Tài liệu khuôn mẫu, kỹ thuật và cách chế tạo khuôn ép phun

¶n di chuyÓn khu«n cao, bé phËn cã thÓ bÞ h h¹i hoÆc bÞ háng díi tèc ®é phun cao,v× vËy ¸p lùc phun cÇn t¨ng tèc ®é phun chËm. 101 Mechanical Structure of Molding Machine KÕt cÊu cña m¸y ®óc The injection molding machine consists of an injection carriage, a mold and a clamping device. This chapter explains the structure of the primary elements. M¸y ®óc phun gåm cã hÖ thèng phun , khu«n vµ hÖ thèng kÑp. §©y lµ vÊn ®Ò gi¶i thÝch kÕt cÊu cña phÇn tö c¬ b¶n. (Click on each element, then a description on the element will appear on the screen) Injection Carriage HÖ thèng phun The injection carriage plasticsizes the molding material and injects it into the cavity. The most important part of the device is a screw cylinder, which makes a great difference in the molding condition. The screw within the screw cylinder is divided into 3 parts. HÖ thèng phun vËt liÖu ®óc vµ ®a nã vµo èng. Bé phËn quan träng cña thiÕt bÞ lµ vÝt xo¾n phun nã cã ®é lín kh¸c nhau trong tõng ®iÒu kiÖn ®óc. VÝt xo¾n ®îc lµ thiÕt bÞ gåm 3 bé phËn. 102 Transfer Section This section transfers the molding material received from a material hopper into the compression section while warming up the material. It is designed to transfer the molding materials rather than mixing them. Therefore, its groove (h1) is rather deep. Compression Section The molding material transferred from the transfer section is mixed extensively to produce heat and melt the plastics. The groove at the screw becomes shallower, and the pressure for compression becomes stronger as it nears the metering section. The screw at the compression section functions to force the gas and water from the molten plastics and push these back to the transfer section. Metering Section This section mixes the material further and produces fully plasticsized molten plastics. As the groove (h2) at the screw is shallow, the shear heat developed in this section is higher than in the compression section. Bé phËn chuyÓn §©y lµ bé phËn di chuyÓn vËt liÖu ®óc nhËn tõ phÔu nguyªn liÖu vµo trong bé phËn Ðp trong thêi gian lµm nãng nguyªn liÖu. Nã ®îc thiÕt kÕ ®Ó di chuyÓn vËt liÖu ®óc ®óng h¬n lµ trén lÉn chóng .V× vËy r7nh cã chiªu s©u (h1). Bé phËn nÐn VËt liÖu ®óc ®ù¬c di chuyÓn tõ bé phËn di chuyÓn ®îc trén lÉn ®Ó sinh ra nhiÖt ch¶y nhùa. §êng r7nh cña vÝt trë thµnh chç n«ng, vµ ¸p lùc nÐn trë nªn m¹nh h¬n nã gÇn víi bé phËn pha chÕ vËt liÖu. VÝt ë bé phËn nÐn cã chøc n¨ng cìng bøc ga vµ níc tõ nhùa nãng ch¶y vµ ®Èy nã trë l¹i bé phËn di chuyÓn. Bé phËn pha chÕ vËt liÖu §©y lµ bé phËn trén lÉn vËt liÖu vµ sinh ra n¨ng lîng cho nhùa nãng ch¶y. §êng r7nh (h2) ë vÝt lµ chç n«ng, di chuyÓn nhiÖt ë trong bé phËn nµy cao trong bé phËn nÐn. 103 Screw Diameter and Injection Pressure §êng kÝnh vÝt vµ ¸p lùc phun The screw diameter is related to injection pressure to a certain degree for each molding machine. If the size of the screw changes, the ultimate injection pressure of the injection-molding machine will change. To determine the injection pressure, the following values are used for calculation: (1) the screw diameter and hydraulic pressure, or (2) ultimate injection pressure and hydraulic pressure, or (3) the actual injection pressure calculated by the ultimate injection pressure and hydraulic pressure. Injection pressure and ultimate injection pressure are obtained as follows: §êng kÝnh vÝt cã liªn quan ®Õn ¸p lùc phun ®Ó biÕt møc ®é cña mçi mét m¸y ®óc. NÕu kÝch cì cña ®êng kÝnh thay ®æi th× giíi h¹n ¸p lùc phun cña m¸y ®óc phun sÏ thay ®æi. Giíi h¹n ¸p lùc phun, tiÕp theo lµ gi¸ trÞ sö dông cho tÝnh to¸n: (1) ®êng kÝnh vÝt vµ ¸p lùc thuû ®éng, hoÆc(2) giíi h¹n cña ¸p lùc phun vµ ¸p lùc thuû ®éng, hoÆc (3) ¸p lc phun thùc tÕ tÝnh to¸n bëi giíi h¹n ¸p lùc phun vµ ¸p lùc phun thuû lùc. ¸p lùc phun vµ ¸p lùc thuû ®éng ®¹t ®îc nh sau: ¸p lùc phun =diÖn tÝch ¸p lùc cña pist«ng a cm2* ¸p lùc thuû ®éng p kgf/cm2 ¸p lùc phun lín nhÊt p kgf/cm2 = ¸p lùc phun F kg* diÖn tÝch trong vÝt xo¾n Acm2 Please note that the hydraulic pressure does not indicate the actual injection pressure. 104 Injection Volume, Injection Load (Weight) ThÓ tÝch phun, träng lîng phun Molding cannot be realized if the injection volume is too small. Injection volume is not only the volume of the cavity; the volume of the runner and sprue shall also be included. The equation to obtain the injection volume is as follows: §óc kh«ng thÓ ®îc thùc hiÖn nÕu ¸p lùc phun qu¸ nhá. ThÓ tÝch phun kh«ng chØ lµ thÓ tÝch cña èng;bao gåm c¶ thÓ tÝch cña r7nh dÉn vµ ®Ëu rãt. BiÓu thøc tÝnh thÓ tÝch phun nh sau: ThÓ tÝch phun Vcm3=hµnh tr×nh lín nhÊt S cm*diÖn tÝch bªn trong vÝt xo¾n Acm2 ThÓ tÝch phun lý thuyÕt lín nhÊt Vcm3 = hµnh tr×nh lín nhÊt Scm*diÖn tÝch bªn trong xo¾n vÝt Acm2 You can assume that the actual injection volume which the injection- molding machine can produce is smaller than the values indicated in the manufacturers' catalogs. The values in the catalogs are often the maximum injection stroke and just theoretical figures. The volume loss is not accounted for. The volume loss is the reverse flow of the molten plastics during injection. The plasticated molten plastics with low viscosity loses a considerable amount of injection force. Molten plastics with high viscosity tends to lose less injection force. The injection volume varies depending on the nature and the molding condition of the molding material. However, the most appropriate injection volume is said to be 60% to 70% of the maximum theoretical volume. 