Nghiên cứu ảnh hưởng của chất phụ gia đến độ biến dạng và cơ tính của chi tiết ép phun

Nghiên cứu ảnh hưởng của chất phụ gia đến độ biến dạng và cơ tính chi tiết ép phun tại HCMUTE, cung cấp thông tin hữu ích cho ngành công nghiệp.

• Người hướng dẫn: ThS. Trần Văn Trọn
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Chất Phụ Gia Đến Độ Biến Dạng Và Cơ Tính Chi Tiết Ép Phun
• Loại tài liệu: Luận Văn
• Năm xuất bản: 2013
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 1.1. TỔNG QUAN VỀ NHỰA
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG HƯỚNG VÀ CÁC GIẢI PHÁP
• 2.1. PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN
• 3. CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG CAE PHÂN TÍCH CONG VÊNH
• 3.1. CAE PHÂN TÍCH LỖI CONG VÊNH
• 4. CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Ảnh hưởng của Chất phụ gia đến Cơ tính và Độ biến dạng chi tiết ép phun

Phần này tập trung phân tích ảnh hưởng của chất phụ gia đến cơ tính và độ biến dạng của chi tiết ép phun. Nghiên cứu khảo sát tác động của các loại chất phụ gia khác nhau (ví dụ: Talc, CaCO3) lên các đặc tính cơ học như độ bền kéo, độ bền nén, độ bện, và các dạng biến dạng như biến dạng dẻo, biến dạng đàn hồi, và cong vênh. Dữ liệu thực nghiệm từ các thí nghiệm kéo, nén, uốn, kết hợp với phân tích phần tử hữu hạn (FEA), sẽ được sử dụng để đánh giá sự thay đổi cơ tính và độ biến dạng khi thay đổi loại và hàm lượng chất phụ gia. Quá trình ép phun cũng đóng vai trò quan trọng, do đó, các thông số như áp suất ép phun, nhiệt độ nồng chảy, và tốc độ ép phun cũng được xem xét.

1.1. Tác động của chất phụ gia đến cơ tính

Phân tích ảnh hưởng của từng loại chất phụ gia (Talc, CaCO3) đến các cơ tính của vật liệu nhựa sử dụng trong quá trình ép phun. Nghiên cứu tập trung vào việc đánh giá sự thay đổi của độ bền kéo, độ bền nén, độ bện, và mô đun đàn hồi khi thêm vào các chất phụ gia với hàm lượng khác nhau. Kết quả sẽ được trình bày dưới dạng biểu đồ và bảng số liệu, cho thấy mối quan hệ giữa hàm lượng chất phụ gia và các chỉ số cơ tính. Phân tích hình thái thông qua Microscopy sẽ bổ sung thêm bằng chứng trực quan về sự phân bố và tác động của chất phụ gia trên cấu trúc vật liệu, làm sáng tỏ cơ chế ảnh hưởng của chúng đến cơ tính. Các phương pháp nghiên cứu bao gồm thí nghiệm kéo, thí nghiệm nén, thí nghiệm uốn, và phân tích dữ liệu thống kê. Chất phụ gia cải thiện độ bền, chất phụ gia tăng độ cứng là những saliant keyword cần chú trọng.

1.2. Ảnh hưởng của chất phụ gia đến độ biến dạng

Phần này tập trung vào mối quan hệ giữa chất phụ gia và độ biến dạng của chi tiết ép phun. Nghiên cứu đo lường các chỉ số độ biến dạng chính như cong vênh, co ngót, và biến dạng dẻo. Các yếu tố ảnh hưởng đến độ biến dạng được phân tích, bao gồm loại và hàm lượng chất phụ gia, nhiệt độ khuôn, áp suất ép phun, và thời gian làm nguội. Mô phỏng quá trình ép phun bằng phần mềm Moldflow 2010 được sử dụng để dự đoán độ biến dạng, sau đó được so sánh với kết quả thực nghiệm. Độ biến dạng đàn hồi, biến dạng dẻo và cong vênh là những saliant keyword quan trọng trong phần này. Phân tích hình thái hỗ trợ việc hiểu rõ hơn về cơ chế gây biến dạng. Đo lường biến dạng chính xác là yếu tố then chốt để đánh giá hiệu quả của chất phụ gia trong việc kiểm soát độ biến dạng.

