3. Bảo quản và
chuẩn bị
Polymer
Trộn với
phụ gia
Sấy
polymer
Nạp liệu
cho máy
đùn
Đùn
polymer
Tạo hình,
kéo
Định hình,
làm nguội
Kéo,
Kiểm tra
kích thước
Hoàn tất
Kiểm tra
chất lượng Đóng gói Phân phối
5. • Thuộc nhóm 1: Áp suất khoảng 100 MPa, nhiệt độ 150 – 2000C.
Vật liệu ở trạng thái chảy nhớt khi thành hình. Tuy nhiên để có thể
định hình được phôi đùn độ nhớt của polime nóng chảy phải đủ
cao, thường không nhỏ hơn 3000 poise.
• Phương pháp tạo hình liên tục, năng suất cao.
• Sản phẩm được định hình theo hai chiều, do đó độ chính xác kích
thước sản phẩm phụ thuộc chế độ gia công, chế độ xử lý phôi đùn.
• Sản phẩm đa dạng.
• Thiết bị có thể sử dụng cho nhiều mục đích
7. • Máy đùn
• Đầu tạo hình
• Hệ thống tiếp nhậnvà xử lý phôi đùn
8. Máy đùn
• Nhiệm vụ:
• Tải vật liệu rắn, nạp liệu.
• Cung cấp năng lượng làm chảy vật liệu.
• Tạo áp suất đẩy vật liệu ra khỏi đầu tạo hình.
• Yêu cầu:
• Phù hợp với nguyên liệu sử dụng.
• Trộn và làm chảy đồng đều vật liệu trước khi ra khỏi máy đùn.
• Tạo được áp suất ổn định.
9.
10.
11. Đầu tạo hình
• Nhiệm vụ:
• Biến đổi dòng chảy cho phù hợp với yêu cầu biên dạng của sản
phẩm.
• Yêu cầu:
• Tạo được dòng chảy ổn định: có lưu lượng ổn định và vận tốc
chảy đều trên toàn tiết diện chảy.
• Nhiệt độ phân phối đều trên toàn tiết diện.
• Trở lực chảy thích hợp.
• Dễ lắp ráp.
12. Hệ thống tiếp nhân và xử lý phôi đùn
• Nhiệm vụ:
• Kéo vật liệu sau khi ra khỏi đầu tạo hình.
• Định hình sản phẩm và làm nguội.
• Hoàn tất.
• Yêu cầu:
• Phù hợp với hình dạng sản phẩm.
• Đồng bộ với máy đùn.
• Kết cấu đơn giản dễ vận hành.
14. Máy đùn một vít
• Cấu tạo đơn giản.
• Dễ vận hành và bảo trì.
• Tính năng cao.
• Phạm vi ứng dụng rộng rãi.
15.
16.
17.
18.
19. Cấu tạo
• Hộp giảm tốc: là bộ phận truyền động lực, giảm tốc độ từ mô tơ
qua trục vít. Có khả năng thay đổi tốc độ.
• Ổ đở chịu lực dọc truc: chịu lực phát sinh đẩy trục vít và giảm
ma sát khi trục vít quay.
• Phểu nạp liệu: là bộ phận dự trử và cung cấp ổn định nguyên liệu
cho máy đùn. Vì vậy cần lưu ý về độ côn của phểu. Có thể có gắn
thêm các bộ phận phụ trơ như bộ phận nạp liệu, hệ thống sấy …
24. • Trục vít
• Vùng tải: giữ nhiệm vụ đưa vật liệu về phía trước, nạp liệu cho vít đùn. Vật
liệu trong vùng này ở trạng thái rắn rời.
• Vùng làm chảy: còn gọi là vùng chuyển tiếp giữ nhiệm vụ nén chặt và làm
chảy vật liệu. Vật liệu trong vùng này ở trạng thái hỗn hợp: rắn rời, cao su
và chảy nhớt.
• Vùng bơm: còn gọi là vùng phối liệu giữ nhiệm vụ tạo áp suất đến giá trị
cần thiết, tạo dẫn lực đẩy vật liệu chảy nhớt ra khỏi đầu tạo hình.
Trục vít phải tạo được hệ số nén.