105 B¹n cã thÓ gi¶ sö thÓ tÝch phun thùc tÕ cña m¸y ®óc phun cã thÓ sinh ra nhá h¬n c«ng dông ®îc chØ thÞ trong danh môc chÕ t¹o. C«ng dông trong danh môc thêng cã hµnh tr×nh phun lín nhÊt vµ chÝnh lµ con sè lý thuyÕt . thÓ tÝch Ýt h¬n b¶n kª. ThÓ tÝch mÊt m¸t lµ dßng ch¶y ngîc cña nhùa nãng ch¶y trong lóc phun.Nhùa nãng ch¶y cïng víi ®é nhít gi¶m dÉn ®Õn mÊt Ýt h¬n lùc phun. ThÓ tÝch phun thay ®æi phô thuéc vµo ®Æc tÝnh vµ ®iÒu kiÖn ®óc cña vËt liÖu ®óc.Tuy nhiªn, hÇu hÕt thÓ tÝch phun chän 60% ®Õn70% cña thÓ tÝch lý thuyÕt lín nhÊt. Injection Rate N¨ng suÊt phun Injection rate is the volume injected per unit time, the same meaning as the injection speed. The shorter the injection time, the shorter the molding cycle becomes. In industrial molding, in many occasions, the quality of the part cannot be guaranteed unless it is injected with high pressures and high speeds. For example, injection molding at less than 100 tons clamping force for less than a minute is considered appropriate. In the case of thinner molding, especially high speed is required to fill in the mold. Therefore, a high injection rate is necessary. Tèc ®é phun lµ phÇn tr¨m thÓ tÝch phun trong mét ®¬n vÞ thêi gian,nã cã ý nghÜa gièng nh tèc ®é phun. Thêi gian phun ng¾n h¬n , chu k× ®óc trë nªn ng¾n h¬n. Trong ®óc c«ng nghiÖp, trong nhiÒu lý do, ®Æc tÝnh cña bé phËn kh«ng thÓ ®îc ®¶n b¶o trõ khi nã phun víi ¸p lùc cao vµ tèc ®é cao. cho vÝ dô,®óc phun Ýt h¬n 100 tÊn lùc kÑp cho Ýt h¬n 1 phót ph¶i chó ý cho t- ¬ng thÝch. Trong hßm khu«n cña khu«n máng, nhÊt lµ tèc ®é cao ®ßi hái ®iÒn ®Çy khu«n. V× vËy, n¨ng suÊt phun cao lµ cÇn thiÕt. Plasticating Ability and Screw Speed Kh¶ n¨ng cña chÊt dÎo vµ tèc ®é cña vÝt 106 The injection machine performs plastication of the molding material while the product is being cooled and solidified. The molding cycle would be wasted unless the plasticizing is completed within the cooling and solidification time. Therefore, molding injection requires large plasticizing capacity. The volume of plastication will increase if the screw cylinder revolves more. However, this may cause a thermal decomposition to the molding material, so it is advisable not to raise the number of screw speed. M¸y phun thùc hiÖn chÊt dÎo cña vËt liÖu ®óc trong thêi gian thêi gian s¶n phÈm ®îc lµm l¹nh vµ ®ãng r¾n. Chu kú ®óc cã thÓ bÞ ¶nh hëng trõ khi kim lo¹i ®ùc bæ sung trong khi lµm l¹nh vµ trong thêi gian ®ãng r¾n. V× vËy, ®óc phun cÇn chÊt dÎo cã n¨ng xuÊt lín. ThÓ tÝch cña chÊt dÎo sÏ t¨ng nÕu nh vÝt xo¾n quay nhiÒu h¬n. Tuy nhiªn, nã cã thÓ lµ nguyªn nh©n ph©n gi¶i nhiÖt cña vËt liÖu ®óc, v× vËy kh«ng nªn t¨ng tèc ®é quay. Others VËt kh¸c When a rapid molding cycle is more important than the accuracy of the part, a machine with a higher plasticating capacity is effective. The part with high melting viscosity should require a large operating torque for the screw. In such a case, it is better to use the screw optimized for mixing rather than plasticizing ability. Khi chu kú ®óc nhanh quan träng h¬n ®é chÝnh x¸c cña c¸c bé phËn , mét m¸y dung lîng chÊt dÎo cao lµ cã Ých . Bé phËn cïng víi ®é nhít cao cña dßng nãng ch¶y ®ßi hái vÝt ph¶i cã m«men vËn hµnh lín, nã tèt h¬n khi khi sö dông vÝt chÊt dÎo. Clamping Device HÖ thèng kÑp chÆt The clamping device tightens the mold with great force to prevent the mold from opening and closing due to the pressure from injection. Nowadays it is generally run by hydraulic force. There are two major systems: the direct pressure system and the toggle system: Direct Pressure System: It is the system in which the mold is tightened directly by the hydraulic force. The clamping force works anywhere as long as it is within clamping stroke range. Toggle System 107 This is the system using a mechanical device called a "toggle link". Clamping force comes from mechanical power, but the force works only when the toggle arm is fully extended. Therefore, it is necessary to adjust the clamping device according to the mold thickness. The following are the comparison between the direct pressure system and the toggle system: HÖ thèng kÑp chÆt khu«n cïng víi lùc kÑp lín ng¨n c¶n më vµ ®ãng khu«n theo híng ¸p lùc phun.Ngµy nay nã thêng ch¹y bëi lùc thuû ®éng. Cã 2 lo¹i hÖ thèng chÝnh: hÖ thèng ®iÒu khiÓn ¸p lùc vµ hÖ thèng dÞch chuyÓn HÖ thèng ®iÒu khiÓn ¸p lùc: Nã lµ mét hÖ thèng kÑp chÆt khu«n b»ng lùc thuû ®éng. Lùc kÑp lµm viÖc mäi n¬i dµi nh trong giíi h¹n cña hµnh tr×nh kÑp. HÖ thèng dÞch chuyÓn §©y lµ hÖ thèng sö dông thiÕt bÞ c¬ häc gäi lµ b¶n lÒ di chuyÓn. Lùc kÑp lµ lùc c¬ häc, nhng lùc chØ lµm viÖc khi cÇn m¸y di chuyÓn më réng. V× vËy nã cÇn ph¶i ®iÒu chØnh thiÕt bÞ kÑp theo chiÒu dµy cña khu«n Sau ®©y lµ so s¸nh hÖ thèng ®iÒu khiÓn ¸p lùc vµ hÖ thèng di chuyÓn: [Comparison Between Direct Pressure System & Toggle System] Comparing condition  Direct pressure system  Toggle system Speed of opening/closi ng Mold replacement  Slow Fast Easy Need adjustment by the thickness of the mold Mold clamping force Same force as hydrauli c pressure  More force than the given force due to mechanical tightening Set up of clamping force  Easy Uncertain as it depends on tightening condition of bolt Mold opening Small Large 108 stroke [So s¸nh gi÷a hÖ thèng ®iÒu khiÓn ¸p lùc vµ hÖ thèng kÑp chÆt] So s¸nh ®iÒu kiÖn HÖ thèng ®iÒu khiÓn ¸p lùc HÖ thèng dÞch chuyÓn Tèc ®é ®ãng/më chËm nhanh Thay thÕ khu«n dÔ CÇn ®iÒu khiÓn chiÒu dµy cña khu«n Lùc kÑp khu«n ¸p lùc thuû ®éng Lùc lín h¬n lùc ®7 cho ®a vµo c¬ cÊu kÑp chÆt ThiÕt lËp lùc kÑp dÔ Nã quyÕt ®Þnh ®iÒu kiÖn kÑp chÆt cña bul«ng Hµnh tr×nh më khu«n nhá lín Calculation of the Clamping Force TÝnh to¸n lùc kÑp chÆt Clamping force is calculated as follows: [Example] Assuming that you make two molds for the following parts (units : mm) : The required clamping force F [kgf] is calculated by the following equation: F A*P/0.8 A : Total projection area of the part[ ] P : Average pressure within the cavity [kgf/ ] 0.8 : Safety rate 109 In the case of the above drawing, A becomes the projection area for the two cavities and runner parting line. What is the total? A = projection area of the cavities + runner portion projection =(190*150)*2+(30*3) =57090[ ] =570.9[ ] Assuming P=400 [kgf/ ], F 570.9*400/0.8 285450[kgf] 285.45[tf] Therefore, a molding machine with 285.45 ton clamping force should be used. Lùc