BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
ISO 9001:2015
NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU PHÂN TÍCH
NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ MÁY
ĐÙN ÉP NHỰA TRONG CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
HẢI PHÒNG – 2019
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
ISO 9001:2015
NGHIÊN CỨU TÌM HIỂU PHÂN TÍCH
NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA MỘT SỐ MÁY
ĐÙN ÉP NHỰA TRONG CÔNG NGHIỆP
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP
Sinh viên: Vũ Thọ Mạnh
Người hướng dẫn: Th.S Đinh Thế Nam
HẢI PHÒNG -2019
Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam
Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc
—————-o0o—————–
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Sinh viên
: Vũ Thọ Mạnh
MSV : 1412102063
Lớp
: ĐC1801
Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp
Tên đề tài : Nghiên Cứu, Tìm Hiểu Phân Tích Nguyên Lí Hoạt Động
Của Một Số Máy Đùn Ép Nhựa Trong Công Nghiệp
CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Người hướng dẫn thứ nhất:
Họ và tên :
Học hàm, học vị :
Cơ quan công tác :
Nội dung hướng dẫn :
Đinh Thế Nam
Thạc sĩ
Trường Đại học dân lập Hải Phòng
Toàn bộ đề tài
Người hướng dẫn thứ hai:
Họ và tên :
Học hàm, học vị :
Cơ quan công tác :
Nội dung hướng dẫn :
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày tháng năm 2019
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày……tháng…….năm 2019
Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N
Sinh viên
Vũ Thọ Mạnh
Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N
Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N
Th.S Đinh Thế Nam
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp (
về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ).
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
2. nguyên lý hoạt động của một số máy cán.
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
……………………………………………………………………………………………………………..
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp………………………………………………………………..:
NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
1. Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số
liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, bản vẽ, giá trị lý luận và
thực tiễn đề tài.
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện
( Điểm ghi bằng số và chữ)
Ngày……tháng…….năm 2018
Người chấm phản biện
(Ký và ghi rõ họ tên)
PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN
1.Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp.
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
2. Đánh giá chất lượng của Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong
nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng,
chất lượng các bản vẽ..)
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
3. Cho điểm của cán bộ hướng dẫn
( Điểm ghi bằng số và chữ)
Ngày……tháng…….năm 2018
Cán bộ hướng dẫn chính
(Ký và ghi rõ họ tên)
NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN
ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
1. Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số
liệu ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, bản vẽ, giá trị lý luận và
thực tiễn đề tài.
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
…………………………………………………………………………………………………………..
2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện
( Điểm ghi bằng số và chữ)
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU …………………………………………………………………………………… 1
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ ĐÙN ÉP NHỰA
3
