Nghiên cứu ảnh hưởng của kênh dẫn lạnh đến độ co rút sản phẩm nhựa tấm

LÝ LỊCH KHOA HỌC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM ƠN

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH MỤC CÁC BẢNG

1. CHƯƠNG 1: TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

1.1. Mục tiêu nghiên cứu

1.2. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.3. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1.3.1. Ý nghĩa khoa học

1.3.2. Ý nghĩa thực tiễn

1.4. Phương pháp nghiên cứu

1.5. Các vấn đề tồn tại và định hướng nghiên cứu

1.6. Các nghiên cứu liên quan

1.6.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới

1.6.2. Tình hình nghiên cứu trong nước

1.6.2.1. Công nghệ ép phun

1.6.2.2. Tổng quan về công nghệ ép phun

1.6.2.3. Đặc điểm của công nghệ ép phun

1.6.2.4. Hệ thống giải nhiệt khuôn ép phun

1.6.2.5. Tầm quan trọng và mục đích của hệ thống làm nguội

1.6.2.6. Các thành phần trong hệ thống làm nguội khuôn ép nhựa

1.6.2.7. Truyền nhiệt trong quá trình ép phun

1.6.2.8. Truyền nhiệt giữa lưu chất trong kênh dẫn và khuôn ép

1.6.2.9. Co rút của sản phẩm nhựa

1.6.2.10. Mối quan hệ giữa độ co rút và các thông số phun ép

1.6.2.11. Ảnh hưởng của áp suất phun và thời gian đến độ co rút

1.6.2.12. Co rút ở gần cổng phun

1.6.2.13. Co rút ở khu vực cuối dòng chảy

1.6.2.14. Nguyên nhân dẫn đến sự co rút

1.6.2.15. Co rút thể tích (SV)

1.6.2.16. Mối quan hệ giữa co rút kích thước (SL) và co rút thể tích (SV)

1.6.2.17. Vật liệu nhựa sử dụng trong công nghệ ép phun

1.6.2.18. Các tính chất của Polymer

1.6.2.19. Mô đun đàn hồi

2. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM VÀ MÔ PHỎNG

2.1. Mô hình, thiết bị thí nghiệm

2.2. Giới thiệu mô hình máy điều khiển nhiệt độ khuôn (máy gia nhiệt và làm lạnh nước)

2.3. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy điều khiển nhiệt độ khuôn (làm lạnh nước)

2.4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy điều khiển nhiệt độ khuôn (gia nhiệt nước)

2.5. Sản phẩm thí nghiệm

2.5.1. Chiều dày sản phẩm

2.5.2. Vật liệu nhựa thí nghiệm

2.5.3. Hình dạng và kích thước sản phẩm

2.6. Giới thiệu bộ khuôn thí nghiệm

2.7. Kết cấu khuôn thí nghiệm

2.8. Thí nghiệm đo nhiệt độ khuôn

2.9. Tính nhiệt độ lý thuyết của khuôn khi dẫn nước qua kênh dẫn

2.10. Các thiết bị thí nghiệm

2.11. Quy trình thực hiện thí nghiệm

2.12. Mô phỏng thí nghiệm trên phần mềm chuyên dụng

2.12.1. Giới thiệu phần mềm phân tích quá trình ép phun Moldex 3D

3. CÁC BƯỚC PHÂN TÍCH TRÊN PHẦN MỀM

3.1. Thí nghiệm ép nhựa

3.1.1. Thiết bị, vật tư thí nghiệm

3.1.2. Quy trình thực hiện thí nghiệm ép nhựa

3.1.3. Thí nghiệm ép

4. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM

4.1. Phân tích kết quả thí nghiệm đo nhiệt độ khuôn

4.2. Kết quả mô phỏng thí nghiệm trên phần mềm Moldex 3D

4.2.1. Mô phỏng kiểm tra các quá trình phun ép ở nhiệt độ khuôn 110C

4.2.2. Phân tích dòng chảy nhựa

4.2.3. Mô phỏng quá trình packing

4.2.4. Mô phỏng quá trình làm mát

4.2.5. Mô phỏng co rút của sản phẩm

4.3. Phân tích kết quả thí nghiệm ép

4.3.1. Kết quả thí nghiệm ép nhựa

4.3.2. Kết quả đo kích thước của sản phẩm khi thí nghiệm ép với nhiệt độ nước 50C

4.3.3. Kết quả đo kích thước của sản phẩm khi thí nghiệm ép với nhiệt độ nước 100C

4.3.4. Kết quả đo kích thước của sản phẩm khi thí nghiệm ép với nhiệt độ nước 150C

4.3.5. Kết quả đo kích thước của sản phẩm khi thí nghiệm ép với nhiệt độ nước 200C

4.3.6. Kết quả đo kích thước của sản phẩm khi thí nghiệm ép với nhiệt độ nước 250C

4.3.7. Kết quả đo kích thước của sản phẩm khi thí nghiệm ép với nhiệt độ nước 300C

4.3.8. Kết quả đo kích thước của sản phẩm khi thí nghiệm ép với nhiệt độ nước 350C

5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC 1: Các thành phần của bộ khuôn ép dùng trong thí nghiệm sau khi gia công

PHỤ LỤC 2: Thông số kỹ thuật của máy ép nhựa SW – 120B (Nguồn: Phòng thí nghiệm CAD/CAM/khuôn mẫu)

