh sách để cập nhật thông tin:

https://www.moldmakingtechnology.com/

Web giới thiệu về lĩnh vực gia công khuôn với nhiều nội dung hay và hữu ích

https://www.ptonline.com/

Web giới thiệu về mảng nhựa/ ép nhựa, có những case study hay trong việc cải thiện chất lượng sản phẩm nhựa/ khuôn

http://www.injectionmoldingonline.com/

Một trang web tập hợp kiến thức và kỹ năng ép nhựa rất hay, có link đến forum trao đổi giữa các kỹ thuật và kỹ sư trên thế giới.

Một số loại trục vít sử dụng trong ngành ép nhựa

Trục vít là một trong những chi tiết quan trọng trong quá trình lấy nhựa và phun nhựa ( bên cạnh xilanh và hệ thống điều khiển). Có nhiều dạng trục vít được sử dụng trong kỹ thuật ép nhựa.

Trong bài giới thiệu hôm nay, xin được giới thiệu một số loại trục vít được chế tạo và sử dụng trong ngành nhựa

1. Trục vít thông dụng ( sử dụng phổ biến và thông dụng với nhiều loại nhựa) ( General purpose screw)

2. Sub flight screw

3. Helical mixing screw

4. Twin screw

5. Wave type screw

6. Barrier screw

7. Cam screw

Đối với cấu trúc trục vít thông dụng, các rãnh trục chỉ có thể trộn nhựa ở các chuyển động đơn giản. Đối với các thiết kế trục vít phức tạp hơn, hiệu suất nén và trộn nhựa sẽ được tăng cường đáng kể, nhưng dung tích nhựa sẽ bị giảm xuống. Trong cấu tạo của trục vít, hiệu suất trộn và dung tích nhựa là hai đại lượng tỷ lệ nghịch với nhau. Dựa và các loại nhựa và sản phẩm thực tế, chúng ta có thể suy xét đến các thiết kế trục vit đặc biệt khi muốn đảm bảo hệ số trộn nhựa nhất định để đảm bảo chất lượng cho sản phẩm.

Tài liệu tự học solidworks 2014-2015-2016-2017

Thân chào mọi người,

Đối với các bạn làm bên lĩnh vực thiết kế 3D, chắc không còn xa lạ với phần mềm solidworks. Hiện tại phần hỗ trợ đào tạo của solidworks cũng được hoàn thiện khá tốt, nên mọi người cũng có thể tự học dựa vào phần hỗ trợ này.

Bên cạnh đó thì mình cũng có tài liệu tự học Solidworks phần cơ bản cũng như nâng cao. Được biên soạn bằng tiếng Việt. Rất vui khi được chia sẻ đến các bạn đã và đang chuẩn bị sử dụng solidworks.

Các bạn để lại email bên dưới, mình sẽ gửi tài liệu đến hòm thư của các bạn.

Have a great working day

Hiện tượng dòng chảy nhựa không cân bằng trong khuôn nhiều sản phẩm

Việc thiết kế khuôn nhiều sản phấm sẽ đem lại lợi ích kinh tế không thể bàn cãi. Nhưng cũng tồn tại khó khăn trong việc thiết kế khuôn và hệ thống runner để có thể tạo ra được dòng chảy cân bằng.

Nhìn vào hình minh họa phía dưới, mặc dù đã tính toán kích thước đồng đều cho cả tám sản phẩm thì kết quả nhận được vẫn là sản phẩm điền đầy không đồng đều

Điều này sẽ tạo ra tỉ lệ lỗi vượt quá giới hạn trong quá trình sản xuất, ảnh hưởng trực tiếp đến lợi nhuận của nhà máy sản xuất.

Làm cách nào để có thể giải quyết bài toán cân bằng này luôn là một thách thức đối với người làm việc liên quan đến lĩnh vực ép nhựa. Để hiểu rõ hơn về hiện tượng này, chúng ta hãy quan sát mô phỏng đối với dòng chảy nhựa nóng trong khuôn, để xem xu hướng dòng chảy nhựa nóng sẽ phát triển như thế nào:

Còn tiếp..................................