1.1 PHÂN LOẠI VỀ CÔNG NGHỆ ÉP ĐÙN SẢN PHẨM NHỰA ………. 3
1.2LƯU ĐỒ CÔNG NGHỆ ÉP ĐÙN SẢN XUẤT ỐNG NHỰA……………4
CHƯƠNG 2 : MÁY ĐÙN NHỰA ……………………………………………… 10
2.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH GIA CÔNG
………………………………. 10
2.2. PHÂN LOẠI MÁY ĐÙN TRỤC VÍT………………………………10
2.3. CẤU TẠO MÁY ĐÙN TRỤC VÍT…………………………………11
2.3.1. Cấu tạo xy lanh.Vật liệu làm xy lanh…………………………………………… 11
2.3.2. Cấu tạo trục vít ………………………………………………………………………… 12
……………………………………………………………………………………………………….. 12
2.3.3. Bộ phận cấp nhiệt và giải nhiệt…………………………………………………… 14
2.3.4. Đầu phân phối và lưới lọc …………………………………………………………. 14
2.3.5. Đầu định hình ………………………………………………………………………….. 15
2.4. MÁY ĐÙN TRỤC VÍT ĐÔI…………………………………………………………16
2.5. NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY ĐÙN TRỤC VÍT………..18
2.6. MỘT SỐ THÔNG SỐ QUAN TRỌNG CỦA MÁY ĐÙN……………..19
2.7. MỘT SỐ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT SẢN PHẢM CÓ MÁY ĐÙN
TRỤC VÍT ……………………………………………………………………………………… 21
2.8. QUÁ TRÌNH IN TRÊN SẢN PHẨM POLYMER……………………….. 26
CHƯƠNG 3 : MÁY ÉP NHỰA, CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI
MÁY ÉP NHỰA ………………………………………………………………………….. 28
1.1 HỆ THỐNG KHUÔN – KẸP . ……………………………………………………. 29
2.1 BỘ PHẬN ÉP PHUN………………………………………………………………….. 32
3.1 PHÂN TÍCH TRUYỂN ĐỘNG CỦA DÂY TRUYỀN MÁY
SẢN XUẤT NHỰA KMD2-50KK …………………………………………….. 35
3.1.1MÁY ÉP ĐÙN (EXTRUDER)
…………………………………………………….. 35
1) Điều khiển nhiệt độ máy ép đùn
………………………………………………………. 35
2). Truyền động chính máy ép đùn
………………………………………………………. 40
3.3.2 BỂ HÚT CHÂN KHÔNG VÀ LÀM LẠNH 1) Kết cấu tổng thể bể hút
chân không và làm lạnh
……………………………………………………………………… 43
3.3.3 MÁY CƯA TỰ ĐỘNG ……………………………………………………………… 47
CHƯƠNG 4 : QUY TRÌNH ĐƯA CÔNG NGHỆ VÀO HOẠT ĐỘNG
VÀ CÔNG TÁC SỬA CHỮA BẢO DƯÕNG ……………………………………. 54
4.1. CHUẨN BỊ CHẠY MÁY …………………………………………………………… 54
4.2. VẬN HÀNH MÁY
…………………………………………………………………….. 55
4.3. DỪNG MÁY …………………………………………………………………………….. 56
4.4. CÁC SỰ CỐ THƯỜNG GẶP TRONG DÂY CHUYỀN………………. 56
4.4.1 Các sự cố được cảnh báo bằng đèn báo lỗi
……………………………………. 56
4.5. AN TOÀN KHI VẬN HÀNH……………………………………………………… 57
4.6. BẢO DƯỠNG MÁY
………………………………………………………………….. 59
1
LỜI MỞ ĐẦU
Đất nước ta đang bước vào một kỷ nguyên mới, với sự phát triển vượt
bậc của khoa học và công nghệ, quá trình phát triển và chuyển giao công nghệ
đã đạt được nhiều thành quả tốt đẹp. Các ngành công nghiệp, xây dựng cũng
như sản xuất vật liệu xây dựng đang ngày càng phát triển mạnh mẽ và có sự
cạnh tranh giữa các ngành với nhau nhằm nâng cao chất lượng sản phẩmvà
mẫu mã hàng hoá. Chính vì yêu cầu công nghệ đó mà ngày càng xuất hiện
nhiều dây chuyền sản xuất mới có mức độ tự động hoá cao với những hệ
thống truyền động điện phức tạp và hiện đại.
Đặc biệt trong công nghệ đùn ép nhựa , hệ thống truyền động điện đóng
góp vai trò quan trọng trong việc nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm.
Vì vậy hệ thống truyền động điện luôn đòi hỏi phải được quan tâm nghiên
cứu nhằm nâng cao chất lượng để đáp ứng yêu cầu công nghệ mới với mức độ
tự động hoá cao.
Bên cạnh đó, nó còn đòi hỏi các cán bộ kỹ thuật, kỹ sư điện cũng như
người vận hành phải có trình độ cao mới có thể vận hành, khai thác và bảo
dưỡng một cách có hiệu quả nhất.
Sau thời gian thực tập và 12 tuần được nhận đề tài tốt nghiệp với sự quan
tâm, hướng dẫn tận tình của Thầy giáo Th.S Đinh Thế Nam, cùng với các
thầy, cô giáo trong khoa, sự giúp đỡ của bạn bè và sự nỗ lực bản thân, đến
nay em đã hoàn thành bản đồ án tốt nghiệp của mình với tên đề tài
” Nghiên cứu, tìm hiểu phân tích nguyên lí hoạt động của một số
máy đùn ép nhựa trong công nghiệp.”