1.3. Quá trình ép phun và kiểm soát chất lượng

Phần này trình bày chi tiết về quá trình ép phun, bao gồm các thông số quan trọng như áp suất ép phun, nhiệt độ nồng chảy, tốc độ ép phun, và nhiệt độ khuôn. Ảnh hưởng của từng thông số đến cơ tính và độ biến dạng được phân tích dựa trên kết quả thực nghiệm và mô phỏng. Kiểm soát chất lượng là một phần quan trọng, do đó, phương pháp kiểm soát chất lượng trong quá trình ép phun được đề cập. Các phương pháp phân tích dữ liệu được áp dụng để đảm bảo tính chính xác và đáng tin cậy của kết quả. Tối ưu hóa quá trình ép phun nhằm giảm thiểu độ biến dạng và nâng cao cơ tính là mục tiêu chính. Áp suất ép phun, nhiệt độ nồng chảy là những salient keyword cần được nhấn mạnh trong phần này. Kiểm soát chất lượng là salient entity cần được làm rõ.

II. Kết luận và hướng phát triển

Phần này tóm tắt những kết quả nghiên cứu quan trọng, nhấn mạnh vào mối quan hệ giữa chất phụ gia, cơ tính, và độ biến dạng trong chi tiết ép phun. Các kết luận được rút ra từ dữ liệu thực nghiệm và phân tích sẽ được trình bày rõ ràng và mạch lạc. Hướng phát triển của nghiên cứu trong tương lai sẽ được đề xuất, bao gồm việc mở rộng nghiên cứu đến các loại chất phụ gia khác, các loại vật liệu nhựa khác nhau, và áp dụng các kỹ thuật mô phỏng tiên tiến hơn. Ứng dụng thực tiễn của nghiên cứu trong công nghiệp chế tạo cũng được đề cập. Nghiên cứu này đóng góp vào việc cải thiện cơ tính, giảm độ biến dạng và tối ưu hóa quá trình ép phun.

2.1. Ứng dụng thực tiễn

Nghiên cứu này có ý nghĩa thực tiễn quan trọng đối với công nghiệp chế tạo. Kết quả nghiên cứu giúp các kỹ sư lựa chọn chất phụ gia phù hợp để đạt được các yêu cầu về cơ tính và độ biến dạng của sản phẩm. Việc tối ưu hóa quá trình ép phun dựa trên kết quả nghiên cứu giúp tiết kiệm nguyên vật liệu, giảm chi phí sản xuất, và nâng cao chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu cũng có thể được áp dụng trong các lĩnh vực khác liên quan đến công nghệ ép phun, ví dụ như ngành công nghiệp ô tô, ngành điện tử, và ngành bao bì. Cải thiện cơ tính, giảm độ biến dạng dẫn đến hiệu quả kinh tế cao hơn. Ứng dụng chất phụ gia trong các lĩnh vực khác nhau là một hướng mở rộng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong ngành công nghiệp nhựa nhiệt dẻo, hiện tượng cong vênh và biến dạng chi tiết ép phun là vấn đề phổ biến, đặc biệt với các sản phẩm có độ dày mỏng như tấm nhựa polypropylene (PP). Theo ước tính, tỷ lệ sản phẩm bị cong vênh có thể lên đến 15-20% trong một số dây chuyền sản xuất, gây ảnh hưởng lớn đến chất lượng và hiệu quả sản xuất. Nghiên cứu này tập trung vào việc tính toán và đánh giá ảnh hưởng của các chất phụ gia, cụ thể là bột Talc và calcium carbonate (CaCO3), đến độ biến dạng và cơ tính của chi tiết ép phun nhựa PP dạng tấm kích thước 150×30 mm, với độ dày thay đổi từ 1 mm đến 2.5 mm.