kÑp chÆt ®îc tÝnh to¸n nh sau: [VÝ dô] Gi¶ thuyÕt b¹n lµm 2 khu«n víi c¸c bé phËn sau( ®¬n vÞ : mm) : §ßi hái lùc kÑp F [kgf] ®îc tÝnh to¸n b»ng ph¬ng tr×nh sau: A: tæng diÖn tÝch h×nh chiÕu cña c¸c bé phËn [cm2] F≥A*P/0.8 P :¸p lùc chuÈn trong chç tròng [kgf/cm2] 0.8 :hÖ sè an toµn Trong hßm khu«n cña h×nh vÏ bªn trªn, A trë thµnh diÖn tÝch h×nh chiÕu cña 2 chç tròng r7nh dÉn ®êng ph©n khu«n. Tæng lµ g×? A= diÖn tÝch h×nh chiÕu cña chç tròng + diÖn tÝch h×nh chiÕu phÇn d7nh dÉn =(190*150)*2 +(30*3) =57090 [mm2] =507.9 [cm2] Gi¶ thuyÕt P =400[kgf/cm2] F≥570.9*400/0.8 ≥ 285450[kgf] ≥ 285.45 [tf] V× vËy, m¸y ®óc cïng víi lùc kÑp 285.45 tÊn ®7 ®îc sö dông Mold Opening and Closing Stroke Hµnh tr×nh më vµ ®ãng khu«n The mold opening/closing stroke needs to be examined thoroughly; otherwise, the part may not be removed from the mold. In the toggle system, the toggle link position is moved by a thickness adjustment device, and the mold is tightened while the link is constantly extended. As such, a stroke can be secured between maximum and 110 minimum mold thickness. In the direct pressure system, there is no structure to move the clamping device. Therefore, the stroke can be secured at the minimum thickness range. Be aware and cautious that the stroke is reduced as the mold becomes thicker. Hµnh tr×nh më vµ ®ãng khu«n cÇn ph¶i kiÓm tra lu lîng ; c¸ch kh¸c,bé phËn cã thÓ kh«ng th¸o ®îc tõ khu«n. Trong hÖ thèng dÞch chuyÓn,vÞ trÝ b¶n lÒ dÞch chuyÓn di chuyÓn bëi ®iÒu chØnh hÖ thèng, vµ khu«n trë nªn chÆt chÏ h¬n khi b¶n lÒ liªn tôc ®îc më réng.Nh vËy hµnh tr×nh cã thÓ ®îc ®¶n b¶o gi÷a gi¸ trÞ lín nhÊt vµ gi¸ trÞ nhë nhÊt chiÒu dµy khu«n. Trong ®iÒu khiÓn hÖ thèng lùc, ë ®©y kh«ng cã kÕt cÊu di chuyÓn thiÕt bÞ kÑp. V× vËy, hµnh tr×nh cã thÓ kÑp chÆt chiÒu dµy nhá nhÊt. NhËn biÕt vµ thËn träng hµnh tr×nh ®ã lµ gi¶m bít chiÒu dµy cña khu«n. Power and Transfer System HÖ thèng lùc vµ di chuyÓn Recently, most injection molding machines are run by the hydraulic force system. This is because the hydraulic system is easy to adjust in speed and pressure and because it can direct the force transfer freely and flexibly. The hydraulic device consists of the following: o Power unit, which sends oil, the source of force, into the hydraulic circuits. o Valve which adjusts the flow and movement of the oil. o Actuator which performs work by the force received by oil. Bëi v× hÖ thèng thñy lùc dÔ ®iÒu chØnh tèc ®é vµ ¸p lùc vµ bëi v× nã cã thÓ ®iÓu chØnh di chuyÓn lùc tù do vµ linh ho¹t. ThiÕt bÞ thuû lùc bao gåm nh sau: o §¬n vÞ lùc, ph¸t dÇu, nguån gèc cña lùc, vµo trong dßng thuû lùc. o Van ®iÒu chØnh dßng ch¶y vµ chuyÓn ®éng cña dÇu. o Bé phËn dÉn ®éng lµm viÖc bëi lùc nhËn tõ dßng dÇu. 111 Đơn vị lực Bơm, Động cơ  Van điều chỉnh áp lực Điểu khiển hướng  Bộ phận dẫn động chu kỳ kẹp khuôn chu kỳ phun Hành trình làm việc lực khởi động Quyết định độ lớn và hướng của lực Di chuyển lực vào trong hành trình Electric Control The following are 3 types of electric circuits used for injection molding: o Power transfer circuits-control of hydraulic device o Electric heat circuits- heater control of screw cylinder o Power circuits-electric motor-(motor, pump) control To control the electric circuits, no breaker point sequence (meaning continuing or in sequence) with IC is employed. §iÒu khiÓn ®iÖn Sau ®©y lµ 3 lo¹i dßng ®iÖn sö dông trong ®óc phun: o §iÖn chuyÓn ®iÒu khiÓn dßng cña hÖ thèng thuû lùc o NhiÖt ®iÖn ®iÒu khiÓn dßng nhiÖt cña vÝt xo¾n o Dßng ®iÒu khiÓn ®éng c¬ ®iÖn (b¬m, ®éng c¬) 112 Các loại nhựa và đặc tính của nó Chương này trình bầy sự khác nhau giữa nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn,và sự khác nhau giữa chất dẻo kết tinh và chất dẻo vô định hình. Nhựa nhiệt dẻo Loại nhựa này mềm hoặc chảy ra nếu được đốt nóng. Chất dẻo đạt đến trang thái mềm hoặc tan chảy được phun vào hốc khuôn trong quá trình đúc. Khi hạ bớt nhiệt nhựa sẽ đông cứng lại (solidifies). Nhựa đông cứng có thể mềm trở lại dưới tác động của nhiệt. Nhựa dẻo nhiệt dẻo có thể phân thành chất dẻo kết tinh (crystalline plastics) và chất dẻo vô định hình (amorphous plastics), cả hai đều có thể dùng cho khuôn đúc phun. Chu trình đúc (molding cycle) có thể ngắn hơn so với chất dẻo nhiệt rắn. Dưới đây là các sản phẩm của nhựa nhiệt dẻo. [Một số thí dụ sử dụng nhựa nhiệt dẻo] Tên nhựa Công dụng Polyethylene (PE)  [PE mật độ thấp] Đồ đựng thực phẩm, đồ uống, lọ đựng thuốc, màng đóng gói, vỏ dây điện, đồ chơi, đồ gia dụng. [PE mật độ cao] Túi sách hàng, túi đựng rác, Hộp đựng xà phòng bột, ống thoát nước, ống dẫn khí. Polypropylene (PP) Chi tiết nội thất và bên ngoài của ô tô, màng bao gói thực phẩm, bồn máy giặt, Thùng nhựa, can nhựa, các ngăn tủ, ghế, chén tách mỏng, đồ bếp núc. 113 Polyvinyl chloride (PVC) [Vật liệu PVCcứng] Dùng trong nông nghiệp, ống dẫn và thoát nước, ống dây điện, lớp vách cho cabin bồn tắm, khung cửa sổ, ống nối, chụp đèn.  [Vật liệu PVC mềm] Vật liệu lát sàn và vật liệu dán tường, gói thực phẩm, ống trong nông nghiệp. Polystyrene (PS) Hộp nhựa trong suốt đựng thức ăn (HIPS), các bộ phận cho thiết bị điện gia dụng lớn như tivi, tủ lạnh, máy giặt, máy điều hoà, vật liệu cách nhiệt, bình chứa. Polycarbonate (PC) Máy tính cá nhân, máy in, máy Fax, điện thoại di động, đĩa cứng như CD và DVD, pha đèn xe ô tô, mặt đồng hồ, vật liệu lợp, nhà để xe, vật liệu cách âm trong xây dựng. Acrylonitrile butadienstylene (ABS) Máy tính cá nhân, máy in, máy Fax, tủ lạnh, máy điều hoà,máy hút bụi, máy trò chơi, đồ chơi, đồ thể thao, đồ giải trí. Polyamide (PA) Các chi tiết chuyển động của máy (bạc lót, bánh răng, cam vv) kẹp tài liệu, bulông Moving parts of machine (bearing, gear, cam, etc.) Fastener, bolt 114 [Vật liệu nhựa sử dụng cho các bộ phận xe ô tô] Carry box (ABS) : hộp đựng đồ Roof rail (PC): Giá đỡ trên mui xe. Spoiler (ABS): Nắp cốp sau Over fender (PP): Tấm chắn bùn bánh xe. Bumper (PP): Ba đờ sốc bảo vệ ô tô. 115 [Vật liệu nhựa sử dụng bên trong ô tô] Dash