Nội dung luận văn gồm có :
Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ ĐÙN ÉP NHỰA
Chương 2 : MÁY ĐÙN NHỰA
Chương 3 : MÁY ÉP NHỰA, CẤU TẠO VÀ PHÂN LOẠI MÁY ÉP NHỰA
2
Chương 4 : QUY TRÌNH ĐƯA CÔNG NGHỆ VÀO HOẠT ĐỘNG VÀ
CÔNG TÁC SỬA CHỮA BẢO DƯỠNG
Vì khuôn khổ thời gian có hạn mà nội dung tìm hiểu về công nghệ
đùn ép nhựa rất rộng, có nhiều khâu phải tìm hiểu kỹ và đi sâu, do vậy
trong quá trình viết không tránh khỏi những thiếu sót. Rất mong sự đóng
góp ý kiến của các thầy cô giáo trong khoa
Em xin chân thành cảm ơn!
Hải Phòng năm 2019
3
CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU VỀ CÔNG NGHỆ ĐÙN ÉP NHỰA
Nguyên tắc cơ bản của đùn ép nhựa hoàn toàn đơn giản: một thỏi hình
trụ đã qua sử lý gia nhiệt trước được đặt trong máy đùn ép thủy lực và được
ép ở áp suất cao qua một khuôn ép bằng thép để mà khi thỏi đùn ra khỏi máy
ép dẽ có hình dạng theo ý muốn. Kiểu khuôn đơn giản nhất là loại khuôn thép
được qua xử lý nóng,có một lỗ, được gia công cơ khí đặc biệt, có hình dạng
theo thiết kế. Cùng với các phụ kiện khác, khuôn được giữ trong một trượt
khuôn-một bộ phận của máy ép. Gắn chặt với trượt khuôn là một container
(buồng ép). Trong buồng ép là một Billet được chèn vào sau khi nó đã được
nung nóng ở nhiệt độ khoảng 200°C. Buồng ép cũng đượ gia nhiệt bằng một
dụng cụ chống điện tốt, nhằm đảm bảo Billet luôn được giữ ở nhiệt độ đồng
nhất. Ram (pitông) sẽ tạo áp lực lên Billet và đầu cua Ram (dunny block:chày
ép) phải được thay dịnh kỳ, bởi vì chức năng của nó là hấp thụ mài mòn do sự
tiếp xúc với nhựa nóng gây ra, áp lực được thực hiện bởi Main piston (pitông
chính) vận hành bằng dầu thủy lực. Dầu thủy lực sinh ra dưới áp lực của bơm
dầu, áp lực này sẽ làm ống nhựa được ép qua lỗ trong khuôn, tạo thành thanh
có hình dạng giống với hình của lỗ trong khuôn.
1.1 PHÂN LOẠI VỀ CÔNG NGHỆ ÉP ĐÙN SẢN PHẨM NHỰA
a)Đùn sản phẩm dạng ống
Nhựa nóng chảy được đùn qua một đầu tạo hình dạng ống quản để
nén ép tạo thành sản phẩm có hình dạng ống và độ dầy mong muốn, sau đó
sản phẩm được qua bộ phận làm mát, làm lạnh vè nhiệt độ thường sử dụng
nước hoặc không khí…. phương pháp này thường sử dụng để sản xuất sản
phẩm ống nhựa PE, PVC, PPR…, túi PE, Ny lon,… Tại phễu cấp liệu
nguyên liệu được rải đều xuống cửa hút của máy ép đùn nhờ trục xít xoắn
được lai bởi động cơ xoay chiều.
+Với máy sản xuất ống PVC: Gồm hai trục vít.
4
Tại xilanh nhiệt nguyên liệu được gia nhiệt tới nhiệt độ trong khoảng
(1700 – 2000 ) C. Hạt nhựa hoá lỏng được đẩy đi thành dòng nhờ trục vít soắn
tới cổ đùn.
Tại đây có lưới lọc bằng kim loại để lọc dòng nhựa hoá lỏng để đảm
bảo chất lượng của ống. Hỗn hợp nhựa hoá lỏng sau khi được lọc được đẩy
tiếp tới đầu hình, dòng hỗn hợp nhựa này đi qua một đĩa ( được chia làm 8
cánh ) để tăng độ trộn đều của hỗn hợp rồi đến vùng tạo hình ống (khuôn).