Cấu tạo phụ thuộc tính chất vật liệu (đặc biệt tính chất nhiệt khi
chuyển pha, độ nhớt nóng chảy) và trở lực của đầu tạo hình.
25. Chiều dài L/D : 20 – 30
Chiều dài vùng nạp liệu L1/D: 4 – 8
Chiều dài vùng bơm L3/D : 6 – 10
Số răng vít : 1
Bước vít: 1D (Góc xoắn17,660
Bề rộng răng vít: 0.1D
Bề sâu rảnh vùng bơm: 0.15 – 0.20 D
Hệ số nén: 2 – 4
31. • Xy lanh: là phần vỏ bọc trục vít có gắn bộ gia nhiệt. Vật liệu chế
tạo xy lanh phải chống được mài mòn và ăn mòn hóa học.
• Lổ thoát khí: dùng loại trừ khí và hơi phát sinh khi gia nhiệt,
thường dùng biện pháp tăng bề sâu rảnh để giảm áp và rút khí.
• Bộ phận làm nguội xy lanh: trong qua trình chuyển động của
nhựa trong rảnh vít do ma sát nhiệt độ của nhựa có thể tăng lên
quá giới hạn cho phép nên phải tiến hành làm nguội xy lanh. Đối
với xy lanh có vỏ bọc thì việc làm nguội có thể dùng nước, tuy
nhiên nước cần phải xử lí để tránh đóng cặn, Trường hợp xy lanh
sử dung vòng gia nhiệt thì việc làm nguội được thực hiện bởi quạt
gió.
38. Đặc điểm
• Lưu lượng ổn định
• Thời gian lưu đồng đều
• Khả năng trộn tốt
• Lực trộn thấp
• Giá thiết bị cao.
39.
40. Nhược điểm
• Ổ đỡ chịu lực dọc trục: Khuyết điểm lớn nhất của trục đôi là
khoảng cách trục bị hạn chế nên không thể gắn ổ chịu lực lớn.
Đây là nhược điểm không thể khắc phục của máy vít đôi.
• Thiết bị cung cấp định lương: Vì lực kéo vật liệu vào xy lanh nhỏ
nên việc lắp đặt thiết bị cung cấp định lượng cho vít là cần thiết.
Không thể sử dụng phểu nạp liệu kiểu rơi tự do như trường hợp
máy 1 vít.
41.
42.
43.
44.
45. Máy đùn đặc biệt
• Máy đùn kiểu trục hành tinh.
• Máy đùn dùng chày.
• Máy đùn nguyên liệu có độ nhớt thấp.
50. Vùng nhập liệu
• Vật liệu ở trạng thái rắn.
• Chuyển động ma sát khô, sự đảo lộn vật liệu chưa rõ ràng, mang
tính chất chuyển động khối.
• Để vật liệu có thể chuyển động tới: B > s
51. Vùng làm chảy
• Vật liệu ở trạng thái hỗn hợp rắn và lỏng.
• Chuyển động của vật liệu có sự đảo trộn rõ nét hơn và có tính
chuyển động của vật rắn có bôi trơn.
• Vật liệu chuyển động theo khối lỏng và rắn, bề dày khối rắn tăng
dần khi vật liệu tiến về phía trước
Pha loûng
Pha raén
52. Vùng bơm
• Vật liệu ở trạng thái chảy nhớt.
• Chuyển động của vật liệu là chuyển động ma sat nhớt.
• Tính năng đùn phụ thuộc chính yếu vào chuyển động trong vùng
này.
56. Dòng chảy dọc trục rảnh QZ
• Dòng chảy nhớt và dòng chảy áp suất.
• Dòng chảy này quyết định lưu lượng của máy trục vít.
• Profil của dòng chảy này là sự kết hợp giữa profil thẳng của dòng
chảy nhớt và profil parabol của dòng chảy áp suất.
• Dòng chảy nhớt chảy cùng chiều với chiều chuyển động của vật
liệu trong rảnh vít.
• Dòng chảy áp suất chảy ngược chiều với chiều chuyển động của
vật liệu trong rảnh vít.
