Đồ án HCMUTE: Nghiên cứu và thiết kế máy in lụa trên ly

Đồ án nghiên cứu hcmute nghiên cứu thiết kế và chế tạo máy in lụa trên ly, thiết kế chi tiết, tính toán kỹ thuật theo tiêu chuẩn, đánh giá tính khả thi dự án.

• Tác giả: Nguyễn Đình Bảo
• Người hướng dẫn: ThS. Đặng Minh Phụng
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu Thiết Kế Và Chế Tạo Máy In Lụa Trên Ly
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2016
• Địa điểm: Tp. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI
• 1.1. Tính Cấp Thiết Của Đề Tài
• 1.2. Ý Nghĩa Khoa Học Và Thực Tiễn Của Đề Tài
• 1.3. Phương pháp nghiên cứu
• 1.4. Kết cấu đồ án tốt nghiệp
• 1.5. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài
• 1.6. Máy in lụa dạng lăn
• 1.7. Máy in lụa tròn khổ lớn
• 1.8. Máy in lụa tròn tự động
• 1.9. Máy in lụa đa năng SNP
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI
• 2.1. Phân loại kỹ thuật in
• 2.2. Khái quát về kỹ thuật in
• 2.3. Mô tả sơ lược về in lụa
• 2.4. Lịch sử phát triển của kỹ thuật in lụa
• 2.5. Dụng cụ và các bước cơ bản trong in lưới
• 2.6. Giới thiệu về qui trình in lụa thủ công
• 2.7. Làm khuôn in
• 2.8. Cơ cấu định vị khuôn in
• 2.9. Bàn in, dao gạt
• 2.10. Làm sạch khung lụa
• 2.11. Đối với lưới chưa qua sử dụng
• 2.12. Rửa bản, lau bản trong quá trình sử dụng giữa các ca hoặc thay màu hoặc tẩy
• 2.13. Đối với lưới đã qua sử dụng
• 2.14. Tẩy bóng ma, áng hình
• 2.15. Một số kiểu in đặc biệt
• 2.16. Những hư hỏng thường gặp trong in lụa và cách khắc phục
• 2.17. Phần mềm hỗ trợ thiết kế Autodesk Inventor 2015
• 3. CHƯƠNG 3: MỰC IN VÀ MỘT SỐ KỸ THUẬT TRONG IN LỤA
• 4. CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ VÀ NGUYÊN LÝ MÁY IN LỤA
• 5. CHƯƠNG 5: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MÁY IN LỤA
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan nghiên cứu đề tài

Đề tài 'Nghiên cứu thiết kế máy in lụa trên ly tại HCMUTE' được thực hiện nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong lĩnh vực in ấn. Máy in lụa là một trong những công nghệ in phổ biến, đặc biệt trong việc in trên các bề mặt như ly. Việc thiết kế và chế tạo máy in lụa không chỉ giúp nâng cao năng suất mà còn cải thiện chất lượng sản phẩm. Nghiên cứu này không chỉ mang tính lý thuyết mà còn có ứng dụng thực tiễn cao, góp phần vào sự phát triển của ngành công nghiệp in ấn tại Việt Nam.

1.1. Tính cấp thiết của đề tài

Trong bối cảnh hiện nay, nhu cầu in ấn trên các sản phẩm như ly, chai lọ ngày càng tăng. Công nghệ in lụa giúp tạo ra những sản phẩm có chất lượng cao, đáp ứng yêu cầu của thị trường. Việc nghiên cứu và phát triển máy in lụa trên ly không chỉ giúp giảm thiểu sức lao động mà còn nâng cao hiệu quả sản xuất. Đề tài này sẽ cung cấp cái nhìn tổng quan về các loại máy in lụa hiện có và đề xuất giải pháp thiết kế phù hợp với thực tiễn.

1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Đề tài không chỉ có ý nghĩa khoa học mà còn mang lại giá trị thực tiễn cao. Việc chế tạo máy in lụa sẽ tạo điều kiện cho việc áp dụng các kiến thức đã học vào thực tế, đồng thời góp phần vào quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước. Sản phẩm từ máy in lụa sẽ giúp nâng cao năng suất lao động, giảm chi phí sản xuất và cải thiện chất lượng sản phẩm in ấn tại Việt Nam.