Hình dạng khuôn đùn không phải là hình trụ tròn như khuôn ngoài mà
có những chỗ lồi lõm khác nhau làm tăng độ nén ép, đảm bảo chất lượng ống.
b) Đùn sản phẩm dạng tấm
Nhựa nóng chảy được đùn qua một đầu tạo hình dạng phẳng để ép
tạo thành snr phẩm có hình dạng phẳng và độ dày mong muốn, sau đó sản
phẩm được qua bộ phận làm mát làm lạnh về nhiệt độ, thường sử dụng nước
hoặc không khí… phương pháp này thường sử dụng để sản xuất sản phẩm
màng PP máng luồn dây điện..
1.2.LƯU ĐỒ CÔNG NGHỆ ÉP ĐÙN SẢN XUẤT ỐNG NHỰA
Quy trình hạt nhựa:Hạt nhựa và các phụ gia để sản xuất ống nhựa được
trộn sẵn bởi bên cung cấp nguyên liệu với tỷ lệ đã được tính toán nhằm đảm
bảo chất lượng nhựa là tốt .
5
A, Lưu đồ
Nguyên liệu
Tạo hình sản phẩm
HT hút chân không và
làm lạnh
In sản phẩm
Dàn cưa
Dàn kéo
Nong ống
Kiểm tra SP
Nhập kho
Hình 1.1 lưu đồ ép đùn
6
Quy trình sản xuất ống nhựa:
Hạt PVC và các phụ gia được trộn sẵn sau đó cung cấp đầy vào silo
chứa liệu Bơm hút sẽ tải nguyên liệu đổ vào phễu cấp liệu đặt trên thân máy
ép đùn thông qua 1 băng tải lò xo đặt trong ống dẫn liệu. Sau khi máy đã
được gia nhiệt hoàn toàn, động cơ chính hoạt động lai trục vít xoắn quay cho
phép thiết bị lường hạt hoạt động đẩy nguyên liệu xuống củ hút của của bơm
trục vít. Tại xi lanh nhiệt nguyên liệu được gia nhiệt tạo thành 1 hỗn hợp nóng
chảy. Trục vít xoắn vừa gia nhiệt cho hỗn hợp này, với làm nhiệm vụ trộn đều
và đẩy hỗn hợp đó đến cổ đùn. Tại đây có 1 bộ phận lưới lọc tự động để lọc
hỗn hợp nhựa nóng chảy, đảm bảo chất lượng của ống thành phần. Hỗn hợp
nhựa sau khi đi qua lưới loạc tiếp tục được đẩy vào đầu hình, nó sẽ qua 1 đĩa
chia có 8 cánh( nhằm tăng độ trộn đều của hỗn hợp) sau đó mới đến đầu
khuôn ống đùn. Hình dạng khuôn đùn không phải hình dạng trj tròn như
khuôn ngoài mà có chỗ lồi lõm khác nhau làm tăng đọ nén ép, tăng áp suất
hút chan không cho nhựa. Qua đầu hình nhựa đã tạo thành ống thẳng dài và
tiếp tục qua bể chân không được làm lạnh và 1 làn nữa được hút chân không
để tăng độ bền.
B) Nguyên lý vận hành:
Quy trình cấp nguyên liệu (hạt nhựa)
Nguyên liệu là hạt nhựa sau khi được trộn với phụ gia được đưa tới
phễu cấp liệu. Hạt được chứa ở xilô cấp liệu và được hút qua ống dẫn liệu vào
phễu cấp liệu (đặt trên thân máy ép đùn) nhờ bơm hút và băng tải lò xo ( đặt
trong ống dẫn liệu ).
Quy trình ép đùn tạo hình ống
Tại phễu cấp liệu nguyên liệu được rải đều xuống cửa hút của máy ép
đùn nhờ trục xít xoắn được lai bởi động cơ xoay chiều.
+Với máy sản xuất ống PVC: Gồm hai trục vít.
+Với máy sản xuất ống HDPE: Gồm một trục vít.
7
Tại xilanh nhiệt nguyên liệu được gia nhiệt tới nhiệt độ trong khoảng (1700 –
2000 ) C. Hạt nhựa hoá lỏng được đẩy đi thành dòng nhờ trục vít soắn
tới cổ đùn.