Sự tương thích giữa vật liệu khác nhau trong phun ép nhựa ( Over-molding, Bi-injection)

Trong quá trình thiết kế sản phẩm mới, thì việc lựa chọn vật liệu nhựa cho sản phẩm rất quan trọng. Đối với qui trình over-molding hoặc bi-injection, sử dụng các loại vật liệu nhựa khác nhau để tạo thành sản phẩm, thì sự tương thích giữa các loại vật liệu sẽ quyết định chất lượng của sản phẩm. Bảng đặc tính kỹ thuật bên dưới cho chúng ta một tầm nhìn tổng quan về việc lựa chọn vật liệu cho quá trình Over-molding hoặc Bi-injection:

Cân bằng dòng chảy trong khuôn ( Runner Balance)

Cân bằng khuôn hay cân bằng dòng chảy  là một yếu tố quan trọng trong quá trình thiết kế và thử nghiệm khuôn. Nêú thực hiện việc cân bằng khuôn không tốt sẽ gây ra các lỗi phổ biến trong quá trình sản xuất như thiếu nhựa, bọt khí, đường hàn, cháy đen…

Vậy làm sao để có thể đánh giá việc cân bằng dòng chảy cho khuôn?

Trước hết chúng ta sẽ tiếp cận từ phần thiết kế hệ thống runner, sau đó kiểm tra kết quả từ phần mềm CAE thông dụng như moldflow, moldex 3D.

Hinh 1

Quan sát hình minh họa 1, chúng ta sẽ thấy kết quả mô phỏng 6 sản phẩm sẽ có thời gian điền đầy không bằng nhau, hai sản phẩm màu xanh đậm sẽ được điền đầy sau cùng. Điều này sẽ dẫn đến việc sản phẩm phát sinh lỗi trong quá trình sản xuất hàng loạt. Rất khó để có thể xử lý bằng điều chỉnh điều kiện ép.

Hinh 2

Quan sát hình minh họa số 2, chúng ta nhận thấy thiết kế runner được điều chỉnh ( phần này phụ thuộc kỹ năng thiết kế nhiều), quan sát kết quả mô phỏng, các sản phẩm đã được điền đầy cùng một thời gian phun nhất định hơn. Cân bằng dòng chảy cũng tốt hơn so với thiết kế ở hình minh họa 1.

Sau khi đã thực hiện thiết kế mô phỏng với kết quả khả quan. Chúng ta sẽ kiểm tra thực tế và đánh giá tiếp tục trong quá trình thử nghiệm khuôn. Để có thể đem những bộ khuôn tốt và dễ sử dụng cho sản xuất hàng loạt, đạt được các chỉ tiêu chất lượng theo yêu cầu của nhà máy.

Đặc tính một số loại nhựa thông dụng

Thông tin tổng quát một số loại nhựa thường được sử dụng trong quá trình ép nhựa tại các nhà máy trên thế giới:

1. ABS ( Acrylonitrile Butadiene Styrene)
Tên nhà xản xuất: Toyolac, Nyloy, Abel, Astalac, AVP....
Ứng dụng: trong ngành công nghiệp xe hơi, điện tử, vật dụng trong gia đình, chi tiết thành mỏng....
Khoảng nhiệt độ cài đặt: 220 -260oC
Nhiệt độ khuôn: 50 - 90oC

2. PA-6/6 ( Nylon-6/6)
Tên nhà xản xuất: Vydyne, Celstran, Hifill, Nylene
Ứng dụng: trong ngành công nghiệp xe hơi, điện tử.....
Khoảng nhiệt độ cài đặt: 260 -305oC
Nhiệt độ khuôn: 40 - 95oC

3. PBT (Polybutylene Terephthalate)
Tên nhà xản xuất: Abel, Alcom, Pocan, Ramster, Valox.....
Ứng dụng: trong ngành công nghiệp xe hơi, điện tử, công nghiệp, y tế.....
Khoảng nhiệt độ cài đặt: 230 -260oC
Nhiệt độ khuôn: 40 - 95oC

4. PC (Polycarbonate)
Tên nhà xản xuất: Makrolon, Durolon, Lexan, Trirex...
Ứng dụng: trong ngành công nghiệp xe hơi, điện tử, công nghiệp, chi tiết kỹ thuật.....
Khoảng nhiệt độ cài đặt: 260 -325oC
Nhiệt độ khuôn: 70 - 105oC

Tài liệu tham khảo về thiết kế khuôn ép nhựa

Một trong những cách nhanh nhất để tiếp cận với các kiến thức mới là đọc sách. May mắn thay, các thầy tại trường đại học sư phạm kỹ thuật đã làm hết mình để đúc kết thành một cuốn sách bao gồm các kiến thức rất bổ ích. Cuốn sách trải dài các kiến thức từ thiết kế sản phẩm, thiết kế khuôn cũng như cách xử lý sản phẩm bị khuyết tật trong quá trình ép nhựa. Sách được bán phổ biến trên thị trường, nếu các bạn gặp khó khăn trong quá trình mua, có thể để lại email. Mình sẽ chia sẻ tài liệu này đến các ban.