II. Cơ sở lý thuyết để thực hiện đề tài

Cơ sở lý thuyết của đề tài bao gồm các khái niệm cơ bản về in lụa và các kỹ thuật liên quan. Quy trình in lụa bao gồm nhiều bước từ việc chuẩn bị khuôn in đến việc thực hiện in trên bề mặt sản phẩm. Nghiên cứu này sẽ phân tích các loại mực in, kỹ thuật in và các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Việc hiểu rõ về chất liệu in và các kỹ thuật in sẽ giúp tối ưu hóa quy trình thiết kế và chế tạo máy in lụa.

2.1. Phân loại kỹ thuật in

Kỹ thuật in lụa có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Theo cách thức sử dụng khuôn in, có thể chia thành in thủ công và in tự động. Mỗi loại có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với từng nhu cầu sản xuất. Việc nắm rõ các loại hình này sẽ giúp nhóm nghiên cứu lựa chọn phương án thiết kế máy in lụa hiệu quả nhất.

2.2. Mực in và kỹ thuật in

Mực in là yếu tố quan trọng quyết định đến chất lượng sản phẩm in. Các loại mực như mực gốc nước, mực gốc dầu, và mực UV đều có những đặc điểm riêng. Nghiên cứu sẽ tập trung vào việc lựa chọn loại mực phù hợp với máy in lụa trên ly, từ đó đảm bảo chất lượng và độ bền của sản phẩm in. Kỹ thuật in cũng cần được tối ưu hóa để đạt được hiệu quả cao nhất trong quá trình sản xuất.

III. Thiết kế và chế tạo máy in lụa

Quá trình thiết kế và chế tạo máy in lụa trên ly bao gồm nhiều bước quan trọng. Đầu tiên, nhóm nghiên cứu sẽ khảo sát các loại máy in lụa hiện có trên thị trường để rút ra bài học kinh nghiệm. Sau đó, sẽ tiến hành thiết kế mô hình 3D bằng phần mềm Autodesk Inventor 2015, giúp hình dung rõ hơn về cấu trúc và chức năng của máy. Cuối cùng, việc chế tạo và lắp ráp máy sẽ được thực hiện, đảm bảo các bộ phận hoạt động đồng bộ và hiệu quả.

3.1. Khảo sát và phân tích

Khảo sát các loại máy in lụa hiện có trên thị trường giúp nhóm nghiên cứu hiểu rõ hơn về công nghệ và xu hướng phát triển. Việc phân tích các ưu điểm và nhược điểm của từng loại máy sẽ là cơ sở để đề xuất giải pháp thiết kế phù hợp. Nhóm nghiên cứu sẽ tập trung vào việc cải tiến các tính năng của máy, nhằm nâng cao hiệu suất và chất lượng sản phẩm in.

3.2. Thiết kế mô hình và chế tạo

Thiết kế mô hình 3D là bước quan trọng trong quá trình phát triển máy in lụa. Sử dụng phần mềm Autodesk Inventor 2015, nhóm nghiên cứu sẽ tạo ra mô hình chi tiết, từ đó tiến hành tính toán và lựa chọn các bộ phận phù hợp. Sau khi hoàn tất thiết kế, việc chế tạo và lắp ráp máy sẽ được thực hiện, đảm bảo các bộ phận hoạt động hiệu quả và đồng bộ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Trình bày tổng quan nghiên cứu của đề tài và một số phƣơng pháp, cách thức thực hiện đề tài, các nghiên cứu liên quan. Chương 2: Trình bày về cơ sở lý thuyết để thực hiện đề tài. Chương 3: Các loại mực dùng trong in lụa. Chương 4: Các phƣơng án thiết kế, nguyên lý, chức năng các bộ phận máy in lụa.

Chương 5: Tính toán các thông số về kết cấu và các chi tiết máy cơ bản. Chương6: Chế tạo và kiểm nghiệm máy in lụa trên ly. Trang 4 do an GVHD: ĐẶNG MINH PHỤNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN LỤA V. Các nghiên cứu liên quan đến đề tài 1.