Tại đây có lưới lọc bằng kim loại để lọc dòng nhựa hoá lỏng để đảm bảo
chất lượng của ống. Hỗn hợp nhựa hoá lỏng sau khi được lọc được đẩy tiếp tới đầu
hình, dòng hỗn hợp nhựa này đi qua một đĩa ( được chia làm 8 cánh ) để tăng độ
trộn đều của hỗn hợp rồi đến vùng tạo hình ống (khuôn).
Hình dạng khuôn đùn không phải là hình trụ tròn như khuôn ngoài mà có
những chỗ lồi lõm khác nhau làm tăng độ nén ép, đảm bảo chất lượng ống.
Quy trình hút chân không làm mát
Ống ra tại đầu hình có nhiệt độ cao được đưa tới bể chân không và làm mát.
Mục đích của việc hút chân không là tạo áp suất chênh lệch giữa áp suất khí quyển
với áp suất trong bể (nơi ống đi qua ) để định hình chính xác kích thước ống theo
thiết kế, chống biến dạng, đồng thời ống được làm mát nhờ hệ thống phun tia nước
với nhiệt độ khoảng 150C đến 180C.
Quy trình in chữ
Sau khi được làm mát ống được ống được in nhãn hiệu sản phẩm và tên
công ty, sau đó được kéo qua giàn kéo tới máy cưa tự động. Tên sản phẩm và nhãn
hiệu công ty được in lên ống bằng thiết bị in phun chuyên dụng. Dữ liệu được
nhập lên bàn phím. Khi cảm biến cảm nhận được ống (chạy dọc theo đầu phun
mực và cảm biến ) thì đầu phun mực sẽ phun chữ được đặt sẵn lên ống. Công ty sử
dụng các máy In phun: Jaime 1000 và Zanasi của Pháp.
Quy trình kéo ống
Dàn kéo kẹp ống và kéo ống đi.Tốc độ của động cơ lai dàn kéo được điều
chỉnh đồng bộ với tốc độ động cơ chính lai trục vít . Việc điều chỉnh tốc độ động
cơ lai dàn kéo lớn hơn hay nhỏ hơn tốc độ động cơ chính sẽ quyết định tới độ dày,
mỏng của ống. Quy định về cài đặt các thông số tốc độ của động cơ lai dàn kéo
ứng với từng cỡ ống được nhà thiết kế dây truyền công nghệ tính toán và xác định
sẵn. Ngưòi vận hành chỉ việc cài đặt, thao tác theo các chỉ dẫn cài đặt thông số có
sẵn.
8
Dàn kéo còn có chức năng: là động lực đẩy bàn cưa trong quá trình cưa
cắt sản phẩm.
Chiều dài ống được cắt theo tiêu chuẩn quy định chung là 4 m (đối với
ống PVC ). Tuy nhiên theo đơn đặt hàng mà chiều dài ống được cắt với các
kích thước theo yêu cầu.
Với ống HDPE thì chiều dài ống được cắt theo đơn đặt hàng. Việc cưa
cắt được thực hiện nhờ bàn cưa tự động và cảm biến vị trí. Thay đổi chiều dài
cắt của ống được thực hiên bằng việc thay đổi vị trí của cảm biến vị trí.
Quy trình cưa ống:
Sau khi in logo, tên, kích cỡ sản phẩm đơn vị sản xuất lên trên bề mặt
ống, ống sẽ được đi qua 1 máy cưa tự động để cắt ống thành phân đoạn theo
yêu cầu. Khi ống đi qua máy cưa sẽ có 1 cảm biến đo chiều dài cần cắt, khi đã
báo đủ chiều dài máy cưa sẽ đưa động cơ mang lưỡi cưa vào làm việc. Khi
ống dịch chuyển thì động cơ cưa cũng dịch chuyển theo để đảm bảo độ chính
xác khi cắt ống. Ống sau khi được cắt sẽ được chuyển qua máy nong ống.
Quá trình cứ tiếp tục như vậy cho các ống tiếp theo.
Quy trình nong đầu ống:
Quy trình nong đầu ống được thực hiện bởi 1 máy chuyên dụng. Ống
nhựa sau khi cưa thành đoạn theo kích thước yêu cầu sẽ được đưa vào băng
chuyền của máy, sau đó ống sẽ đi qua các công đoạn quá trình nong ống Ban
đầu ống được băng chuyền đưa đến 1 bộ phận gia nhiệt là 1 giàn nhiệt để làm
nóng đầu ống. Sau khi được làm nóng thì ống được chuyển qua thiết bị nong,
đó là 1 đầu nong đã được định kích cỡ tờ trước, Khi ống được đưa vào đầu
nong đó thì đầu ống sẽ được mở rộng ra. Sau công đoạn này ống sẽ được đưa
đến 1 bộ phận làm mát, sau đoa băng chuyền sẽ đưa ống được nong ra ngoài.