board (ABS): bảng điều khiển. Console box(pp): hộp điều khiển. Brake pedal (PA): bàn đạp phanh. Door rim (PP): Ốp cửa. Nhựa nhiệt rắn. Loại nhựa này mềm đi khi chịu nhiệt nhưng không tan chảy. Chất dẻo này được đùn vào phía trong hốc khuôn khi nó mềm. Vật liệu này đóng cứng chậm hơn do có phản ứng hoá học bởi sự gia tăng nhiệt độ. Chất dẻo nhiệt rắn khi bị cứng lại nó sẽ không mềm như cũ cho dù được nung nóng. Các chất dẻo nhiệt rắn đều là các loại nhựa vô định hình, một vài thứ không phù hợp với đúc phun. Chu trình đúc với các chất dẻo này là dài hơn. 116 thêi gianho¸r¾n r¾n Tg  nhiÖt ®é r¾n  láng Tg  Chất dẻo nhiệt rắn sẽ bị mềm ra sau khi bị đốt nóng quá nhiệt độ (Tg ). Để cho nó cứng lại, nhiệt độ phải được giữ dưới nhiệt độ xảy ra phản ứng hoá học(Tg), nếu không chỉ có Tg :@ Öt ®é chÊt dÎo b¾t ®Çu mÒm Tg :@ nhiÖt ®é chÊt dÎo b¾t ®Çu ph¶n øng mµ kh«ng ®ãng r¾n [Thời gian phản ứng và đóng rắn của nhựa nhiệt rắn] phản ứng hoá học xảy ra, mà không có quá trình cứng lại. Các sản phẩm chất dẻo làm từ chất dẻo nhiệt rắn như : [Một số ví dụ sử dụng chất dẻo nhiệt rắn] Tên nhựa Công dụng Nhựa Epoxy (EP) Nhựa Phenol (PF)  Thùng đựng thuốc, ống, hộp, đế IC, đầu nối, chất keo, sơn, chất phủ. Sản phẩm điện và điện tử, chi tiết của ô tô, thiết bị điện, các chi tiết cơ động, công tắc, gạt tàn, nắp dầu, thùng nhiên liệu, quai nồi, đĩa Sự khác nhau giữa chất dẻo kết tinh và chất dẻo vô định hình 117 Chất dẻo kết tinh Chất dẻo vô định hình Chuỗi các phân tử của các chất dẻo đặc đuợc liên kết rất đều, nhiều chuỗi phân tử này không cho phép đảm bảo chính xác kích thước Các chất dẻo này không hợp thành chuỗi liên kết đều đặn và chỉ có ở trạng thái rắn. Dễ đảm bảo kích thước chính xác hơn so với chất dẻo kết tinh. Độ nhớt (Viscosity) thay đổi trong khoảng nhiệt độ +100 0 C từ điểm nhiệt độ chuyển pha thuỷ tinh. [Điểm nhiệt độ nóng chảy và hoá rắn đối với mỗi loại nhựa] Tên nhựa Polyethyl  điểm nóng chảy [ ] nhiệt độ xi lanh [ ]  nhiệt độ đóng rắn [ ]  nhiệt độ khuôn [ ] Chất dẻo kết tinh Chất dẻo vô định hình ene (PE) Polyprop ylene (PP) Polyamid e (PA) Polyvinyl chloride (PVC) Polystyre ne (PS) Polycarbo nate (PC) 110 - 141 200 - 300 100 - 200 15 - 75 168 - 186 200 - 300 100 - 200 15 - 90 215 - 265 220 - 350 145 - 170 20 - 90 87 - 212 140 - 210 87 35 - 65 100 - 240 170 - 310 100 20 - 60 150 - 250 270 - 380 150 85 - 125 118 Acrylonit rile butadiens tylene (ABS)  80 - 255 200 - 300 80 - 125 40 - 85 Property of Plastics Chương này trình bày về đặc tính của chất dẻo và các thông số của các loại vật liệu trong công nghệ đúc. Đặc tính của chất dẻo Đặc tính của chất dẻo (Plastic) được phân loại theo 5 chỉ tiêu sau: Những đặc điển được đề cập ở đây có thể dùng để tham khảo khi chọn chất dẻo. Tuy nhiên, các đặc tính này khó tránh khỏi thay khi nhiệt độ hoặc độ ẩm thay đổi, vì vậy để chọn chất dẻo cần tính toán thật cẩn thận về sự thay đổi điều kiện môi trường. Cơ tính Cơ tính là kể đến sự biến dạng hoặc bị đứt vỡ của chất dẻo do sự thay đổi cơ học như tải trong đặt lên nó chẳng hạn. Cơ tính của chất dẻo phụ thuộc vào nhiệt độ, tải trọng tác dụng và khoảng thời gian chịu tải trọng đặt vào. Nó cũng có thể bị tác động do bức xạ tia cực tím khi sử dụng ngoài trời. Tính chất nhiệt Đặc tính về nhiệt bao gồm khả năng chịu nhiệt và khả năng bắt lửa của chất dẻo. Nhựa nhiệt (Thermoplastics) dẻo có hệ số giãn nở nhiệt lớn hay có tính dễ bắt lửa và tính dẫn nhiệt hay nhiệt dung nhỏ hơn vật liệu khác như kim loại chẳng hạn. 119 Tính chất hóa học Độ bền hóa học, khả năng chống nứt do môi trường (environmental stress crack resistance) hoặc khả năng chịu được sự thay đổi của môi trường đó là đặc tính hóa học. Khi nhựa tiếp xúc với các hóa chất, sẽ một có sự thay đổi nào đó. Sau khi nhựa tiếp xúc với hóa chất khoảng một tuần, sự thay đổi sẽ xuất hiện, khối lượng và kích thước có thay đổi. Những thay đổi này được xem như tính chất hóa học của nó. Đặc tính về điện Đặc tính về điện của chất dẻo thường được xem như những tính điện từ. Tính chất điện bao gồm tính cách điện, độ dẫn điện, độ tích điện tĩnh. Nhờ có tính cách điện tốt, nên nhựa thường được sử dụng trong các lĩnh vực điện. Tuy nhiên, nếu chất dẻo có những khuyết tật, chúng dễ bị nhiễm điện. Lý tính Trọng lượng riêng, hệ số khúc xạ và tính hút ẩm chúng được gọi là tính chất vật lý của chất dẻo. Trọng lượng riêng của chất dẻo thường là nhỏ và nó thay đổi phụ thuộc vào đặc tính của Polyme cao (high polymer), hoặc tác động nhiệt và cơ đối với chất dẻo. Đặc tính của vật liệu đúc Đó là các đặc tính, khả năng ứng dụng, những điều cần lưu ý khi sử dụng, chế độ đúc và tính chất vật lý của các vật liệu đem đúc (molding material ) ( Chỉ có tính chất vật lý của chất dẻo nhiệt rắn(thermosetting plastics)). Các chỉ tiêu của vật liệu đúc thường biến đổi thành những trạng thái khác nhau do nhiều yếu tố. Đặc điểm chung, khả năng ứng dụng, lưu ý khi dùng, và chế độ đúc được giới thiệu dưới đây: 120 Polyamide (Nylon) (PA) a. Đặc điểm : Chống va đập cực tốt và có độ bền hóa học cao, chịu được nhiệt độ thấp và cách điện tốt. Nhiệt độ nóng chảy cao, chịu nhiệt tốt. Nhờ có tính tự bôi trơn nên nó thường được dùng để làm các bạc đỡ của các chi tiết cơ khí. b. Ứng dụng: Thường được sử dụng cho các bộ phận chuyển động của máy (bạc, bánh răng, cam…) hoặc bulong. c. Chú ý: Vì nó có đặc điểm là hút ẩm, do đó độ chính xác về kích thước bị ảnh hưởng và chất lượng của vật liệu có thể thay đổi. vì vậy cần phải được xấy khô trước khi đúc. Độ nhớt khi chảy loảng thấp nên có thể tạo ra bavia (flashes). d. Chế độ đúc: Nói chung nhiệt độ nhựa thường được đặt cao. Điều khiển nhiệt độ khuôn để làm nguội đều. ĐẶC TÍNH 1( Nhiệt độ sấy-Áp suất phun) Nhựa Lo ại Ny  Cốt liệu  Ký hiệu  Nhiệt độ sấy [ ] Thời gian sấy [hours]  Nhiệt độ xylanh [ ]  Nhiệt độ khuôn [ ] Áp suất phun [kgf/ ] 800 - Polya mide (Nylo lon 6 Ny - PA6 80 8 - 15 220 - 300 20 - 90  1500 n) lon 6-6 - PA6 6 80 8 - 15 250 - 350 20 - 90 1000 - 1500 ĐẶC TÍNH 2 (độ giãn dài- Trọng lượng