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xác định các thông số phun ép tối ưu nhằm giảm thiểu cong vênh, đồng thời đánh giá tác động của tỷ lệ phối trộn chất độn đến tính chất cơ học và biến dạng sản phẩm. Phạm vi nghiên cứu được giới hạn trong việc khảo sát các yếu tố ảnh hưởng như nhiệt độ khuôn, nhiệt độ nhựa, áp suất phun, thời gian làm nguội và thành phần vật liệu tại TP. Hồ Chí Minh trong năm 2013. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao chất lượng sản phẩm, giảm chi phí sản xuất và hỗ trợ đào tạo kỹ thuật viên vận hành máy ép phun.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết co rút và cong vênh nhựa nhiệt dẻo: Mô tả sự thay đổi thể tích nhựa khi làm nguội từ nhiệt độ nóng chảy đến nhiệt độ môi trường, ảnh hưởng của áp suất và thời gian làm nguội đến độ biến dạng cuối cùng của sản phẩm.
• Mô hình phân tích CAE (Computer Aided Engineering): Sử dụng phần mềm Moldflow 2010 để mô phỏng quá trình ép phun, dự đoán biến dạng cong vênh dựa trên các thông số vật liệu và điều kiện gia công.
• Khái niệm chất phụ gia (Fillers): Phân loại và tác động của các chất độn như Talc và CaCO3 đến tính chất cơ học, độ cứng, độ bền va đập và độ co rút của nhựa PP.
• Các thông số gia công nhựa: Nhiệt độ khuôn, nhiệt độ nhựa, áp suất phun, thời gian làm nguội và độ dày sản phẩm là các yếu tố chính ảnh hưởng đến biến dạng cong vênh.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu được thu thập từ hai nguồn chính: mô phỏng trên phần mềm Moldflow 2010 và thực nghiệm ép phun sản phẩm mẫu tại phòng thí nghiệm của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. Cỡ mẫu gồm các tấm nhựa PP với kích thước 150×30 mm, độ dày từ 1 mm đến 2.5 mm, được phối trộn với các tỷ lệ khác nhau của bột Talc và CaCO3 (từ 15% đến 30%).

Phương pháp chọn mẫu là lựa chọn mẫu đại diện theo tiêu chuẩn kỹ thuật, đảm bảo tính đồng nhất về kích thước và thành phần vật liệu. Phân tích dữ liệu sử dụng các công cụ thống kê mô tả và so sánh kết quả mô phỏng với kết quả thực nghiệm để đánh giá độ chính xác của mô hình.

Timeline nghiên cứu kéo dài trong vòng 12 tháng, bao gồm các giai đoạn: khảo sát tài liệu, thiết kế thí nghiệm, thực hiện mô phỏng, tiến hành ép phun và đo đạc biến dạng, phân tích dữ liệu và tổng hợp kết quả.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Ảnh hưởng của chất độn đến độ cong vênh: Sản phẩm PP phối trộn với 30% bột Talc cho thấy độ cong vênh giảm trung bình 12% so với PP nguyên chất, trong khi PP phối trộn với 30% CaCO3 giảm cong vênh khoảng 15%. Sự phối trộn hỗn hợp Talc và CaCO3 (tỷ lệ 15% - 15%) cũng cho kết quả tương tự, giảm cong vênh khoảng 13%.

2. Tác động của nhiệt độ khuôn và nhiệt độ nhựa: Khi tăng nhiệt độ khuôn từ 50°C lên 80°C, độ cong vênh theo chiều rộng giảm khoảng 8%, tương tự nhiệt độ nhựa tăng từ 200°C lên 280°C làm giảm cong vênh khoảng 10%. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể làm giảm độ bền cơ học của sản phẩm.

3. Ảnh hưởng của thời gian làm nguội: Thời gian làm nguội kéo dài từ 10 giây lên 30 giây giúp giảm cong vênh trung bình 20%, tuy nhiên kéo dài quá mức làm tăng chu kỳ sản xuất và chi phí.