57. • Profil dòng chảy dọc trục rảnh
0 0
0
0
y
H
z
z
v
V
z
z
v
V
z
z
v
V
1
1
1
1
1
0
z
z
v
V
= 0 = 1/3 = 2/3 = 1
58. Dòng chảy ngang Qx
• Dòng chảy này tạo sự luân chuyển trong tiết diện của rảnh vít.
• Dòng chảy này ảnh hưởng đến việc trộn lẫn vật liệu trong rảnh vít.
• Lưu lượng Qx của dòng chảy này bằng không.
60. Dòng chảy rò QL
• Dòng chảy này do có khe hở không thể tránh giữa đỉnh răng vít và
thành xy lanh.
• Do sự hiện diện của gradien áp suất giữa hai bề mặt của răng vít,
sẽ phát sinh dòng chảy ngang qua đỉnh răng vít.
• Dòng chảy này làm giãm lưu lượng chung của vít đùn. Tuy nhiên
trong tính toán thường đươc bỏ qua vì để đơn giản hóa giả sử rằng
khe hở giữa đỉnh răng vít và thành xy lanh nhỏ.
61. • Kết hợp dòng chảy dọc trục rảnh vít và dòng chảy ngang, nhựa
lỏng chảy trong rảnh vít theo hình vít xoắn tiến về phía trước.
= 0 = 1/3 = 2/3 = 1
62. Đặc tuyến của vít
P
Q N
L
= −
D P
Q Q Q
= −
2 2
sin cos
2
D H
=
3 2
sin
12
DH
=
63. Phương trình năng lượng
• Dựa trên ma sát tại thành xy lanh
2
p N L N P
= +
3 3
2
[1 3sin ]
D He
H W
= + +
( )( )
y H
v
p DN DL
y
=
=
64. • Dựa trên các dòng chảy
3 3 2
2 2 2
2 2 2 '
[(1 3 )cos 4sin ]
sin
D N L
p
H
D N Le
Q P
= + +
+
+
65. Đặc tuyến đoạn nhiệt
2
p
N P
Q N
C Q T
= −
2
p
QC dT N dL
=
66. Yeáu toá thieát keá löïa choïn tính naêng vít ñuøn
• Chỉ số ổn định
• Độ tăng nhiệt độ đoạn nhiệt
( )
100
LQ
P
=
* 1
ln 1 i
p
NLB
T
B C
= +
67. • Thời gian lưu
• Hiệu suất năng lượng
sin
res
WHL
t
Q
=
e
n c
m H
E
p p
=
+
78. Sự bất ổn định của phôi đùn
• Phôi đùn chảy rối
• Phôi đùn dạng mắt tre
79. Phôi đùn chảy rối
• Nguyên nhân: Do dòng chảy trong đầu tạo hình không phát triển
thành chế độ chảy tầng.
• Chiều dài vùng chảy rối trong đầu tạo hình quá dài.
• Chiều dài đầu tạo hình ngắn
• Biện pháp khắc phục:
• Kéo dài đầu tạo hình.
• Giảm tốc độ đùn.
• Giảm nhiệt độ đùn để tăng độ nhớt polime
82. • Nguyên nhân
• Biến dạng kéo khi đi vào đầu tạo hình.
• Bản chất của polime
• Hậu quả:
Trường hợp nhẹ hơn, do hiện tượng trượt và bám dính trên bề mặt
phôi sẽ tồn tại các đoạn có ứng suất cao xen kẽ các đoạn ứng suất
nhỏ đưa tới trên bề mặt của sản phẩm sẽ có những vết nứt thẳng
góc với hướng chảy
• Biện pháp khắc phục
• Giảm tốc độ đùn
• Tăng nhiệt độ đùn
83. Sự trương phồng của phôi đùn
• Nguyên nhân
• Biến dạng kéo khi đi vào đầu tạo hình.
• Bản chất của polime: có sai biệt ứng suất pháp tuyến khác
không
sp
dth
D
B
D
=
86. Yếu tố ảnh hưởng
• Bản chất polime:
• Khối lương phân tử trung bình.
• Độ phân tán khối lượng phân tử.
• Điều kiện gia công:
• Vận tốc trượt.
• Nhiệt độ gia công.
• Chiều dài vùng phát triển dòng. Tỉ lệ L/D.
• Tỉ lệ co thắt ở đầu vào.