Máy in lụa dạng lăn Hình 1.2 Máy in lụa dạng lăn Mô tả về máy:  Model : SS 1000T  Xuất Sứ Trung Quốc. Công dụng:  In trên các vật phẩm có biên dạng trụ tròn, trụ côn, ôvan nhƣ: chai lọ, bình sữa, chai dầu gội, ly ,thùng sơn nƣớc, …… Thông số kỹ thuật:  Điện Áp: 220V.  Đƣờng kính in : Ø300 mm. Tính năng của máy:  Mặt bàn chỉnh tắc kê dể dàng.

Trang 5 do an GVHD: ĐẶNG MINH PHỤNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN LỤA  Chỉnh thời gian in tùy ý.  Chỉnh lực in cố định đồng điều sản phẩm.  Chỉnh đƣợc lực ép bằng khí. Máy in lụa tròn khổ lớn Hình 1.3 Máy in lụa khổ lớn Mô tả về máy:  In lên các sản phẩm dạng tròn nhƣ chai, ly, thùng tròn….

 Đƣờng kính in tối đa: 300 mm.  Chiều cao in tối đa: 400 mm.  Có biến tần chỉnh tốc độ in.  Năng suất: 400 –500 lần in/giờ.

 Công suất: 0,6 Kw.  Mức tiêu thụ khí nén: 260 lít/phút.  Kích thƣớc bao (DxRxC): 1700 x1000x1600 mm.  Trọng lƣợng 300 kg 3.

Máy in lụa tròn tự động Trang 6 do an GVHD: ĐẶNG MINH PHỤNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN LỤA Hình 1.4 Máy in lụa tròn tự động Mô tả về máy:  In lên các sản phẩm dạng tròn nhƣ chai, ly, thùng tròn….  Đƣờng kính in tối đa: 100 mm.  Chiều cao in tối đa: 300 mm.  Có biến tần chỉnh tốc độ in.

 Năng suất: 600 –700 lần in/giờ.  Công suất: 0,5 Kw.  Mức tiêu thụ khí nén: 120 lít/phút.  Kích thƣớc bao (DxRxC): 2500 x1200x1600 mm.

 Trọng lƣơng: 250 kg. Trang 7 do an GVHD: ĐẶNG MINH PHỤNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN LỤA 4. Máy in lụa đa năng SNP Hình 1.5 Các máy in lụa NSP Trang 8 do an GVHD: ĐẶNG MINH PHỤNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN LỤA Mô tả về máy:  Thiết kế nhỏ gọn với nhiều chức năng và ít tốn kém.  Vận hành dễ dàng và tiện lợi.

 Gồm nhiều chức năng để phục vụ cho việc in ấn khác nha.  Máy in mặt cong đƣợc chuẩn bị hệ thống thổi tiêu chuẩn.  Trạng thái in dễ dàng đƣợc thay thế.  Máy đƣợc trang bị hệ thống hút chân không khi in phẳng.1 Thông số kỹ thuật máy NSP Loại NSP-35- NSP-23-R NSP-23-F NSP-23-U NSP-35-F NSP-35-R máy V SKP- SKA-3A SKA-3A-S1 SKA-3A-S2 SKP-500F SKP-500R 500V Bề Hệ thống Cong & mặt áp Cong Phẳng Phẳng Cong hút chân Phẳng dụng không 500x300 500x300 500x300 600x400 500x400 500x400 Tốc độ in lớn 1200 1200 1200 1200 1200 1200 nhất (lần/h) Vùng in lớn 300x200 300x200 300x200 400x300 400x300 400x300 nhất (mm) Cỡ sản phẩm 400x250x15 400x250x15 500x300x1 500x300  120x200  120x200 lớn 0 0 50 x150 nhất Nguồn AC220V AC220V AC220V AC220V AC220V AC220V điện 50/60Hz 50/60Hz 50/60Hz 50/60Hz 50/60Hz 50/60Hz Khối 104 104 104 196 193 234 lƣợng Trang 9 do an GVHD: ĐẶNG MINH PHỤNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN LỤA CHƢƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT ĐỂ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI I.