4. Độ dày sản phẩm và biến dạng cong vênh: Sản phẩm có độ dày 1 mm có độ cong vênh cao hơn khoảng 25% so với sản phẩm dày 2.5 mm, do sự không đồng đều trong quá trình làm nguội và co rút.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hiện tượng cong vênh là do sự co rút không đồng đều trong quá trình làm nguội, đặc biệt ở các vùng có độ dày khác nhau. Việc sử dụng chất độn như Talc và CaCO3 làm tăng môđun đàn hồi và giảm độ co rút, từ đó giảm biến dạng cong vênh. Kết quả mô phỏng trên Moldflow 2010 tương đồng với kết quả thực nghiệm, cho thấy phần mềm có thể ứng dụng hiệu quả trong dự đoán và tối ưu hóa quá trình ép phun.

So sánh với các nghiên cứu trong ngành, kết quả này phù hợp với báo cáo của ngành nhựa về tác động tích cực của chất độn vô cơ đến tính ổn định kích thước sản phẩm. Việc điều chỉnh nhiệt độ khuôn và nhựa cũng là yếu tố quan trọng để kiểm soát cong vênh, tuy nhiên cần cân nhắc giữa giảm cong vênh và duy trì tính chất cơ học.

Biểu đồ so sánh độ cong vênh theo chiều rộng và chiều dài với các tỷ lệ chất độn khác nhau, cùng bảng số liệu mô tả ảnh hưởng của nhiệt độ và thời gian làm nguội sẽ minh họa rõ nét các phát hiện trên.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tối ưu tỷ lệ phối trộn chất độn: Khuyến nghị sử dụng hỗn hợp Talc và CaCO3 với tỷ lệ khoảng 15-20% để cân bằng giữa giảm cong vênh và duy trì tính cơ học, áp dụng trong vòng 6 tháng tới bởi bộ phận R&D và sản xuất.

2. Điều chỉnh nhiệt độ khuôn và nhựa: Thiết lập nhiệt độ khuôn trong khoảng 70-80°C và nhiệt độ nhựa 260-280°C để giảm cong vênh hiệu quả, đồng thời đảm bảo chất lượng sản phẩm, thực hiện trong quý tiếp theo bởi kỹ thuật vận hành máy ép.

3. Kiểm soát thời gian làm nguội hợp lý: Áp dụng thời gian làm nguội từ 20-30 giây để giảm biến dạng, tránh kéo dài chu kỳ sản xuất, do bộ phận quản lý sản xuất giám sát và điều chỉnh trong 3 tháng tới.

4. Thiết kế sản phẩm đồng đều về độ dày: Khuyến cáo thiết kế sản phẩm có độ dày đồng đều hoặc bổ sung gân tăng cứng để hạn chế cong vênh, phối hợp giữa bộ phận thiết kế và kỹ thuật khuôn mẫu trong quá trình phát triển sản phẩm mới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Kỹ sư và kỹ thuật viên ngành nhựa: Nắm bắt kiến thức về ảnh hưởng của chất phụ gia và thông số ép phun đến biến dạng sản phẩm, hỗ trợ tối ưu hóa quy trình sản xuất.

2. Nhà thiết kế khuôn mẫu: Áp dụng các kết quả nghiên cứu để thiết kế khuôn phù hợp, giảm thiểu cong vênh và tăng độ chính xác kích thước sản phẩm.

3. Chuyên gia nghiên cứu và phát triển vật liệu: Tham khảo các phân tích về tác động của Talc và CaCO3 đến cơ tính và biến dạng, từ đó phát triển vật liệu mới hoặc cải tiến công thức phối trộn.

4. Quản lý sản xuất và chất lượng: Sử dụng dữ liệu và khuyến nghị để điều chỉnh quy trình sản xuất, nâng cao hiệu quả và giảm tỷ lệ sản phẩm lỗi.

Câu hỏi thường gặp

1. Chất phụ gia Talc và CaCO3 ảnh hưởng thế nào đến độ cong vênh?
   Talc và CaCO3 làm tăng môđun đàn hồi, giảm độ co rút và cải thiện tính ổn định kích thước, từ đó giảm cong vênh sản phẩm. Ví dụ, phối trộn 30% CaCO3 giảm cong vênh khoảng 15%.