riêng) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu Độ giãn dài [%]  Tỷ lệ co ngót [%]  Độ chịu nhiệt lâu dài [ ] Nhiệt độ bị biến dạng. [ ]  Trọng lượng riêng 121 Polya mide (Nylo Ny lon 6 Ny  - PA6  25 - 320  0.5 - 82 - 121 60 - 70 1.5  1.12 - 1.14 n) lon 6-6 - PA6 6 60 - 320 0.8 - 2.0 82 - 121 66 - 105 1.13 - 1.15 ĐẶC TÍNH 3 (độ bền kéo - độ bền va đập) Nhựa Lo ại Ny  Cốt liệu  Ký hiệu Độ bền kéo [kgf/ ] 490 - Độ bền nén [kgf/ ]  Độ bền uốn [kgf/ ]  Độ bền va đập [kgf/ ] Polya mide (Nylo lon 6 Ny - PA6 850 914 560 - 1250 1.0 - 20.0 n) lon 6-6 - PA6 6 630 - 850  1050 430 - 1200 1.0 - 5.4 Polypropylene (PP) a. Đặc điểm: Loại này có trọng lượng riêng nhẹ nhất trong các loại nhựa thông dụng. Tính chảy loãng rất tốt. Được sử dụng với các loại cổng phân phối khác nhau như: cổng phân phối kiểu điểm chốt (pinpoint gate), cổng phân phối trực tiếp (direct gate), cổng phân phối đặc biệt… Loại này không cần sấy khô vật liệu trước khi đúc vì nó hút ẩm rất ít. Hệ số co ngót đúc (Molding shrinkage) thay đổi tùy theo nhiệt độ khuôn. b. Ứng dụng: Thường được dùng cho các chi tiết rất lớn hoặc các chi tiết cực mỏng. Vì nó có độ bền mỏi rất tốt, nên thường được dùng làm các chi tiết như khớp nối, bản lề chịu uốn nhiều lần. c. Chú ý: Do có hệ số co ngót lớn, nên nó có thể bị biến dạng nếu chế độ làm lạnh trong khuôn không đủ. 122 Để đúc để đạt được độ chính xác kích thước, phải thực hiện điều chỉnh nhiệt độ. Khi dùng khuôn, có thể gây ra (sink marks) hoặc lỗ, nên áp suất phun (injection pressure) phải để tương đối cao. d. Điều kiện đúc: Nhiệt độ đúc thường dùng là 40-60 . Áp suất phun tiêu chuẩn là 800-1200KG/cm2. Tuy nhiên, với áp suất cao nhất dễ sinh bavia (flash). Phạm vi nhiệt độ đúc (molding temperature) thích hợp là khoảng 200- 300 và tốt hơn hết là dùng ở vùng nhiệt độ cao. ĐẶC TÍNH THỨ NHẤT( Nhiệt độ sấy-Áp suất phun) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu  Nhiệt độ sấy [ ] Thời gian sấy [hours]  Nhiệt độ xylanh [ ] Nhiệt độ khuôn [ ] Áp suất phun [kgf/ ] Th ôn g Polypr dụ opylen ng e (PP)  - PP - - 180 - 300 20 - 90 Sợi  600 - 1410 - thủy tinh 40% PP - - 200 - 300 20 - 90 703 - 1410 ĐẶC TÍNH THỨ HAI (Độ giãn dài- Trọng lượng riêng) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu  Độ giãn dài [%]  Hệ số co ngót %] Khả năng chịu nhiệt liên tục [ ] Nhiệt độ biến dạng nhiệt [ ]  Trọng lượng riêng Polypr Th opylen ôn e (PP) g dụ  - PP 100 - 800  1.0 - 2.5  88 - 115 103 - 130  0.90 - 0.91 123 ng Sợi thủy - tinh 40%  PP 2.0 - 4.0  0.2 - 1.8  121 - 138 110 - 161  1.22 - 1.23 ĐẶC TÍNH THỨ BA (Độ bền kéo - Độ dai va đập) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu Độ bền kéo [kgf/ ] Độ bền nén [kgf/ ]  Độ bền uốn [kgf/ ] Độ dai va đập [kgf/ ] Th ôn g Polypr dụ opylen ng e (PP)  - PP Sợi  210 - 400  260 - 352 - 492 562  1.5 - 110 thủy - tinh 40% PP 560 - 1000 387 - 492 492 - 1000  6 - 11 POLYETHYLENCE (PE) a. Đặc điểm: Có 2 loại PE : PE tỷ trọng thấp và PE tỷ trọng cao. PE tỷ trọng thấp thì mềm hơn PE tỷ trọng cao. Nó có tính đúc rất tốt. Còn PE tỷ trọng cao thì có độ cứng tốt và tính chống va đập rất cao. Có độ bền hóa học rất tốt. Không cần sấy trước khi đúc bởi vì nó không hút ẩm. b. Ứng dụng: PE tỷ trọng thấp được dùng để sản xuất các chi tiết mềm và dễ uốn. Nó thường dùng đối với chi tiết hình dáng phức tạp hoặc vật liệu bao gói. Loại này còn được dùng để pha vào vật liệu đúc để cải thiện tính chảy loãng của các vật liệu đúc (molding materials). PE tỷ trọng cao thường được dùng để chế tạo các thùng phi hoặc làm các sản phẩm nhựa lớn như thùng chứa… 124 c. Chú ý: Nếu nhiệt độ đúc cao sẽ dẫn đến kết quả sau: Chu trình đúc (molding cycle) dài hơn, độ bền va đập giảm đi, độ co ngót (molding shrinkage) trở lên lớn hơn và trọng lượng riêng tăng lên. Nhiệt độ đúc thấp là nguyên nhân làm cho bề mặt vật đúc bị tách ra hoặc biến dạng. d. Điều kiện đúc: Nhiệt độ khuôn cao hơn sẽ cải thiện được độ bóng bề mặt và hình dáng, đường nét của chi tiết. Áp suất đúc (injection pressure) cao hơn sẽ làm cho nhiệt độ của nhựa nóng chảy bên trong khuôn đều hơn. Nó làm tăng mật độ và độ bền của nhựa. Nên sử dụng áp suất duy trì thấp sau khi nhựa nóng chảy được điền đầy. ĐẶC TÍNH THỨ NHẤT( Nhiệt độ sấy-Áp suất phun) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu  Nhiệt độ sấy [ ] Thời gian sấy [hours]  Nhiệt độ xylanh [ ]  Nhiệt độ khuôn [ ]  Áp suất phun [kgf/ ] M ật độ th ấp Polyet M hylene ật (PE) độ  - LD PE MD  - - 150 - 270 20 - 60 500 - 2110 562 - tru - ng bì nh PE - - 200 - 300 10 - 60 2110 M - HD ật PE - - 200 - 300 10 - 80 600 - 1410 125 độ ca o ĐẶC TÍNH THỨ HAI (Độ giãn dài- Trọng lượng riêng) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu  Độ giãn dài [%]  Hệ số co ngót %]  Khả năng chịu nhiệt liên tục [ ] Nhiệt độ biến dạng nhiệt [ ]  Trọng lượng riêng M ật độ - th ấp  LD 90 - PE 800  1.5 - 80 - 100 5.0  37.6 - 49.2  0.91 - 0.925 Polyet hylene (PE) M ật độ tru ng bì nh  - MD PE  50 - 600  1.5 - 5.0  48.7 - 121 48.7 - 73.7  0.926 - 0.940 M ật độ - HD ca PE o  20 - 130  2.0 - 6.0  78 - 124 59.8 - 88  0.941 - 0.965 ĐẶC TÍNH THỨ BA (Độ bền kéo - Độ dai va đập) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu Độ bền kéo [kgf/ ]  Độ bền nén [kgf/ ]  Độ bền uốn [kgf/ ]  Độ dai va đập [kgf/ ] M ật Polyet độ hylene th (PE) ấp  - LD PE  42 - 161  - - Khó vỡ M - MD 84 - - 337 - 492 2.7 - 87 ật độ tru ng bì nh PE 246 M ật độ - HD ca PE o  218 - 387  190 - 253  - 2.7 - 87 Acrylonitrile butadienstylene (ABS) a. Đặc điểm: Đây là loại nhựa có tính đàn hồi tốt và khó vỡ. Là loại nhựa vô định hình (Amorphous plastics), nó ít có khả năng chịu đựng điều kiện khí hậu xấu. Là vật liệu dễ đạt được độ chính xác kích thước và giữ được sự ổn định về kích thước. Là vật liệu dễ thực hiện gia công tiếp theo (gia công cơ, mạ điện, hàn chảy…). b. Ứng dụng: Thường được sử dụng để làm các thiết bị điện trọng gia đình và nội thất. c. Chú ý: Đây là vật liệu có đặc tính hút ẩm tốt, nên cần phải sấy trước khi đem đúc, mặt khác nó hay bị có