PHỤ LỤC 3: Thông số cảm biến nhiệt PT100

PHỤ LỤC 4: Thông số điều khiển nhiệt độ của rơ le nhiệt BKC LC – 72D

PHỤ LỤC 5: Kết quả đo nhiệt độ khuôn theo các mức nhiệt độ nước thí nghiệm. Kết quả mô phỏng co rút của sản phẩm theo nhiệt độ khuôn bằng Moldex3D

I. Giới thiệu

Đề tài "Nghiên cứu ảnh hưởng của kênh dẫn lạnh đến độ co rút của sản phẩm nhựa dạng tấm" được thực hiện nhằm đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ nước trong kênh dẫn lạnh đến độ co rút của sản phẩm nhựa. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích độ co rút của sản phẩm nhựa ABS với độ dày 1,5mm khi sử dụng kênh dẫn lạnh với nhiệt độ nước từ 5°C đến 25°C. Kết quả cho thấy rằng độ co rút của sản phẩm với kênh dẫn lạnh nhỏ hơn so với kênh dẫn nóng. Điều này cho thấy rằng việc sử dụng kênh dẫn lạnh có thể giúp cải thiện chất lượng sản phẩm nhựa, đặc biệt là trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao.

1.1. Tính cấp thiết của nghiên cứu

Ngành công nghiệp nhựa đang phát triển mạnh mẽ, với nhu cầu ngày càng cao về các sản phẩm nhựa có độ chính xác cao. Việc nghiên cứu ảnh hưởng của kênh dẫn lạnh đến độ co rút của sản phẩm nhựa là rất cần thiết. Các nghiên cứu trước đây chủ yếu tập trung vào kênh dẫn nóng, trong khi đó, ảnh hưởng của kênh dẫn lạnh vẫn chưa được đánh giá đầy đủ. Do đó, nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin mới mà còn mở ra hướng đi mới cho việc tối ưu hóa quy trình sản xuất nhựa.

II. Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện thông qua các thí nghiệm thực nghiệm và mô phỏng. Các mẫu sản phẩm nhựa được sản xuất bằng công nghệ ép phun với các thông số phun ép được giữ không đổi. Nhiệt độ khuôn được điều chỉnh bằng cách sử dụng kênh dẫn lạnh và kênh dẫn nóng. Kết quả thu được từ các thí nghiệm sẽ được phân tích và so sánh với các kết quả mô phỏng. Phương pháp này giúp xác định rõ ràng ảnh hưởng của nhiệt độ nước trong kênh dẫn lạnh đến độ co rút của sản phẩm nhựa.

2.1. Thiết bị và quy trình thí nghiệm

Thiết bị thí nghiệm bao gồm máy ép nhựa, hệ thống điều khiển nhiệt độ khuôn và các thiết bị đo lường. Quy trình thí nghiệm được thực hiện theo các bước: chuẩn bị mẫu, điều chỉnh nhiệt độ khuôn, thực hiện ép phun và đo lường độ co rút của sản phẩm. Các thông số như nhiệt độ nước, thời gian làm mát và áp suất phun được ghi lại để phân tích. Kết quả từ các thí nghiệm này sẽ cung cấp cơ sở dữ liệu cho việc đánh giá hiệu quả của kênh dẫn lạnh.

III. Kết quả và thảo luận

Kết quả thí nghiệm cho thấy rằng độ co rút của sản phẩm nhựa giảm khi sử dụng kênh dẫn lạnh so với kênh dẫn nóng. Cụ thể, khi nhiệt độ nước trong kênh dẫn lạnh giảm, độ co rút của sản phẩm cũng giảm theo. Điều này có thể giải thích bởi việc giảm nhiệt độ khuôn giúp sản phẩm nguội nhanh hơn, từ đó giảm thiểu sự co rút. Các số liệu thực nghiệm được so sánh với kết quả mô phỏng cho thấy sự tương đồng cao, chứng tỏ tính chính xác của phương pháp nghiên cứu.

3.1. Phân tích số liệu

Số liệu thu được từ thí nghiệm được phân tích bằng các phương pháp thống kê. Kết quả cho thấy rằng có sự khác biệt rõ rệt giữa độ co rút của sản phẩm khi sử dụng kênh dẫn lạnh và kênh dẫn nóng. Sự khác biệt này không chỉ có ý nghĩa về mặt lý thuyết mà còn có giá trị thực tiễn trong việc cải thiện quy trình sản xuất nhựa. Việc áp dụng kênh dẫn lạnh có thể giúp giảm thiểu các vấn đề liên quan đến độ co rút và nâng cao chất lượng sản phẩm.

IV. Kết luận

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng kênh dẫn lạnh có ảnh hưởng tích cực đến độ co rút của sản phẩm nhựa dạng tấm. Việc sử dụng kênh dẫn lạnh giúp giảm thiểu độ co rút, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm. Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong thực tiễn sản xuất nhựa, đặc biệt là trong các ngành yêu cầu độ chính xác cao. Các nghiên cứu tiếp theo có thể mở rộng để khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố khác đến độ co rút của sản phẩm nhựa.

4.1. Đề xuất nghiên cứu tiếp theo

Đề xuất nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố khác như áp suất phun, thời gian bảo áp đến độ co rút của sản phẩm nhựa. Ngoài ra, việc nghiên cứu các loại nhựa khác nhau và ứng dụng của kênh dẫn lạnh trong các quy trình sản xuất khác cũng là những hướng đi tiềm năng cho các nghiên cứu sau này.

Luận văn thạc sĩ: Ảnh hưởng của kênh dẫn lạnh trong khuôn phun ép đến độ co rút sản phẩm nhựa dạng tấm