2. Nhiệt độ khuôn và nhiệt độ nhựa ảnh hưởng ra sao đến sản phẩm?
   Nhiệt độ khuôn cao giúp làm nguội đều hơn, giảm cong vênh; nhiệt độ nhựa cao giúp giảm độ nhớt, tăng khả năng lấp đầy khuôn. Tuy nhiên, nhiệt độ quá cao có thể làm giảm độ bền cơ học.

3. Thời gian làm nguội tối ưu là bao lâu?
   Thời gian làm nguội từ 20-30 giây được khuyến nghị để giảm cong vênh hiệu quả mà không làm tăng chu kỳ sản xuất quá nhiều.

4. Độ dày sản phẩm ảnh hưởng thế nào đến cong vênh?
   Sản phẩm có độ dày không đồng đều hoặc quá mỏng dễ bị cong vênh do sự khác biệt trong tốc độ làm nguội và co rút. Độ dày đồng đều giúp giảm biến dạng.

5. Phần mềm Moldflow 2010 có chính xác không?
   Moldflow 2010 cho kết quả mô phỏng tương đồng với thực nghiệm, giúp dự đoán biến dạng và tối ưu thông số ép phun hiệu quả, tiết kiệm thời gian và chi phí thử nghiệm.

Kết luận

• Chất phụ gia Talc và CaCO3 có tác động tích cực đến giảm độ cong vênh và cải thiện cơ tính chi tiết ép phun nhựa PP.
• Nhiệt độ khuôn, nhiệt độ nhựa và thời gian làm nguội là các thông số quan trọng cần được kiểm soát chặt chẽ để giảm biến dạng sản phẩm.
• Thiết kế sản phẩm đồng đều về độ dày và bổ sung gân tăng cứng giúp hạn chế cong vênh hiệu quả.
• Phần mềm Moldflow 2010 là công cụ hỗ trợ đắc lực trong mô phỏng và tối ưu hóa quy trình ép phun.
• Các bước tiếp theo bao gồm áp dụng các khuyến nghị vào sản xuất thực tế và mở rộng nghiên cứu với các loại nhựa và chất phụ gia khác.

Hãy áp dụng những kết quả nghiên cứu này để nâng cao chất lượng sản phẩm và hiệu quả sản xuất trong ngành công nghiệp nhựa. Liên hệ chuyên gia để được tư vấn chi tiết và hỗ trợ triển khai giải pháp phù hợp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC a. Ngoài nƣớc: Về lĩnh vực ép phun thì các nƣớc tiên tiến trên thế giới đã có sự nghiên cứu chuyên sâu và đạt đƣợc kết quả nhất định nên đã làm cho công nghệ này ngày càng phát triển và sản phẩm từ ép phun đã đáp ứng đƣợc nhu cầu của thị trƣờng. Sau đây là một số kết quả nghiên cƣu mà tác giả thực hiện đề tài này đã tìm hiểu qua: - F.Alfredo Campo, The complete part designer handbook “ For injection molding of thermoplastics”.

- Peter Jones, The mould design guide, Smithrs Rapra, 2008. - Herbert Rees, Mold Engineering, Hanser Verlag, 2002 b. Trong nƣớc: Công nghệ ép phun trong nƣớc ta hiện nay vẫn trong giai đoạn nghiên cứu, phát triển nên về lĩnh vực ảnh hƣởng của chất phụ gia đến tinh chất chi tiết ép phun vẫn chƣa đƣợc nghiên cứu chuyên sâu. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI Ngành nhựa ngày càng phát triển mạnh mẽ ở Việt Nam.

Do nhu cầu thực tiễn đòi hỏi những sản phẩm ra đời ngày càng phong phú và đa dạng. Đi cùng với nó là quá trình gia công, lập trình đòi hỏi các thông số chính xác hơn, thiết thực hơn. Hiện nay trong gia công thì các thông số phun ép hầu hết đƣợc lấy ra từ một vài trƣờng hợp thực tế và kinh nghiệm của ngƣời sản xuất. Ngƣời thợ hiệu chỉnh các thông số máy ép phun chƣa có cơ sở rõ ràng, chỉ theo kinh nghiệm.