• Hình dạng đầu vào.
87. Đặc tuyến đầu tạo hình
• Đầu tạo hình sản xuất sợi tròn
• Đầu tạo hình sản xuất tấm phẳng
• Đầu tạo hình sản xuất ống
k P
Q
=
4
8
R
k
L
=
3
12
WH
k
L
=
( )( )
3
12
o i o i
R R R R
k
L
+ −
=
89. • Đặc tuyến của vít đùn
• Đặc tuyến của đầu tạo hình
• Điểm hoạt động của máy đùn
P
Q N
L
= −
k P
Q
=
( )( )
D
D
P
N
P
k
L
=
+ 1 ( )( )
D
P
N
Q
Lk
=
+
91. Bài toán về máy đùn
• Với đầu tạo hình cho trước máy đùn cần có những đặc tính kích
thước ra sao để có lưu lượng cao nhất?
0
Q
H
=
0
Q
=
2
3
6
sin
Lk
DH
=
2
3
12
sin
24
Lk
Lk DH
=
+
92. • Giải bài toán hệ 2 phương trình 2 biến
Để dung hoà chức năng của vít đùn, góc xoắn răng vít thường
được chọn là 17040’
0
30
otp
=
0
3
3
,30
24
1.97
opt
Lk L
H k
D D
= =
3
3
65.2
2.74
opt
kL L
H k
D D
= =
93. • Với góc xoắn bất kỳ
Hopt cũng có thể tính theo
3 3
2 2
6
1.24
sin sin
opt
kL k L
H
D D
= =
1/3
[2( 1)]
opt
D
H
H
Q
Q
=
−
94. • Với máy đùn có sẵn thì đầu tạo hình có trở lực bao nhiêu thì thích
hợp?
Góc xoắn bất kỳ
Góc xoắn 17040’
Có thể tính gần đúng
2
[ ]
3
opt D opt
Q Q
=
2 3
2.6
opt
L
Q ND k
D
=
2
0.95
Q HD N
=
2
Q HD N
=
95. Giản đồ vùng hoạt động của máy đùn
P
Q K1
K2
Nmax
Tmin
Tmax
Qmin
S1
S2
A
B C
98. Đầu tạo hình
• Đầu tạo hình thẳng dòng.
• Ưu điểm: Bề dày đồng đều.
• Nhược điểm:Khó điều chỉnh nhiệt độ của lỏi. Do đó không phù
hợp với tiết bị chuẩn kích thước trong dùng nòng lắp trực tiếp
vào lỏi
• Đầu tạo hình đảo dòng.
• Ưu điểm: Dể thao tác; Dễ dàng thay đổi nhiệt độ của lỏi
• Nhược điểm: Khó tạo dòng chảy đều trên toàn tiết diện chảy
do dòng chảy bị ngăn cách bởi lỏi.
99. • Đầu tạo hình ống
1. Khung
2. Nòng
3. Ốc điều chỉnh
4. Lỏi
5. Giá đở lỏi
6. Đầu ống
100. • Giá đở lỏi dùng tay đở
• Giá đở lỏi dùng vòng lưới
103. Bộ phận chuẩn kích thước
• Nguyên nhân gây thay đổi kích thước
• Sự trương phồng của phôi đùn.
• Sự co thắt do bị kéo.
• Thay đổi kích thước do bộ phận chuẩn kích thước
• Phương pháp chuẩn kích thước
• Dùng áp suất : 0.1 – 1.0 atm
• Dùng chân không : 0.05 – 0.3 atm
• Dùng dụng cụ chuẩn kích thước
106. • Thiết bị chuẩn kích thước dùng chân không
Thiết bị chuẩn kích thước dùng màng
107. • Thiết bị chuẩn kích thước dùng khí nén và nút chận
Thiết bị chuẩn kích thước dúng nút chận thả nổi
108. Bộ phận làm nguội
• Yêu cầu
• Giảm nhiệt độ ống đến nhiệt độ phòng.
• Làm nguội đồng đều toàn chu vi ống.
• Cấu tạo
• Vòng thổi khí.
• Bể nước.
• Vòng phun nước
112. Thiết bị khác
• Thiết bị kiểm tra kích thước.
