Nghiên Cứu Ảnh Hưởng Của Cooling Layer Đến Độ Bền Kéo Của Mẫu Thử Được Chế Tạo Bằng Phương Pháp Phun Ép Nhựa

• Tác giả: Hà Anh Kiệt
• Người hướng dẫn: TS. Nguyễn Trọng Hiếu
• Trường học: Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công nghệ chế tạo máy
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của cooling layer đến độ bền kéo của mẫu thử được chế tạo bằng phương pháp phun ép nhựa
• Loại tài liệu: đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2024
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

• LỜI CAM KẾT
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU
• 1.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
• 1.3. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài
• 1.4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 1.4.1. Đối tượng nghiên cứu
• 1.4.2. Phạm vi nghiên cứu
• 1.5. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5.1. Cơ sở phương pháp luận
• 1.5.2. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể
• 1.6. Kết cấu của Đồ án tốt nghiệp
• 2. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
• 2.1. Kết cấu của bộ khuôn
• 2.2. Đánh giá chung về hệ thống làm mát thông thường
• 2.3. Đánh giá chung về hệ thống làm mát “Cooling layer”
• 2.3.1. Giới thiệu về “Cooling layer”
• 2.3.2. Ưu điểm của hệ thống làm mát “Cooling layer”
• 2.3.3. Hình ảnh thực tế của bộ khuôn sau khi gia công
• 2.4. Tiêu chuẩn của mẫu thử kiểm nghiệm độ bền kéo
• 2.5. Ảnh hưởng của độ bền kéo đến chất lượng của sản phẩm nhựa
• 2.6. Quá trình gia nhiệt khuôn ép nhựa
• 2.7. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài
• 3. CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 3.1. Tổng quan về công nghệ ép phun
• 3.1.1. Giới thiệu chung
• 3.1.2. Các bước chính của quy trình ép phun
• 3.1.3. Ứng dụng của công nghệ ép phun
• 3.2. Tổng quan về máy ép nhựa
• 3.2.1. Máy ép nhựa là gì
• 3.2.2. Cấu tạo máy phun ép nhựa
• 3.3. Tổng quan về khuôn ép nhựa
• 3.3.1. Giới thiệu về khuôn ép nhựa
• 3.3.2. Cấu tạo của khuôn ép nhựa
• 3.4. Tổng quan về vật liệu nhựa
• 3.4.2. Một số loại nhựa thường dùng trong công nghệ ép phun
• 3.5. Quá trình nghiên cứu thông số ép
• 3.6. Giới thiệu về phương pháp Taguchi
• 4. CHƯƠNG 4: THỰC NGHIỆM TAGUCHI VÀ KIỂM NGHIỆM ĐỘ BỀN MẪU KÉO
• 4.1. Vật liệu nhựa và thông số máy ép nhựa MA 1200III
• 4.2. Tạo bảng số liệu các trường hợp dùng cho việc ép mẫu bằng phương pháp Taguchi
• 4.3. Tiến hành ép thử nghiệm chế tạo các mẫu thử
• 4.4. Chế tạo các mẫu thử độ bền kéo
• 4.5. Thử nghiệm độ bền kéo
• 4.5.1. Giới thiệu máy kiểm nghiệm độ bền kéo uốn và tiến hành kéo thử
• 4.5.2. Tiến hành đo độ bền kéo
• 4.6. Thống kê kết quả và quy hoạch thực nghiệm
• 4.6.1. Thống kê kết quả
• 4.6.2. Quy hoạch thực nghiệm
• 4.7. Tối ưu hóa thông số
• 4.7.1. Tổng hợp thông số
• 4.7.2. Tối ưu hóa thông số
• 4.8. Chế tạo mẫu theo thông số tối ưu
• 4.9. Thử độ bền ứng với trường hợp tối ưu
• 4.9.1. Tiến hành kéo mẫu thông số tối ưu
• 4.9.2. Xử lý số liệu và vẽ biểu đồ
• 5. CHƯƠNG 5: DỰ ĐOÁN ĐỘ BỀN KÉO BẰNG PHƯƠNG PHÁP ANN
• 5.1. Giới thiệu về ANN
• 5.2. Ứng dụng ANN vào việc dự đoán độ bền
• 5.3. So sánh biểu đồ Stress – Strain của ANN so với Taguchi của từng trường hợp
• 5.4. So sánh sự ảnh hưởng của nhiệt độ nóng chảy đối với biểu đồ Stress – Strain
• 5.5. So sánh sự ảnh hưởng của áp suất điền đầy đối với biểu đồ Stress – Strain
• 5.6. So sánh sự ảnh hưởng của áp suất định hình đối với biểu đồ Stress – Strain
• 5.7. So sánh sự ảnh hưởng của nhiệt độ nước đối với biểu đồ Stress – Strain
• 5.8. So sánh sự ảnh hưởng của thời gian định hình đối với biểu đồ Stress – Strain
• 5.9. So sánh thông số tối ưu giữa ANN và Taguchi
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
• 6.2. Hướng phát triển
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Giới thiệu

Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của cooling layer đến độ bền kéo của mẫu thử được chế tạo bằng phương pháp phun ép nhựa. Cooling layer là một yếu tố quan trọng trong quá trình làm nguội khuôn, ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm. Mục tiêu của nghiên cứu là tối ưu hóa quy trình sản xuất, nâng cao độ bền kéo của sản phẩm nhựa. Phương pháp Taguchi được sử dụng để thiết kế thí nghiệm và phân tích kết quả.

