BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ QUỐC VIỆT NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ VÀ PHỤ GIA ĐẾN ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE VÀ POLYME TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN S K C 0 0 3 9 5 9 NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 S KC 0 0 3 9 9 2 Tp. Hồ Chí Minh, 2013 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM K THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ QUỐC VIỆT NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ VÀ PHỤ GIA ĐẾN ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE VÀ POLYME TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN NGÀNH: CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY - 605204 Tp. Hồ Chí Minh , tháng 4 năm 2013 Luan van BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM K THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ QUỐC VIỆT NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC THÔNG SỐ CÔNG NGHỆ VÀ PHỤ GIA ĐẾN ĐỘ BỀN CỦA VẬT LIỆU COMPOSITE VÀ POLYME TRONG CÔNG NGHỆ ÉP PHUN NGÀNH : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY – 605204 Hướng dẫn khoa học: PGS .TS Lê Hiếu Giang Tp. Hồ Chí Minh , tháng 4 năm 2013 Luan van LÝ LỊCH KHOA HỌC I.
LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ và tên: Lê Quốc Việt Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 26 - 04 - 1984 Nơi sinh: Long An Quê quán: Đức Huệ – Long An Dân tộc: Kinh Địa chỉ liên lạc: Ấp Chánh – xã Bình Hòa Bắc – huyện Đức Huệ –Tỉnh Long An Điện thoại: 0986029772 Email: quocvietla1984@gmail. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Đại học: Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian đào tạo từ 9/2004 đến 9/ 2009 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại Học Sư phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh Ngành học: Cơ khí chế tạo máy Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Thiết kế, chế tạo máy rửa trứng vịt tự động. Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: Bảo vệ đồ án tốt nghiệp tại khoa cơ khí trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh, Tháng 8/2009. Người hướng dẫn: Dương Bình Nam III.
QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm Trường Trung Cấp Nghề Đức Hòa 2009 – Long An Giáo Viên Trường Trung Cấp Nghề Đức Hòa Giáo viên 2013 – Long An i Luan van LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng … năm 201… (Ký tên và ghi rõ họ tên) ii Luan van LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện luận văn này, tôi được sự hướng dẫn tận tình của cán bộ hướng dẫn luận văn, thầy PGS. Lê Hiếu Giang cảm ơn thầy đã tận tình giúp đỡ, truyền thụ những kiến thức quý báu giúp em vượt qua được những khó khăn để hoàn thành đề tài.
Xin cảm ơn quý thầy cô giảng dạy lớp cao học đã truyền thụ những kiến thức quí báu, bổ ích để phục vụ cho công tác sau này và trong quá trình thực hiện luận văn. Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ của Ths. Trần Minh Thế Uyên, Ths. Quách văn Thiêm cùng tất cả các thầy tại khoa cơ khí Trường đại học sư phạm kỹ thuật Tp.Hồ Chí Minh đã giúp đỡ tôi trong quá trình thực hiện đề tài.
Xin cảm ơn Ban giám hiệu cùng các bạn đồng nghiệp trường Trung cấp nghề Đức Hòa-Long An đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này Xin cảm ơn Cha mẹ, các anh chị em đã động viên giúp đỡ vật chất lẫn tinh thần vượt qua những khó khăn để hoàn thành luận văn. Hồ Chí Minh, tháng 4 năm 2013 Ngƣời thực hiện luận văn Lê Quốc Việt iii Luan van TÓM TẮT Khoa học ngày càng phát triển để phục vụ ngày càng tốt hơn cuộc sống con người. Trong lĩnh vực khoa học vật liệu cũng vậy. Hiện nay, vật liệu phi kim loại phát triển rất mạnh mẽ nhằm mục đích phục vụ cho nhu cầu của con người.
Trong đó, không kể đến vật liệu composite và polymer ra đời nhằm để thay thế vật liệu kim loại đang dần bị cạn kiệt trong thiên nhiên, mà tính chất và khả năng ứng dụng của nó không thua kém vì so với kim loại. Vì vậy, luận văn « Nghiên cứu ảnh hưởng của các thông số công nghệ và phụ gia đến độ bền của vật liệu compsite và polymer trong công nghệ ép phun » đã được chọn làm đề tài nghiên cứu nhằm giải quyết các vấn đề sau: Nghiên cứu tiêu chuẩn ISO – 527 về phương pháp xác định sức bền kéo cho vật liệu polymer. Tìm hiểu tổng quan về công nghệ chế tạo vật liệu composite. Tìm hiểu tổng quan về công nghệ ép phun.
Tìm hiểu tổng quan về vật liệu polymer. Nghiên cứu sử dụng các chất phụ gia để tăng độ bền cho vật liệu trong công nghệ ép phun. Thiết kế, phân tích và chế tạo bộ khuôn ép mẫu thử sức bền kéo theo tiêu chuẩn ISO – 527. Ép thử mẫu – thành lập các điều kiện, tiến hành thí nghiệm và dùng các phương pháp xử lý số liệu thực nghiệm để đánh giá kết quả.
Từ đó, tìm ra mối quan hệ giữa nhiệt độ và áp suất tốt nhất ở tỉ lệ phần trăm phụ gia cho sức bền kéo lớn nhất. Công trình là sự kết hợp và ứng dụng của nhiều lĩnh vực khác nhau, kết quả đạt được của công trình đã đánh giá được ảnh hưởng của các thành phần pha trộn tới sức bền của vật liệu. iv Luan van ABSTRACT Science is developing to better serve for human life. So is the field of material science.