Trong quá trình gia công nhựa PP bằng công nghệ ép phun, một vấn đề thƣờng hay xảy ra là sản phẩm PP (đặc biệt các sản phẩm có độ mỏng cao) thƣờng hay bị cong vênh, không đồng đều về hình dạng…Vì thế gây khó khăn trong quá trình láp rắp hoặc sử dụng. Nguyên nhân chủ yếu thƣờng do quá trình co rút không đồng đều, làm nguội không phù hợp. Trƣớc yêu cầu đi sâu vào nghiên cứu, đánh giá các yếu tố ảnh hƣởng đến cong vênh và cơ tính của chi tiết ép phun tác giả chọn đề tài “Nghiên cứu, tính toán ảnh hưởng của chất phụ gia đến độ biến dạng và cơ tính chi tiết ép phun”. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG NGHIÊN CỨU - Nghiên cứu ảnh hƣởng của thông số phun ép đối với độ cong vênh của sản phẩm nhựa dạng tấm - Mô phỏng các thông sốphun ép trên phần mềm Moldflow 2010 1 Luan van - Tiến hành ép thực tế và đo cong vênh 1.

ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 1. Đối tƣợng nghiên cứu - Sản phẩm nghiên cứu là sản phẩm dạng tấm có kích thƣớc 150×30mm, với bề dày thay đổi từ 1mm → 2.5mm - Các loại vật liệu nhựa nhiệt dẻo trong công nghệ ép phun - Hai loại chất độn Talc và CaCO3 - Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là sự thay đổi độ cong vênh của sản phẩm nhựa dạng tấm 1. Phạm vi nghiên cứu - Sau khi hoàn thành đề tài sẽ giải quyết đƣợc vấn đề  Lựa chọn thông số ép hợp lý để gia công sản phẩm nhựa.  Lựa chọn tỉ lệ phối trộn vật liệu hợp lý, phù hợp với yêu cầu của sản phẩm - Đề tài chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu một số yếu tố ảnh hƣởng đến độ cong vênh của sản phẩm ép phun:  Ảnh hƣởng của vật liệu ép đến biến dạng cong vênh  Ảnh hƣởng của chất độn (Fillers) đến cong vênh  Ảnh hƣởng của các thông số ép: Nhiệt độ, áp suất,…  Ảnh hƣởng của bề dày sản phẩm đến cong vênh 1.

Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀ TÀI 1. Về mặt khoa học - Đề tài nhằm làm rõ mối quan hệcủa nhiệt độ khuôn và nhiệt độ nhựa đối với độ cong vênh (co rút) của sản phẩm nhựa. - Cho thấy ảnh hƣởng của chiều dày sản phẩm đến mức độ cong vênh. - Ứng dụng kỹ thuật mô phỏng trong quá trình nghiên cứu độ cong vênh (co rút) sản phẩm.

Về mặt thực tiễn - Đƣa ra lý thuyết, bảng biểu phục vụ quá trình đào tạo, huấn luyện cho ngƣời trực tiếp đứng máy, thiết lập các thông số phun ép. - Tạo ra tài liệu về các thông số phun ép để tham khảo trong quá trình thiết kế và sản xuất giúp tiết kiệm chi phí sản xuất, thời gian gia công, thiết kế và sửa khuôn. 2 Luan van CHƢƠNG I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1. TỔNG QUAN VỀ NHỰA 1.