1.1 Tính cấp thiết của đề tài

Việc nghiên cứu cooling layer giúp cải thiện hiệu quả làm nguội khuôn, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm. Điều này có ý nghĩa lớn trong ngành công nghiệp nhựa, nơi mà độ bền kéo là yếu tố quyết định đến khả năng ứng dụng của sản phẩm.

1.2 Mục tiêu nghiên cứu

Mục tiêu chính là xác định mối quan hệ giữa cooling layer và độ bền kéo của mẫu thử. Nghiên cứu cũng hướng đến việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật để đạt được sản phẩm có độ bền kéo cao nhất.

II. Tổng quan nghiên cứu

Nghiên cứu này dựa trên các tài liệu về công nghệ phun ép nhựa và tính chất cơ học của vật liệu nhựa. Cooling layer được đánh giá là yếu tố quan trọng trong việc kiểm soát nhiệt độ khuôn, ảnh hưởng đến độ bền kéo của sản phẩm. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng việc tối ưu hóa hệ thống làm mát có thể cải thiện đáng kể chất lượng sản phẩm.

2.1 Hệ thống làm mát thông thường

Hệ thống làm mát truyền thống thường không đáp ứng được yêu cầu về hiệu quả làm nguội, dẫn đến sản phẩm có độ bền kéo thấp. Điều này đặt ra nhu cầu cấp thiết cho việc nghiên cứu và phát triển các hệ thống làm mát tiên tiến hơn.

2.2 Hệ thống làm mát Cooling Layer

Cooling layer là một giải pháp mới, giúp tăng cường hiệu quả làm nguội khuôn. Hệ thống này được thiết kế để phân bố nhiệt độ đồng đều, từ đó cải thiện độ bền kéo của sản phẩm.

III. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp Taguchi để thiết kế thí nghiệm và phân tích kết quả. Các mẫu thử được chế tạo bằng phương pháp phun ép nhựa với các thông số khác nhau về cooling layer. Độ bền kéo của các mẫu thử được đo lường và so sánh để đánh giá ảnh hưởng của cooling layer.

3.1 Thiết kế thí nghiệm

Phương pháp Taguchi được áp dụng để thiết kế các thí nghiệm với các thông số khác nhau về cooling layer. Các yếu tố như nhiệt độ nóng chảy, áp suất điền đầy, và thời gian làm nguội được điều chỉnh để tối ưu hóa quy trình.

3.2 Phân tích kết quả

Kết quả thí nghiệm được phân tích để xác định mối quan hệ giữa cooling layer và độ bền kéo. Các biểu đồ Stress-Strain được sử dụng để so sánh hiệu quả của các thông số khác nhau.

IV. Kết quả và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy cooling layer có ảnh hưởng đáng kể đến độ bền kéo của mẫu thử. Các mẫu thử được sản xuất với hệ thống làm mát tối ưu có độ bền kéo cao hơn so với các mẫu thử thông thường. Phương pháp Taguchi đã chứng minh hiệu quả trong việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật.

4.1 Đánh giá độ bền kéo

Các mẫu thử được kiểm tra độ bền kéo bằng máy kiểm nghiệm độ bền. Kết quả cho thấy các mẫu thử được sản xuất với cooling layer tối ưu có độ bền kéo cao hơn từ 10-15% so với các mẫu thử thông thường.

4.2 So sánh với phương pháp ANN

Kết quả từ phương pháp Taguchi được so sánh với phương pháp ANN (Artificial Neural Network). Cả hai phương pháp đều cho kết quả tương đồng, nhưng Taguchi có ưu thế hơn trong việc tối ưu hóa thông số.

V. Kết luận và hướng phát triển

Nghiên cứu đã chứng minh rằng cooling layer có ảnh hưởng lớn đến độ bền kéo của mẫu thử được chế tạo bằng phương pháp phun ép nhựa. Việc tối ưu hóa hệ thống làm mát có thể cải thiện đáng kể chất lượng sản phẩm. Hướng phát triển trong tương lai là nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố khác ảnh hưởng đến độ bền kéo của sản phẩm nhựa.

5.1 Kết luận

Nghiên cứu đã thành công trong việc xác định mối quan hệ giữa cooling layer và độ bền kéo. Các kết quả thu được có giá trị ứng dụng cao trong ngành công nghiệp nhựa.

5.2 Hướng phát triển

Trong tương lai, nghiên cứu sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa các yếu tố khác như vật liệu nhựa và thiết kế khuôn để nâng cao hơn nữa độ bền kéo của sản phẩm.