Have a nice weekend

Bảng đánh giá khuôn thử nghiệm (Mold Tryout)

 Trong quá trình thử nghiệm khuôn ban đầu, mỗi  kỹ thuật viên đều có bảng đánh giá các hạng mục kỹ thuật dành cho khuôn mới. Tùy vào công ty và sản phẩm đặc trưng, các bảng đánh giá này sẽ có sự khác nhau để phù hợp với sản phẩm đặc trưng. Nhưng có một điểm chung là nếu đánh giá càng chi tiết và chặt chẽ thì sẽ chỉ ra được những điểm chưa hoàn thiện của khuôn, và quá trình cải tiến sẽ làm khuôn ngày một chất lượng hơn. Sau đây xin chia sẻ đến các bạn hạng mục kiểm tra khuôn và sản phẩm ép mẫu, để dựa trên các hạng mục này, các bạn phát triển thành một bảng đánh giá riêng phù hợp với công việc đang thực hiện.

   1.  Các hạng mục kiểm tra đối với khuôn mới:

Khuôn có còn mới và có bị gỉ sét không?

Vật liệu làm khuôn và độ cứng vật liệu có đúng với thiết kế không?

Đóng mở khuôn chế độ nhanh và chậm có vấn đề gì không?

Tiến lùi pin lói chế độ nhanh và chậm có vấn đề gì không?

Đã có các rãnh thoát khí trên khuôn chưa?

Hệ thống đường nước làm mát khuôn hoạt động có tốt không, có đánh dấu cho các đường nước chưa?

Có gắn cảm biến cho tấm đẩy pin lói không?

Mặt phân khuôn fitting có tốt không?

Các thanh dẫn hướng có đủ chiều dài để bảo vệ lòng khuôn không?

Có tem nhận diện khuôn chưa?

Các cạnh trên khuôn có còn sắc bén không?

Slide trượt có trơn tru không?

   2. Các hạng mục kiểm tra đối với sản phẩm ép thử:

Vị trí cổng gate có đúng thiết kế không?

Sản phẩm có bị cấn, biến dạng khi lói ra không?

Sản phẩm có bị dấu pin lói trên bề mặt không?

Sản phẩm có bị dính lại bên khuôn cái không?

Biên dạng sản phẩm có đúng chưa?

Độ bóng bề mặt sản phẩm có đạt chưa?

Sản phẩm có bị lỗi ngoại quan gì ( bavia, cháy nhựa, đường hàn, lõm..)?

Các kích thước có đúng như thiết kế chưa?

Khối lượng sản phẩm ép có ổn định và trong giá trị thiết kế chưa?

Sản phẩm nhựa bị sai kích thước

- Bề dày của sản phẩm càng lớn thì đọ co rút của vật liệu càng thể hiện rõ trên sản phẩm. Có thể quan sát bằng mắt thường ngoại quan sản phẩm. Dẫn đến việc sai lệch kích thước khi đo kiểm.
- Trong trường hợp này, chúng ta nên chú ý đến phần cài đặt nhiệt độ nóng chảy của nhựa, nhiệt độ khuôn:
   + Nhiệt độ nhựa trong quá trình ép càng cao thì độ co rút càng lớn, vì vật liệu nén vào trong khuôn ít hơn do nhựa giãn nở nhiều hơn.
   + Đối với nhựa bán kết tinh thì nhiệt độ khuôn ảnh hưởng đến sự co rút do quá trình làm nguội sản phẩm.
- Đối với phần cài đặt áp suất:
   + Thời gian duy trì áp càng dài, áp suất giữ càng cao thì độ co rút càng thấp, vì vậy giảm được sự sai lệch kích thước.Khối lượng sản phẩm cũng tăng lên khi tăng áp suất và thời gian giữ, đạt khối lượng lớn nhất khi cổng phun đóng lại. Thời gian đóng cổng phun (gate freeze) nên được xác định đối với các sản phẩm nhựa có thành dày.