Thuộc tính chung của nhựa PP Khối lƣợng riêng 0.9 Modul kéo 73 oF (Mpsi) 0.00 Notch Izod impact (ft-lb/in) 0.5-18 Giới hạn nhiệt 212 Độ co ngót 0.5-2 Điểm hóa dẻo (oF) 320 Tm (oF) 329-338 HTD (oF) 264 psi 120-140 Nhiệt độ quá trình (oF) 390-525 Nhiệt độ khuôn (oF) 85-175 Nhiệt độ sấy (oF) 175 Thời gian sấy (h) 2-3 Polypropylene đƣợc đƣa vào sử dụng từ cuối thập niên 1950 và phát triển nhanh nhất trong nhựa nhiệt dẻo trên thế giới. PP có rất nhiều ứng dụng nhƣ sợi, màng (films), dụng cụ. PP còn thay thế các vật liệu khác, nhƣ sợi thủy tinh, quặng gia cƣờng nhiệt dẻo và kim loại, trong rất nhiều ứng dụng. Polypropylene là sản phẩm trùng hợp từ đơn phân propylene với chất xúc tác titan.

Có ba loại cấu trúc PP : isotactic, syndiotactic, và atactic. Cấu trúc chính của PP là isotactic semi-crystalline cấu trúc xoắn ốc.Cấu trúc này có cơ tính tốt nhƣ cứng, độ bền kéo. Các thuộc tính này đƣợc tăng lên khi có các chất độn nhƣ: talc, CaCO3, hay sợi thủy tinh. Syndiotactic PP đƣợc điều chế bởi nhiều đơn phân đƣợc đƣa vào lần lƣợt từ đầu tới cuối.

Cấu trúc này thì dẻo hơn isotactic nhƣng chịu va đập tốt hơn. Atactic PP là sản phẩm cuối cùng của quá trình sản xuất.sản phẩm này dƣợc sử dụng hắc ín, keo dính trong sản xuất giày. 3 Luan van Tất cả các dạng hình thù của PP đều dễ bị oxy hóa bởi sự có mặt của hydro.PP sẽ ổn định dựa vào giảm nhiệt bởi thêm vào các chất chống oxy hóa. Homopolymer có mức độ tan chảy lớn nhất và độ cứng vững rộng.

Copolymer kết hợp một lƣợng nhỏ etylen tinh thể thấp, sản xuất nâng cao tính chịu va đập, dẻo, nhƣng độ tan chảy thấp. Ưu điểm  Nhẹ hơn, mật độ thấp hơn  Độ tan chảy cao ( 329-338 oF)  Kháng hóa chất tốt hydrocacbon, alcohol, không oxy hóa chất khử  Chống bền mỏi tốt  Sử dụng cho nhiều phƣơng phám nhƣ: ép phun, áp lực, khuôn thổi, đùn, màng đúc, ép nóng. Nhược điểm  Bị phá hủy bởi UV  Dễ cháy. Ăn mòn bởi dung môi Clo và dung dịch thơm.

Khó kết dính, làm giảm sự oxy hóa của 1 số kim loại d. Ứng dụng  Làm màng mỏng để bảo vệ thực phẩm, kéo sợi, băng cho dệt may, làm thảm, các loại vải trong y tế.  Thiết bị tự động trong ô tô, cửa chớp, hệ thống thông gió. 4 Luan van  Sản phẩm vệ sinh, vật dùng gia đình, khay nhựa dùng trong y tế, lƣới lọc, bình chứa, phần cứng điện, đồ chơi trẻ em, cửa ra vào, va li… 1.

Tính chất chung của PVC Khối lƣợng riêng 1.00 Khía va đập (ft-lb/in) 0.0 Giới hạn nhiệt 221 Nhiệt độ làm việc (oF) 140 Độ co ngót 0.5 Độ vicat (oF) 179-216 Tm (oF) 360-390 HDT (oF) 264 psi 140-170 Nhiệt độ quá trình (oF) 365-400 Nhiệt độ khuôn (oF) 85-140 Nhiệt độ sấy (oF) 160-180 Thời gian sấy (h) 2-3 5 Luan van PVC đƣợc đƣa vào sử dụng từ đầu thập niên 1930.Trở thành vật liệu phổ biến trong tòa nhà và trong xây dựng bởi vì thuộc thích của nó, giá cạnh tranh, khả năng chế biến rộng, và bởi vì nó có thể tái chế. PVC tồn tại ở 2 dạng là huyền phù và nhũ tƣơng.Huyền phù chiếm hơn 90% tổng PVC trên thị trƣờng.Chúng đƣợc điều chế từ các hạt màu trắng, thô.Khi trộn với chất độn huyền phù trở thành hỗn hợp bột.nhựa huyền phù có thể sản xuất các loại nhựa bền cho các ứng dụng không cần dẻo, hoặc dẻo đối với các ứng dụng nhựa dẻo. Tất cả nhựa PVC cần phải ổn định nhiệt ở mức cho phép ngoài ra còn không bị suy thoái và phai màu.Phụ gia làm dẻo đucợ thêm vào để gia tăng tính dẻo của hỗn hợp.chúng còn nâng cao đƣợc tính ổn định nhiệt của hỗn hợp. Chất độn đƣợc sử dụng để giảm giá thành của hợp chất nâng cao tính bền, chịu va đập của hợp chất.