• Thiết bị tạo gân.
• Thiết bị in tự động.
• Thiết bị cắt
113. 5.4.2. Công nghệ đùn màng mỏng
• Qui trinh công nghệ
Đùn phôi Kéo dãn Làm nguội
Làm phẳng
Kéo
Quấn cuộn
114. Phân loại
• Hướng nằm ngang.
• Ưu điểm: Đơn giản; đầu tư thấp; tốc độ cao; dể vận hành.
• Nhược điểm: không ổn định kích thước.
• Hướng trên xuống.
• Ưu điểm: Phù hợp với chiều chảy tự nhiên: Tại vùng kéo màng nguội
cả bên trong và ngoài.
• Nhược điểm: Màng bị treo tại vùng có nhiệt độ cao, chịu lực yếu.
• Hướng dưới lên.
• Ưu điểm: Phù hợp nhà có chiều cao lớn: kích thước ổn định.
• Nhược điểm: Tại vùng kéo bên trong có thể còn nóng gây ra màng bị
dính vào nhau.
115.
116.
117.
118.
119. Đầu tạo hình
• Phân loại: thẳng dòng, vuông góc
• Các điểm cần lưu ý
• Đầu tạo hình và các chi tiết như lỏi, cánh đỡ, khe chảy được lắp đặt để
không bị biến dạng dưới tác dụng của áp suất. Bề mặt bên trong đầu tạo
hình phải được làm cứng và mạ bóng chống cào xước.
• Tránh sự hiện của những vùng nhựa không chuyển động vì chúng sẽ tạo
những vệt sậm màu dọc theo màng và đây là chỗ yếu của màng.
• Nhiệt phải được phân bố đều.
• Với đầu tạo hình lớn lỏi và khung phải được gia nhiệt sơ bộ trước khi
chạy máy.
• Việc tháo lắp đầu tạo hình phải dễ dàng vì các chi tiết của đầu tạo hình,
nhất là mép đầu tạo hình dễ bị hư hại nếu bị tác động cơ học mạnh
120.
121.
122.
123. Phương pháp thổi màng thông thường: a.
Đầu tạo hình b. Vòng gió c. Tấm hướng gió
d. Màng phim.
Phương pháp thổi màng dùng vòng định hình
làm nguội bằng nước
Đầu tạo hình thổi màng
loại “spider”
124. Ống phân phối kiểu mạng nhện: a. Rảnh nạp liệu b.
Mép lỏi c. Đế lỏi d. Lỏi e. Khung f. Rảnh phân
phối mạng nhện g. Rảnh góp
Nguyên tắc ống phân phối
trong đầu tạo hình ngang
125. Đầu thổi màng với nhiều
rảnh hướng tâm và rảnh
phân phối xoắn ốc.
Đầu thổi màng nạp liệu ngang
Đầu thổi màng nạp liệu ngang điều
chỉnh khe rảnh.
a. Nạp liệu; b. .Lỏi có hiệu chỉnh;
c..Rảnh góp; d..Khe không đối xứng;
e.Vùng cân bằng; f..Mép lỏi; g. Khung.
126. Bộ phận làm nguội
• Thường làm nguội bằng không khí sử dụng vòng gió.
• Việc làm nguội ảnh hưởng đến độ bền ngang và dọc.
• Khoảng cách giữa vòng gió và tui màng phải thích hợp. Nếu quá
gần bề dày màng sẽ biến động.
• Tránh đầu tạo hình bị làm nguội do gió thổi ngược
127. Bộ phận làm phẳng
• Hệ trục lăn hoặc hệ 2 tấm kim loại phẳng. Hệ này tạo một góc tuỳ
theo đường kính ống
Bộ phận kéo
• Là một cặp trục, một bằng thép và một là trục bọc cao su. Trục
bọc cao su sẽ quay tự do.
• Khoảng cách từ trục kéo đến đầu tạo hình bằng 5 lần đường kính
ống màng.
• Trục kéo phải lắp thẳng hàng sao cho trục của màng luôn luôn
thẳng góc với bề mặt của đầu tạo hình.
• Trục kéo phải tròn đều
128. Bộ phận quấn
• Trước khi đến bộ phận quấn màng phải được tiếp tục làm nguội để
tránh dính.