Phân loại kỹ thuật in -Theo cách thức sử dụng khuôn in, có thể gọi tên in lụa theo các kiểu sau: Hình 2.1 In lụa trên bàn in thủ công Hình 2.2 In lụa trên bàn in có cơ khí hóa một số thao tác Trang 10 do an GVHD: ĐẶNG MINH PHỤNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN LỤA Hình 2.3 In lụa trên máy in tự động -Theo hình dạng khuôn in, có thể phân làm 2 loại: In dùng khuôn lƣới phẳng In dùng khuôn lƣới tròn kiểu thùng quay Hình 2.4 In lƣới kiểu thùng quay Trang 11 do an GVHD: ĐẶNG MINH PHỤNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN LỤA II. Khái quát về kỹ thuật in 1. Mô tả sơ lƣợc về in lụa Hình 2.5 Mô tả quá trình in lụa In lụa (in lƣới) là một phƣơng pháp in thủ công đã xuất hiện từ vài thế kỷ trƣớc nhƣng cho đến nay vẫn rất phổ biến do có những ƣu điểm sau: Trang 12 do an GVHD: ĐẶNG MINH PHỤNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN LỤA - Dễ tổ chức, có thể tiến hành đƣợc ở quy mô gia đình cũng nhƣ quy mô xí nghiệp. - In đƣợc những sản phẩm có kích thƣớc bất kì, kể cả những mẫu nhỏ.

- In đƣợc những họa tiết tinh tế. - In lụa có khả năng đáp ứng đƣợc nhiều yêu cầu về mỹ thuật cũng nhƣ trên hầu hết các vật liệu khác nhau nhƣ: in nylon, vải, mặt đồng hồ, mạch điện tử, kim loại, gỗ, giấy, …. Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật, nhu cầu ngày càng đa dạng trong lĩnh vực in lụa và để đáp ứng nhu cầu thị hiếu thì việc in lụa thủ công đã dần đƣợc cơ giới hóa, tự động hóa. Quá trình tự động hóa đã và sẽ tạo ra nhiều dạng máy in lụa có năng suất cao, ổn định hơn so với phƣơng pháp in thủ công.

Không chỉ vậy, máy in lụa còn cho sản phẩm có chất lƣợng cao, đồng đều hơn. Lịch sử phát triển của kỹ thuật in lụa: a. Trên thế giới: Ở Trung Quốc, vào thời phong kiến, mỗi khi triều đình muốn phổ biến lệnh truyền hay tấu chƣơng thì phải huy động một lực lƣợng thợ vẽ có tay nghề lớn, vẽ và viết hoàn toàn bằng tay. Vào thời nhà Thanh đã phát minh ra cách in bằng “màn lƣới” tức in lụa ngày nay.

Một thỏi đồng đƣợc nung nóng, đập, cán cho thật phẳng và mỏng khoảng 2-3 mm, rồi khéo léo khắc lên miếng đồng những chi tiết cần in, sau đó lấy mực đậm quét lên chỗ “rỗng” vừa khắc xong, mực xuyên qua phía dƣới dính vào tờ giấy, xong tờ này tới tờ khác và cứ nhƣ thế ngƣời ta đã cho ra đời nghề in. Vào năm 1885, ngành “in lụa” lan truyền sang các nƣớc Châu Âu: Anh, Pháp, Đức, Thụy Sĩ. Họ cải tiến thêm: lƣới đƣợc căng khung gỗ, phƣơng pháp “căng lƣới”, gá lắp “bản lề” khung lƣới lên bàn in và nhất là phƣơng pháp chế bản in v.v… Đầu thế kỷ 20, kỹ thuật in lụa đã có mặt ở hầu hết các nƣớc phát triển nhƣng bị chựng lại và dậm chân tại chỗ do ảnh hƣởng của chiến tranh thế giới. Mãi đến năm 1945 ngành in lụa mới thực sự đi vào công nghệ hoá.

Ngày nay, trên thế giới, kỹ thuật in lụa đã và đang phát triển rất mạnh, nhất là ở các nƣớc Au Mỹ, với những trang thiết bị và máy tối tân, hoàn toàn tự động, in dây chuyền hàng loạt, năng suất lớn, kỹ thuật in cao và chất lƣợng tốt. Đầu thập niên 1950, ông PHẠM ĐẠT TIẾT (1913 – 1962) - một kỹ sƣ cơ khí yêu nghề in lụa ở Pháp đã trở về Việt Nam và truyền bá kỹ thuật in lụa hiện đại. Ông là ngƣời đã khai sáng nên ngành in lụa ở Việt Nam. Ngành in lụa của chúng ta đã lê chậm từng bƣớc do không có nhu cầu thị trƣờng.