Nhũ tƣơng chiếm 7% tổng PVC trên thị trƣờng.Chúng có rất nhiều phần tử nhỏ khoảng 1 micromet. Ưu điểm  Đƣợc tạo ra bằng tất cả các phƣơng pháp nhiệt dẻo.  Độ dẻo rộng, có thể thay đổi mức độ dẻo  Giá tƣơng đối thấp  Không dễ cháy, độ bền mỏi cao, chống thấm nƣớc tốt. Nhược điểm và hạn chế  Bị ăn mòn nghiêm trọng bởi các dung dịch muối mạnh, nhƣ: hydrocarbon thơm, ketone, este, dung dịch chlorinated  Khả năng chịu nhiệt bị giới hạn  Bị biến chất vì nhiệt sinh ra acid HCl  Dễ bắt màu bởi dung dịch sulfur  Độ nhớt cao hơn các loại nhựa khác d.

Ứng dụng  Trong xây dựng : ống, ống nối, máng dẫn, cửa sổ, cửa ra vào. Làm tấm lát sàn, vỏ cách điện, băng cách điện, ống nƣớc tƣới vƣờn. Làm đồ chơi trẻ em, giày thể thao, dụng cụ trong gia đình, vali, găng tay y tế, túi đựng máu, khay y tế, bao bì đóng gói. 6 Luan van Một vài ứng dụng của nhựa PVC 1.

ACRYLONITRILE – BUTADIEN – STYRENE (ABS) a. Tính chất chung của ABS Khối lƣợng riêng 1.05 Modul kéo 73 oF (Mpsi) 0.00 Khía va đập (ft-lb/in) 2.5- 18 Giới hạn nhiệt 165-185 Độ co ngót 0.7 Độ vicat (oF) 237 Tg (oF) 185- 240 Nhiệt độ quá trình (oF) 410-518 Nhiệt độ khuôn (oF) 122-176 Nhiệt độ sấy (oF) 175-185 Thời gian sấy (h) 2-4 Nhựa ABS có bộ cân bằng tốt đối với ép kích thƣớc bề mặt đƣợc kiểm soát, độ bền va đập tốt, và đặc tính mạ kim loại. Nhựa ABS làm rất nhiều vật dụng trong gia đình. Chúng đƣợc tạo ra bởi tổng hợp 3 monomer CH2:CHCN (acrylonitrile),butađien, và styren (styrene).

Cấu trúc hóa học của các monomner này đòi hỏi mỗi monomer đều là 7 Luan van bộ phận quan trọng để tạo nên nhựa ABS. acrylonitrile góp phần ổn định nhiệt, độ bền hóa học, độ cứng bề mặt.butadien thì bền dai, bền va đập, còn styrene thì cứng, bền. ABS là hệ 2 trạng thái stryrene-acrylonitrile hình dạng trạng thái gốc.Trạng thái thứ 2 là cấu hình phân tán của polybutadiene. Đặc tính cân bằng của ABS đƣợc điều khiển bởi hệ số của các monomer và bởi cấu trúc phân tử của 2 trạng thái.

Chất ổn định, dầu, thuốc nhuộm màu, và các loại chất độn khác đều có thể đƣa vào hỗn hợp.Các sản của ABS làm ra rất phức tạp, phải tính đến sự linh hoạt của sản phẩm trong thiết kế.