• Từ trục kéo đến trục quấn có những cặp trục hướng dẫn và căng
để tránh màng bị nhăn khi quấn
Bộ phận khác
• Thieát bò kieåm soaùt beà daøy.
• Thieát bò khöû tính ñieän.
• Thieát bò xöû lí beà maët baèng hoà quang
129.
130. Thông số gia công
• Tỉ lệ thổi: thường là 2.5.
• Tỉ lệ kéo: thay đổi theo tỉ lệ giữa bề dày của màng và bề rộng khe
tạo hình. Dựa trên công thức
• Bề rộng khe tạo hình = bề dày màng x tỉ lệ thổi x tỉ lệ kéo dài
• Nhiệt độ nhựa.
• Vận tốc đùn
137. Bộ phận định hình và làm nguội
• Thường là máy cán 3 trục, trục giữa cố định, 2 trục còn lại thay
đổi để có khe hở thích hợp. Đường kính các trục bằng nhau và
quay cùng vận tốc. Băng tải kim loại bề mặt bóng láng và dẫn qua
các trục làm nguội
138. Bộ phận hồi phục
• Bộ phận hồi phục thường là các trục lăn kim loại
140. 5.4.4. Đùn bọc cáp
• Qui trình công nghệ
Tháo cuộn Làm thẳng Đốt nóng
Làm nguội
Kiểm tra
Kéo cuộn
Bọc nhựa
141.
142. Thiết bị tháo cuộn
• Trống cố định.
• Vận tốc tháo nhanh.
• Lực căng nhỏ, phù hợp dây mảnh.
• Dây bị xoắn, không phù hợp cáp hoặc dây nhiều sợi
• Trống quay.
• Tốc độ chậm
143. Hệ thống làm thẳng và đốt nóng
• Hệ thống làm thẳng có nhiệm vụ loại bỏ các nút, gấp khúc trên
dây gây cản trở khi dây đi vào đâu tạo hình. Hệ thống có cấu tạo
trục lăn.
• Bộ phận gia nhiệt giúp giảm ứng suất trên bề mặt dây dẫn, gia
tăng kết dính giữa nhựa và dây dẫn. Loại bỏ dầu mỡ dính trên dây.
Bộ phận gia nhiệt có thể là trục đốt nóng hay vòng lửa
144. Đầu tạo hình
• Kết cấu:
• Đầu tạo hình thẳng dòng.
• Đầu tạo hình chéo dòng: 300, 450, 900
• Hướng chảy:
• Nằm ngang: Thường sử dụng.
• Trên xuống: phù hợp với polime có độ nhớt thấp.
145. • Đầu tạo hình ngang chuẩn Đầu tạo hình với dòng chảy
1. Đầu vít tiếp xúc và rảnh xoắn
2. Bộ nối
3. Lỏi cáp
4. Khung
5. Giá đở lỏi
6. Lỏi rổng
7. Giá đở nozzle
8. Nozzle
9. Lỏi ngoài
146. • Thiết bị làm nguội
• Tương tự dây chuyền sản xuất ống, nhưng do tốc độ lớn nên
chiều dài dài hơn
• Thiết bị kiểm tra
• Kiểm tra đường kính ngoài.
• Kiểm tra độ đồng đều bề dãy nhựa bọc
• Thiết bị kéo
• Đối với dây đường kính nhỏ thường là cặp trục bọc cao su có
thể thay đổi khoảng cách.
• Đối với dây lớn có thể dạng xích hoặc dạng băng
• Thiết bị quấn: dạng trống
147. Công nghệ bọc
• Phủ bên trong đầu tạo hình:
• Ưu điểm: Tạo áp suất khi phủ, nhựa bám chặt vào dây; Loại
được bọt khí.
• Nhược điểm: Không phù hợp dây có tiết diện thay đổi
• Phủ bên ngoài đầu tạo hình:
• Ưu điểm: Dể sử dụng cho dây có tiết diện thay đổi; Thích hợp
cho qui trình phủ lớp nhựa thứ nhì; Phù hợp polime có độ nhớt
thấp.
• Nhược điểm: Không tạo được áp suất; Dể tạo bọt .