Đến những năm 60, các mặt hàng in bông trên vải sợi tơ lụa và các mặt hàng quảng cáo mới đƣợc mọi ngƣời chú ý quan tâm. Khi ấy, so với các nƣớc trong khu vực Trang 13 do an GVHD: ĐẶNG MINH PHỤNG THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO MÁY IN LỤA Đông Nam Á, ngành in lụa của nƣớc ta còn phát triển chậm. Nhất là đối với các nƣớc Nhật Bản, Hồng Kông, Đài Loan, Hàn Quốc. Đầu thập niên 70, ngành in lụa ở Việt Nam có sự phát triển đáng kể nhƣng chƣa mạnh vì trình độ kỹ thuật vẫn còn thấp, máy in lụa chƣa có, chủ yếu dùng phƣơng pháp in thủ công nên năng suất và chất lƣợng không cao.

Từ năm 90 đến nay, ngành in lụa ở nƣớc ta phát triển mạnh. Phần lớn công nghệ và các loại máy đƣợc chuyển giao và nhập từ các nƣớc có trình độ cao nhƣ Đài Loan, Hàn Quốc, Nhật Bản, Singapore, Anh, Pháp, Mỹ, Đức, Thụy Sĩ. , rất ít đƣợc sản xuất từ các cơ sở, xí nghiệp trong nƣớc. Hiện nay, máy in lụa đƣợc nhập từ nƣớc ngoài có chất lƣợng tốt nhƣng giá thành cao, không phù hợp với quy mô và vốn đầu tƣ của hầu hết các cơ sở in lụa ở Việt Nam.

Vì vậy, việc sản xuất máy phục vụ cho ngành in lụa đang là một thị trƣờng đầy tiềm năng và mới mẻ. Các loại máy in lụa trên thị trƣờng hiện nay dùng xy lanh khí nén để truyền động cho các cơ cấu của máy, một số ít dùng động cơ điện, rất ít loại máy in lụa sản phẩm dạng đĩa tròn và dạng xoay nhiều màu. Vì vậy việc thiết kế và đƣa vào chế tạo loại máy này sẽ mang lại nhiều lợi kinh tế, góp phần thúc đẩy sự phát triển của ngành kỹ thuật in lụa nƣớc nhà. Dụng cụ và các bƣớc cơ bản trong in lƣới Các dụng cụ cơ bản để thực hiện in lụa bao gồm: khung lụa, mực in, bàn in, chổi gạt mực, dụng cụ pha chế hồ in và dụng cụ để xử lý sản phẩm sau khi in.

Các bước cơ bản trong in lưới bao gồm: Bước 1: Hãy chuẩn bị mực sẵn sàng để in Có gì đơn giản hơn việc chuẩn bị dụng cụ và mực in lụa, tuy nhiên đây là là bƣớc khởi đầu rất quan trọng, hãy cố gắng để dòng mực lên khuôn in lụa nhẹ nhất có thể, thậm chí càng gần dính mắt lƣới càng tốt. Hay thử tƣởng tƣợng xem nếu dòng mực sát với đáy khuôn in, nghĩa là bạn sẽ làm việc với phần dƣới đáy khuôn. Chính vì thế sẽ có lớp mực dính bên dƣới khuôn, khi khuôn tiếp xúc với bề mặt cần in, mực sẽ bị chèn ép, và để lại một mớ hỗn độn khi in. Giải thích về "dòng mực nhẹ nhất có thể".

Bạn cho rằng nếu dòng mực có thể thấm qua 3/4 mắt lƣới hoặc khuôn in, thì công việc của dao gạt tại bƣớc 2 sẽ nhàng hơn với 2 lý do sau đây: Nếu thực sự cần một dòng mực nặng, có thể cả hệ thống đang gặp vấn đề. Ví dụ, khuôn quá dầy nên cần dòng mực đủ lớn và sức ép của dao gạt để in ra sản phẩm.