bọt khí hoặc vết gãy (cracks) trên bề mặt sản phẩm. Nên tránh đúc hình dạng mỏng, khó điền đầy khuôn. d. Điều kiện đúc: Duy trì nhiệt độ khuôn đúc tương đối cao, nhiệt độ ôn định khoảng 60 – 80 0C. Áp suất đúc cao vì ABS có tính chảy loãng kém. ĐẶC TÍNH THỨ NHẤT( Nhiệt độ sấy-Áp suất phun) Nhựa  L Cốt oạ liệu i  Ký hiệu  Nhiệt độ sấy [ ] Thời gian sấy [hours]  Nhiệt độ xylanh [ ] Nhiệt độ khuôn [ ]  Áp suất phun [kgf/ ] Acrylon itrile butadien stylene (ABS) Đ ộ cứ ng ca o B ền nh iệt  - AB S - AB S Sợi thủ y  70 - 80 70 - 80  2 180 - 260 40 - 80 560 - 1760 2 250 - 300 40 - 80 560 - 1760 - tinh AB 20 S % - 40 % 70 - 80 2 200 - 260 40 - 80 1050 - 2810 ĐẶC TÍNH THỨ HAI (Độ giãn dài- Trọng lượng riêng) Nhựa  L Cốt oạ liệu i  Ký hiệu  Độ giãn dài [%]  Hệ số co ngót %]  Khả năng chịu nhiệt liên tục [ ] Nhiệt độ biến dạng nhiệt [ ]  Trọng lượng riêng Acrylon itrile butadien stylene (ABS) Đ ộ cứ ng - ca o B ền nh - iệt  AB 3.0 - S 20.0 AB 5.0 - S 25.0  0.2 - 0.9 60 - 93 82 - 108 0.2 - 0.9 88 - 165 93 - 122  1.02 - 1.07 1.05 - 1.08 Sợi thủ y tinh AB - 20 S % - 40 %  2.5 - 3.0  0.1 - 0.2  93 - 110 93 - 118 1.22 - 1.36 ĐẶC TÍNH THỨ BA (Độ bền kéo - Độ dai va đập) Nhựa  L Cốt oạ liệu i  Ký hiệu Độ bền kéo [kgf/ ]  Độ bền nén [kgf/ ]  Độ bền uốn [kgf/ ]  Độ dai va đập [kgf/ ] Acrylon itrile butadien stylene (ABS) Đ ộ cứ ng ca o B ền nh iệt  - AB S - AB S Sợi thủ y  400 - 610 400 - 560  127 - 879 506 - 702  773 - 1000 6 - 33.7 703 - 1050 10.9 - 35.4 tinh AB - 20 S % - 40 % 570 - 740 600 - 1550 1120 - 1900 5.4 - 13.1 Polycarbonate (PC) a. Đặc điểm: Loại này có nhiệt độ chảy cao, độ nhớt (viscosity) cũng cao. Hệ số co ngót đúc (molding shrinkage rate) khá nhỏ (0.5-0.8%) và không bị ảnh hưởng bởi vị trí cổng phân phối (gates) Khộng bị hóa mềm dưới 150oC. 129 Chống va đập cực tốt. b. Ứng dụng: Dùng chế tạo các chi tiết có yêu cầu về độ bền, các chi tiết chịu tải trọng động và lớn. c. Chú ý: Cần phảo sấy khô trước khi đúc do có đặc điểm là hút ẩm cao, nếu không hình dạng và chất lượng có thể bị hưởng. Nhiệt độ đúc cao nên khiến chu trình đúc (molding cycle) dài hơn. Nhiệt độ khuôn thấp có thể làm chi tiết biến dạng. Nếu áp lực phun (injection pressure) quá cao sẽ làm cho chi tiết biến dạng bên trong nên dễ vỡ. d. Điều kiện đúc: Nhiệt độ khuôn trong khoảng 85-110oC. Nếu nhiệt độ này cao hơn thì nhựa chảy trong đường ống sẽ tốt hơn và tăng độ bóng hình dạng bên ngoài. Nó cũng làm giảm biến dạng của sản phẩm. Áp lực đúc có thể đặt cao, Nhiệt độ đúc (Molding temperature) nên nằm trong khoảng 260 - 3000C. ĐẶC TÍNH THỨ NHẤT( Nhiệt độ sấy-Áp suất phun) Nhựa Lo ại  Cốt liệ u  Ký hiệ u  Nhiệt độ sấy [ ] Thời gian sấy [hour s]  Nhiệt độ xylanh [ ]  Nhiệt độ khuôn [ ]  Áp suất phun [kgf/ ] Polyc arbon ate (PC) Th ôn g - PC 120 24 dụ ng Sợi thủ  250 - 380  80 - 120  700 - 1500 - y tin h PC 120 24 270 - 380 80 - 120 700 - 1410 <1 0% Sợi thủ y - tin h 10 %  PC 120 24 270 - 380  80 - 120  1050 - 2810 ĐẶC TÍNH THỨ HAI (Độ giãn dài- Trọng lượng riêng) Nhựa Lo ại  Cốt liệ u  Ký hiệ u  Độ giãn dài [%]  Hệ số co ngót %] Khả năng chịu nhiệt liên tục [ ] Nhiệt độ biến dạng nhiệt [ ]  Trọng lượng riêng Th ôn g - PC dụ ng  100 - 130  0.5 - 0.7  121 - 133  132 - 143  1.19 - 1.20 Polyc arbon ate (PC) Sợi thủ y - tin h <1 0% Sợi thủ y tin  PC 5 - 10  0.2 - 0.5  135 146 1.27 - 1.28 - h P <1 C 0% - 40 % 0.9 - 5.0 0.1 - 0.3 135 149 - 154 1.24 - 1.52 ĐẶC TÍNH THỨ BA (Độ bền kéo - Độ dai va đập) Nhựa Lo ại  Cốt liệ u  Ký hiệ u Độ bền kéo [kgf/ ] Độ bền nén [kgf/ ]  Độ bền uốn [kgf/ ]  Độ dai va đập [kgf/ ] Th ôn g - PC dụ ng  550 - 735  844 950  66 - 100 Polyc arbon ate (PC) Sợi thủ y - tin PC h <1 0% Sợi thủ y  630 - 675 984 1050 6.5 tin - h PC 10 % - 40 %  840 - 1760  914 - 1480  1200 - 2250 11 Polystyrene (PS) a. Đặc điểm: Có tính chảy loãng rất tốt. Độ co ngót (molding shrinkage) ít, không hút ẩm. Độ bền nhiệt tốt nên sự phân hủy nhiệt không xảy ra ngay cả khi nhiệt độ đúc (molding temperature) quá lớn. Cách điện tốt và độ bền hóa học cao. b. Chú ý: Nếu chế độ đúc không thích hợp thì sẽ gây ra biến dạng và gây ra ứng suất dư bên trong chi tiết. Điều này sẽ gây nứt (cracks) trong khi tháo chi tiết khỏi khuôn. Áp lực phun (injection pressure) qúa lớn có thể gây ra bavia (flashes). c. Điều kiện đúc: Nói chung nhiệt độ khuôn dưới 40oC. Để nâng cao độ bóng bề mặt nên chọn 60 - 70 oC. ĐẶC TÍNH THỨ NHẤT( Nhiệt độ sấy-Áp suất phun) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu  Nhiệt độ sấy [ ] Thời gian sấy [hours]  Nhiệt độ xylanh [ ]  Nhiệt độ khuôn [ ]  Áp suất phun [kgf/ ] Th ôn GP g - PS - - 120 - 310 20 - 70 dụ ng  700 - 2110 Polyst yrene Va đập cao Bề n  - HIP S  - - 190 - 280 10 - 80 703 - 2110 703 - (PS)  nhi ệt - PS - - 190 - 280 20 - 80  2110 Sợi thủy tinh - 20 % - 30 %  PS - - 170 - 280 20 - 80  1050 - 2810 ĐẶC TÍNH THỨ HAI (Độ giãn dài- Trọng lượng riêng) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu  Độ giãn dài [%]  Hệ số co ngót %]  Khả năng chịu nhiệt liên tục [ ] Nhiệt độ biến dạng nhiệt [ ]  Trọng lượng riêng Th ôn GP g - PS dụ ng Va HIP  1.6 - 4.0 13.0 -  0.2 - 0.7 0.2 -  60 - 80 74 - 110  1.03 - 1.09 1.03 - Polyst yrene đập - cao Bề n  S 50.0 2.0 - 0.8 59.8 - 82 72 - 104 0.2 -  1.06 1.05 - (PS)  nhi ệt - PS  60.0 0.6 - -  1.09 Sợi thủy tinh - 20 PS % - 30 %  1.0 - 2.0  0.1 - 0.3 82 - 93 97 - 110  1.20 - 1.33 ĐẶC TÍNH THỨ BA (Độ bền kéo - Độ dai va đập) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu Độ bền kéo [kgf/ ]  Độ bền nén [kgf/ ]  Độ bền uốn [kgf/ ]  Độ dai va đập [kgf/ ] Th ôn Polyst g - yrene dụ (PS) ng  GP 350 - PS 840  809 - 550 - 1000 1.1 - 2.2 1120 Va đập  - HIP S  200 - 476  281 - 633  211 - 844 2.6 - 20.0 cao Bề n nhi ệt  - PS  350 - 530 - -  2.2 - 19.0 Sợi thủy tinh - 20 PS % - 30 %  630 - 1050  949 - 1270 738 - 1410 1.4 - 2.2 Polyvinyl chloride (PVC) a. Đặc điểm: Khi nóng chảy thì độ nhớt (viscosity) cao, Tính chảy loãng kém, Đặc điểm là có đặc điểm hóa học tốt ví dụ như có tính chống ô xy hóa và kiềm. Chịu được điều kiện