At the present, non-metallic materials extremely strong develop in order to serve the needs of human beings. In particular, regardless of polymer and composite materials have been created to replace the metal material gradually exhausted in nature, but the nature and its applicationn is not inferior to the metal. So the thesis « Studying the effect of the technological parameters and additives to the durability of polymer and compsite materials in injection molding technology» has been selected as an issue of research to solve the following issues: - Research ISO - 527 for methods of determining tensile strength polymer material. - Study an overview of the fabrication technology of composite materials.
- Study an overview of injection molding technology. - Study an overview of polymer material. - Research the use of additives to increase the durability of the material in the injection molding technology. - Design, analysis and create a fabrication of prototype molds tensile strength according to ISO - 527.
- Test Injection pattern - establishing conditions, and conducting experiments and using the method of processing experimental data to evaluate the results. From there, find out the best relationship between temperature and pressure with percentage of additives for maximum tensile strength. The process is a combination and application of many different fields, the results gaining from it has evaluated the influence of mixing ingredients to the strength of the material. v Luan van MỤC LỤC Trang Trang tựa Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân.
i Lời cam đoan. ii Lời cảm ơn. iv Mục lục. vi Danh sách các hình.
ix Danh sách các bảng. xii Chƣơng 1 TỔNG QUAN .1 Tính cấp thiết của đề tài:.2 Mục đích nghiên cứu, khách thể và đối tượng nghiên cứu: .2 Đối tượng nghiên cứu: .3 Khách thể nghiên cứu: .3 Nhiệm vụ nghiên cứu và giới hạn đề tài:.1 Nhiệm vụ của đề tài: .2 Giới hạn đề tài:.4 Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn: .1 Ý nghĩa khoa học: .2 Ý nghĩa thực tiễn: .5 Phương pháp nghiên cứu:. 5 Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT. Vật liệu composite và công nghệ chế tạo:.
Lịch sử hình thành và phát triển:. Đặc điểm – vai trò – tính chất:. 7 vi Luan van 2. Ưu điểm của vật liệu composite:.
Phân loại vật liệu composite:. Công nghệ chế tạo vật liệu composite:. Thành phần của vật liệu composite: .1 Vật liệu cốt: .2 Các chất phụ gia:.3 Vật liệu nền:. Công nghệ ép phun:.
Tiêu chuẩn ISO 527 (TCVN 4501 -4: 2009). Lĩnh vực và phạm vi ứng dụng:. Mẫu kéo thử theo tiêu chuẩn ISO 527:. 42 Chƣơng 3 PHÂN TÍCH VẬT LIỆU PHUN VÀ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ MẪU THỬ.
Tổng quan về nhựa Polypropylen (nhựa PP):. Tính chất của nhựa Polypropylen:. Tồng hợp nhựa polypropylen:. Gia công nhựa polypropylen:.
Ứng dụng của nhựa polypropylen:. Ưu và nhược điểm của nhựa PP:. Phân tích thông số kỹ thuật của mẫu thử:. Các yếu tố ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình ép phun:.
Tính toán, thiết kế mẫu thử:. Phân tích các thông số trong quá trình ép phun mẫu:. Phân tích thời gian điền đầy sản phẩm:. Phân tích ứng suất khi phun:.
54 vii Luan van 3. Phân tích lực kẹp:. Phân tích vị trí của điểm phun tốt nhất:. Phân tích sự phân bố và phát triển dòng nhựa trong khuôn:.
Phân tích cong vênh, co rút:. Phân tích ứng suất dư:. Phân tích đường hàn:. Bảng tổng hợp phân tích:.
60 Chƣơng 4 CÔNG TÁC CHUẨN BỊ THÍ NGHIỆM. Cấu tạo của vật liệu nghiên cứu:. Máy móc trang thiết bị phục vụ cho quá trình nghiên cứu:. 62 Chƣơng 5 TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM, XỬ LÝ SỐ LIỆU VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ.
Xác định số lượng thí nghiệm:. Tiến hành thí nghiệm:. Dụng cụ thí nghiệm:. Cách pha trộn, lựa chọn, mã hóa thí nghiệm:.
Các thao tác để tiến hành thí nghiệm:. Kết quả thí nghiệm và xử lý số liệu:. 73 Chƣơng 6 KẾT LUẬN VÀ KHUYẾN NGHỊ. 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO.
116 viii Luan van DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Phân loại composite theo hình dạng cốt liệu 9 Hình 2.2: Hình dạng của các loại vật liệu composite 10 Hình 2.3: Công nghệ bằng tay 11 Hình 2.4: Công nghệ đúc chuyển resin – RTM 13 Hình 2.5:Công nghệ phun bắn 15 Hình 2.6: Ảnh hạt nhựa PE 28 Hình 2.2: Các dạng mạch PE 29 Hình 2.7: Ảnh hạt nhựa PP 33 Hình 2.8: Ảnh hạt nhựa PVC 35 Hình 2.9: Kích thước của mẫu bền kéo theo tiêu chuẩn ISO – 527.1: Cấu trúc hóa học của Polypropylen 43 Hình 3.2: Phản ứng trùng hợp polypropylen bằng xúc tác 46 Hình 3.3: Các sản phẩm được làm từ polypropylen 48 Hình 3.4: Cấu tạo cơ bản của máy ép phun 50 Hình 3.5: Mẫu thiết kế đo độ bền kéo theo tiêu chuẩn ISO 527.6: kết quả phân tích thời gian điền đầy sản phẩm 54 Hình 3.