thời tiết khắc nghiệt,… b. Chú ý: Điều chỉnh nhiệt độ bị giới hạn, nếu không điều chỉnh đúng thì chi tiết có thể bị phân hủy do bị cháy hoặc ăn mòn khuôn đúc. Tốt hơn hết là nên thay đổi áp lực phun (injection pressure), rãnh rót (sprue), đường dẫn (runner), cửa phân phối (gate) cần được mỏng hơn, ngắn hơn và độ dày của sản phẩm cần được để dày nhất nếu có thể. Nêu tốc độ phun (injection speed) quá nhanh thì nhiệt ma sát tăng và dễ bốc cháy. c. Điều kiện đúc: Khi đúc nên sử dụng áp lực đúc trong khoảng 800-1200Kgf/cm2. Nhiệt độ đúc (Molding temperature) nên đặt thấp, thông thường ở dưới 180-190oC Nên giảm tốc độ phun. ĐẶC TÍNH THỨ NHẤT( Nhiệt độ sấy-Áp suất phun) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu  Nhiệt độ sấy [ ] Thời gian sấy [hours]  Nhiệt độ xylanh [ ]  Nhiệt độ khuôn [ ]  Áp suất phun [kgf/ ] Poly vinyl chlor ide (PV C) Vậ t liệ u - m ề m Vậ t liệ  SPV C HP  - - 140 - 190 10 - 60  562 - 1760 703 - u - VC - - 170 - 210 10 - 60 cứ ng 2810 ĐẶC TÍNH THỨ HAI (Độ giãn dài- Trọng lượng riêng) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu  Độ giãn dài [%]  Hệ số co ngót %]  Khả năng chịu nhiệt liên tục [ ] Nhiệt độ biến dạng nhiệt [ ]  Trọng lượng riêng Poly vinyl chlor ide (PV C) Vậ t liệ u - m ề m Vậ t  SPV C  200 - 450  1.0 - 5.0  - - 1.35 - 1.6 liệ u cứ ng - HP VC 40 - 80 0.1 - 0.5 54.2 - 105 57.0 - 82 1.30 - 1.58 136 ĐẶC TÍNH THỨ BA (Độ bền kéo - Độ dai va đập) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu Độ bền kéo [kgf/ ] Độ bền nén [kgf/ ]  Độ bền uốn [kgf/ ] Độ dai va đập [kgf/ ] Poly vinyl chlor ide (PV C) Vậ t liệ u - m ề m Vậ t  SPV C  100 - 240  63 - 120  - 2.2 - 100 liệ u cứ ng - HP VC 385 - 630 562 - 914 703 - 1120 Biến đổi lớn Epoxy (EP) ĐẶC TÍNH THỨ NHẤT( Nhiệt độ sấy-Áp suất phun) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu Nhiệt độ sấy [ ] Thời gian sấy [hours] Nhiệt độ xylanh [ ] Nhiệt độ khuôn [ ] Áp suất phun [kgf/ ] Sợi - thủy tinh  - - - - - Epoxy (EP) Trọ ng lượ ng riê ng thấ p  Glas s ball  EP - - 121 - 149 - 703 - 1050 ĐẶC TÍNH THỨ HAI (Độ giãn dài- Trọng lượng riêng) Nhựa Lo ại  Cốt liệu  Ký hiệu  Độ giãn dài [%]  Hệ số co ngót %]  Khả năng chịu nhiệt liên tục [ ] Nhiệt độ biến dạng nhiệt [ ]  Trọng lượng riêng Sợi - thủy tinh  EP 4 0.1 - 0.5 149 - 260 - 1.6 - 2.0 Epoxy (EP) Trọ ng lượ ng riê ng thấ p  Glas s ball  EP - 0.6 - 1.0 - - 0.75 - 1.0 ĐẶC TÍNH THỨ BA (Độ bền kéo - Độ dai va đập) Nhựa Lo ại  Cốt liệu Sợi  Ký hiệu Độ bền kéo [kgf/ ] 703 - Độ bền nén [kgf/ ] 1760 -  Độ bền uốn [kgf/ ]  Độ dai va đập [kgf/ ] 10.9 - - thủy EP tinh  1410 2810 703 - 4220  163 Epoxy (EP) Trọ ng lượ ng riê ng thấ p  Glas s EP ball  176 - 281  703 - 1050 352 - 492  0.82 - 1.36 Phenolic resin (PF) ĐẶC TÍNH THỨ NHẤT( Nhiệt độ sấy-Áp suất phun) Nhự Lo a ại  Cốt liệu  Ký hiệu  Nhiệt độ sấy [ ] Thời gian sấy [hours]  Nhiệt độ xylanh [ ]  Nhiệt độ khuôn [ ]  Áp suất phun [kgf/ ] - - PF - - - - - Tá c độ Phen ng olic mạ resin nh (PF) Độ bề  Bột gỗ, Sợi Sợi  PF - - 183 - 222 -  703 - 1410 n thủy ca tinh o PF - - 165 - 199 - 352 - 1410 ĐẶC TÍNH THỨ HAI (Độ giãn dài- Trọng lượng riêng) Nhự Lo a ại  Cốt liệu  Ký hiệu  Độ giãn dài [%]  Hệ số co ngót %]  Khả năng chịu nhiệt liên tục [ ] Nhiệt độ biến dạng nhiệt [ ]  Trọng lượng riêng - - PF 1.0 - 1.5 1.0 - 1.2 121 - 1.21 - 1.30 Tá c Phen độ olic ng resin mạ (PF) nh Độ bề n ca o  Bột gỗ, Sợi Sợi thủy tinh  PF 0.4 - 0.8 PF 0.2  0.4 - 0.9 0.1 - 0.4  149 - 176 - 1.34 - 1.45 176 - 288 - 1.69 - 2.0 ĐẶC TÍNH THỨ BA (Độ bền kéo - Độ dai va đập) Nhự Lo a ại  Cốt liệu  Ký hiệu Độ bền kéo [kgf/ ] Độ bền nén [kgf/ ]  Độ bền uốn [kgf/ ]  Độ dai va đập [kgf/ ] - - PF 492 - 562 703 - 2190 844 - 1050 1.09 - 1.96 Tá c Phen độ olic ng resin mạ (PF) nh Độ bề n ca o  Bột gỗ, Sợi Sợi thủy tinh  PF 352 - 633 PF 352 - 1270  155 - 253 1120 - 4920  492 - 984 1.31 - 3.27 703 - 422 1.63 - 100 Vấn đề khuyết tật và giải pháp. Đây là vấn đề giải thích khuyết tật đúc như vết lõm, độ cong vênh và sự biến trắng và cách phòng ngừa các hiện tượng đó. Khuyết tật khi đúc do các nguyên nhân phức tạp và có liên quan đến nhau như sau: Sù cè cña m¸y Ðp ChÕ ®é Ðp kh«ng phï hîp C¸c lçi trong thiÕt kÕ s¶n phÈm vµ khu«n Lùa chän vËt liÖu nhùa kh«ng thÝch hîp Nh vËy vÊn ®Ò lµ phøc t¹p vµ cã thÓ kh«ng gi¶i quyÕt ®ưîc nÕu chØ sö dông mét gi¶i ph¸p. Bëi vËy khã ®Ó gi¶i quyÕt vÊn ®Ò trong thêi gian ng¾n. Tuy nhiªn ®iÒu quan träng lµ ph©n tÝch nguyªn nh©n cña cña c¸c khuyÕt tËt ®óc, cè g¾ng t×m gi¶i ph¸p hîp lÝ vµ lo¹i trõ c¸c khuyÕt tËt. VÕt lâm (Sink Mark) §©y lµ mét hiÖn tưîng n¬i cã xuÊt hiÖn vÕt lâm trªn c¸c bÒ mÆt cña s¶n phÈm. Nã ®ưîc thÊy trªn nhùa kÕt tinh (crystalline plastics) cã tû lÖ co ngãt cao. Khi cã g©n ë trªn mÆt sau cña tÊm ®ì, mét vÕt lâm sÏ ®ưîc t¹o ra trªn bÒ mÆt ®ã. Nguyªn nh©n: Nguyªn nh©n ë ®©y lµ do ®é co ngãt cña nhùa nãng ch¶y trong thêi gian ®óc. Do ®é dµy cña vËt ®óc kh«ng ®Òu, nã kÐo theo sù ®«ng cøng kh«ng ®Òu. §iÒu ®ã cã nghÜa lµ ¸p suÊt kh«ng ®Òu trªn tÊt c¶ c¸c phÇn cña lßng khu«n. Ngay c¶ khi cã ¸p suÊt, nã còng gi¶m ®i nhanh chãng Gi¶i ph¸p : T¨ng ¸p suÊt phun lªn vµ gi¶m nhiÖt ®é cña nhùa nãng ch¶y. NhiÖt ®é cña khu«n cÇn ®ưîc h¹ thÊp. Lµm cæng ph©n phèi vµ r7nh dÉn dµy vµ bæ xung cæng ph©n phèi ë n¬i vÕt lâm xuÊt hiÖn. ùa ®ång ®Òu. BÞ biÕn d¹ng (Warpage) §©y lµ hiÖn tưîng s¶n phÈm bÞ vªnh hoÆc bÞ vÆn khi th¸o ra khái khu«n. Do nhùa nãng ch¶y ®ãng r¾n trong thêi gian ch¶y, ë ®ã cã thÓ cã biÕn d¹ng dư còng như øng suÊt dư. BiÕn d¹ng xuÊt hiÖn khi s¶n phÈm ®ư- îc th¸o ra khái khu«n va ¸p suÊt kh«ng cßn. Nguyªn nh©n TÝnh thêi gian co ngãt kh«ng ®óng do nhiÖt ®é cña c¸c bÒ mÆt khu«n kh¸c nhau (nhiÖt ®é bÒ mÆt ë hèc vµ lâi). ThÓ tÝch co ngãt thay ®æi bëi v× ®é dµy thµnh s¶n phÈm kh¸c nhau. NhiÖt ®é cña khu«n còng qu¸ cao hoÆc kh«ng ®ång ®Òu, hoÆc lµm m¸t kh«ng ®ång ®Òu. nhiÖt ®é nhùa nãng ch¶y cao. ¸p lùc phun thÊp Gi¶i ph¸p Gi÷ thêi gian lµm l¹nh dµi h¬n vµ gi¶m tèc ®é phun. §iÒu chØnh vÞ trÝ chèt ®Èy hoÆc t¨ng gãc tho¸t khu«n. KiÓm tra ®é dµy cña tõng bé phËn hoÆc kÝch thíc. Gi¶m tèi ®a lùc c¶n dßng ch¶y ®Ó gi¶m thiÓu biÕn d¹ng bªn trong. Whitening Sù biÕn tr¾ng After the ejection by the ejector pin, the surface of the ejected part or surrounding part turns white. When some portion of the part is hard to remove from the mold, that portion also turns white. This phenomenon is called whitening. Sau khi ®Èy s¶n phÈm ra nhê chèt ®Èy, bÒ mÆt cña phÇn ®ưîc ®Èy hoÆc phÇn xung quanh bÞ biÕn tr¾ng. Khi mét vµi phÇn cña bé phËn khã th¸o ra khái khu«n, phÇn ®ã còng biÕn tr¾ng. HiÖn tưîng nµy gäi lµ sù biÕn tr¾ng. Nguyªn nh©n Bé phËn khã gì tõ khu«n . ChÊt lîng cña bÒ mÆt khu«n kÐm. Gi¶i ph¸p §¸nh bãng khu«n tèt ®Ó dÔ th¸o s¶n phÈm. Gi¶m ¸p lùc phun (injection pressure) ®Ó gì dÔ th¸o s¶n phÈm. Gi¶m tèc ®é chèt ®Èy, vµ t¨ng sè chèt ®Èy. §êng hµn Weldline This is a phenomenon where a thin line is created when different flows of molten plastics in a mold cavity meet and remain undissolved. It is a boundary between flows caused by incomplete dissolution of molten plastics. It often develops around the far edge of the gate. §©y lµ mét hiÖn tîng n¬i mét ®êng th¼ng m¶nh ®ưîc t¹o thµnh .Khi dßng ch¶y kh¸c cña nhùa nãng ch¶y trong chç tròng cña khu«n gÆp nhau vµ phÇn cßn l¹i kh«ng bÞ hoµ tan. Nã lµ dßng ch¶y ë gi÷a biªn nguyªn nh©n bëi sù hoµ tan kh«ng hoµn toµn cña nhùa nãng ch¶y. Nã thêng ph¸t triÓn vßng quanh xa biªn cña ®Ëu rãt. Cause  Low temperature of the mold causes incomplete dissolution of the molten plastics. Nguyªn nh©n NhiÖt ®é cña khu«n gi¶m nguyªn nh©n do sù hoµ tan kh«ng hoµn toµn cña nhùa nãng ch¶y. Solution Increase injection speed and raise the mold temperature. Lower the molten plastics temperature and increase the injection pressure Change the gate position and the flow of molten plastics. Change the gate position to prevent development of weldline. Gi¶i ph¸p T¨ng tèc ®é phun vµ t¨ng nhiÖt ®é khu«n. Gi¶m nhiÖt ®é cña nhùa nãng ch¶y vµ t¨ng ¸p lùc phun. Thay ®æi vÞ trÝ cña ®Ëu rãt vµ dßng ch¶y cña nhùa nãng ch¶y. Thay ®æi vÞ trÝ cña ®Ëu rãt ®Ó c¶n trë sù ph¸t triÓn cña ®ưêng hµn. Flashes Bavia Flashes develop at the mold parting line or ejector pin installation point. It is a phenomenon where molten plastics bulge out and stick to the gap. Bavia ph¸t triÓn ë ®ưêng ph©n khu«n hoÆc èng phun hÖ thèng ®iÓm.Nã lµ hiÖn tưîng n¬i nhùa nãng ch¶y gi7n në bªn ngoµi vµ b¸m vµo kÏ hë. Cause Since the thickness of the part is not uniform, the thick and thin parts have different injection pressures and injection speeds. Poor quality of the mold. The molten plastics has low viscosity and high flow. Injection pressure is too high, or clamping force is too weak. Nguyªn nh©n Khi ®é dµy cña thµnh kh«ng ®Òu, bé phËn dµy vµ máng cã ¸p lùc phun vµ tèc ®é phun kh¸c nhau. BÒ mÆt th« cña khu«n. Khi nhùa nãng ch¶y cã ®é nhít thÊp vµ dßng ch¶y cao . ¸p lùc phun qu¸ cao, hoÆc lùc kÑp chÆt qu¸ yÕu Solution Avoiding excessive difference in thickness is most effective. Slow down the injection speed. Apply well-balanced pressure to the mold to get consistent clamping force, or increase the clamping force Enhance the quality of the parting lines, ejector pins and holes. Gi¶i ph¸p Ng¨n ngõa sù kh¸c nhau qu¸ møc trong chiÒu dµy thµnh lµ cã Ých. Gi¶m tèc ®é phun. §Æt ¸p lùc c©n b»ng ®Ó khu«n gi÷ ®ưîc lùc kÑp chÆt,hoÆc t¨ng lùc kÑp chÆt N©ng cao ®Æc tÝnh cña ®êng ph©n, khu«n èng phun vµ lç. KhuyÕt thiÕu (Short Shot) This is the phenomenon where molten plastics does not fill the mold cavity completely. and the portion of parts becomes incomplete shape. §©y lµ hiÖn tưîng nhùa nãng ch¶y kh«ng ®iÒn ®Çy chç tròng khu«n. Vµ h×nh d¹ng cña khu«n trë thµnh h×nh d¹ng kh«ng ®Çy ®ñ. Cause  The injection volume or injection pressure is insufficient. Injection speed is so fast that the molten plastics become solid before air within cavity is ejected. Injection speed is so slow that the molten plastics becomes solid before it flows to the end of the mold. Nguyªn nh©n ThÓ tÝch phun hoÆc ¸p lùc phun kh«ng ®ñ. Tèc ®é phun nhanh h¬n nhùa nãng ch¶y trë thµnh r¾n tríc khi kh«ng khÝ trong chç tròng bÞ ®Èy ra. Tèc ®é phun v× vËy chËm nhùa nãng ch¶y trë thµnh chÊt r¾n tríc khi ch¶y hÕt vµo khu«n. Solution Apply higher injection pressure. Install air vent or degassing device. Change the shape of the mold or gate position for better flow of the plastics. Gi¶i ph¸p Dïng ¸p lùc phun cao h¬n. L¾p ®Æt cöa th«ng giã hoÆc thiÕt bÞ t¸ch khÝ. Thay ®æi h×nh d¹ng cña khu«n hoÆc vÞ trÝ cña ®Ëu rãt cho dßng ch¶y cña nhùa tèt h¬n. Sù t¹o ®u«i (Jetting) §©y lµ hiÖn tưîng ë ®ã s¶n phÈm cã d¹ng d©y ch¶y trªn bÒ mÆt khu«n. Nguyªn nh©n VÞ trÝ cña cæng ph©n phèi kh«ng phï hîp, dßng ch¶y cña nhùa láng vµo lßng khu«n ®ưîc lµm l¹nh thµnh d¹ng ®ưêng d©y vµ kh«ng hoµ tan víi dßng nhùa kh¸c ®Õn sau. Gi¶i ph¸p T¨ng nhiÖt ®é nhùa nãng ch¶y vµ khu«n, vµ t¨ng tèc ®é phun ®Ó lµm cho dßng ban ®Çu vµ dßng ®Õn sau cña nhùa nãng ch¶y hoµ tan hoµn toµn. thay ®æi vÞ trÝ ®Ëu rãt ®Ó lµm cho nhùa nãng ch¶y tiÕp xóc víi c¸c mÆt v¸ch khu«n trưíc khi t¹o ®u«i. DÊu vÕt dßng ch¶y (Flow mark) This is a phenomenon where the initial flow of molten plastics which solidifies mixes with a later flow and remains undissolved. It develops distinctive patterns such as clouds, scales or tree rings. §©y lµ hiÖn tîng n¬i mµ dßng ch¶y ban ®Çu cña nhùa nãng ch¶y ®«ng l¹i trén cïng dßng ®Õn sau vµ kh«ng hoµ tan hoµn toµn .Nã ph¸t triÓn theo nh÷ng d¹ng ®Æc biÖt nh lµ ®¸m m©y, v¶y hoÆc c©y Cause  Injection speed is too fast. Mold or molten plastics temperature is too low. nguyªn nh©n Tèc ®é phun rÊt nhanh. nhiÖt ®é khu«n hoÆc nhiÖt ®é cña nhùa nãng ch¶y rÊt thÊp. Solution javascript:newwindw_D()Enlarge the gate area to decrease the speed of the molten plastics flowing through the gate. Increase the pressure retention time for better pressure quality. Gi¶i ph¸p Më réng diÖn tÝch ®Ëu rãt ®Ó gi¶m tèc ®é cña dßng nhùa nãng ch¶y qua ®Ëu rãt. T¨ng thêi gian duy tr× ¸p lùc cho ®Æc tÝnh cña ¸p lùc tèt h¬n.