Như vậy là kết thúc quá trình nong ống, quá trình được lắp lại với các ống
tiếp theo.
9
Sau cùng là công đoạn nong ống (đối với ống PVC) và cuộn ống (ống
HDPE). Theo yêu cầu của đơn đặt hàng mà có Nong trơn hay Nong gioăng.
Ống sau khi được sản xuất được kiểm đinh chất lượng nếu đảm bảo đúng yêu
cầu thì cất giữ tại kho chứa hay được vận chuyển tới nơi tiêu thụ. Những sản
phẩm không đạt chất lượng được cho vào nghiền, xử lý để tái chế thành
nguyên liệu.
Quá trình nong được thực hiện bởi máy nong. ống nhựa PVC sau khi
cắt được đưa vào băng chuyền của máy. Đầu tiên ống được đưa đến bộ phận
gia nhiệt (là một giàn nhiệt – thực chất là các dây điện trở ). Sau khi được gia
nhiệt tới nhiệt độ khoảng 1800C thì băng truyền chuyển ống tới đầu nong
(được đinh kích cỡ trước). Đầu nong làm việc ở hai chế độ:
1 – Nong trơn
(không tiến Banh)
2 – Nong gioăng (Tiến Banh )
Trong quá trình nong thì ống được hút chân không và làm mát để định
hình chính xác đầu Nong. Cuối công đoạn Nong ống được đưa ra ngoài và
quá trình tương tự với ống tiếp theo.
10
CHƯƠNG 2 : MÁY ĐÙN NHỰA
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy đùn nhựa
CÔNG NGHỆ ĐÙN (EXTRUSION)
2.1. ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH GIA CÔNG
Máy đùn trục vít (Extruder) là một phương pháp gia công chủ yếu cho nhựa
nhiệt dẻo, các loại vật liệu có độ đàn hồi cao như cao su, đôi khi cũng gia
công cho nhựa nhiệt rắn, vật liệu được đẩy liên tục qua một khe hở có tiết
diện không đổi gọi là đầu tạo hình.Sản phẩm được định hình theo hai chiều
(những sản phẩm có chiều dài liên tục), độ chính xác của sản phẩm phụ thuộc
vào nhiều yếu tố, chế độ gia công (nhiệt độ, áp suất), sau khi ra khỏi đầu tạo
hình kéo căng định hình hay có bộphận tiếp nhận… hoặc kết hợp với nhiều bộ
phận xử lý phôi đùn khác, khác với dạng gia công máy ép phun (Injection) là
loại máy gia công có chu kỳ. Máy đùn dùng để sản xuất trong những mặt
hàng như: màng mỏng (film), tấm (sheet), sợi, thanh, ống, bọc cáp điện, các
sản phẩm rỗng vv… những sản phẩm có bề rộng có thể lên tới hơn 10m.
2.2. PHÂN LOẠI MÁY ĐÙN TRỤC VÍT
Máy đùn trục vít có thể phân thành nhiều loại: Phân lọai theo tính năng công
dụng: Gia công sản phẩm hay dùng để trộn nguyên liệu. Phân loại theo số vít:
Máy đùn có thể có1 vít hay (2 hoặc 3 vít) hoặc đa trục vít , các vít có thể quay
cùng chiều hay ngược chiều nhau do cơ cấu truyền động. Máy đùn nhiều trục
vít thông thường không dùng để định hình mà dùng để trộn vật liệu.
Công nghệ đùn
Máy đùn vít đôi (2 vít) cũng chia làm các loại:- Loại vít đôi song song – Loại
vít đôi côn – Loại 2 vít đôi quay cùng chiều – Loại 2 vít đôi quay ngược chiều.
Phân loại theo công dụng rất khác nhau: Máy đùn gia công trong cao su, máy
đùn tạo màng màng mỏng, máy đùn tạo hạt, máy trộn v.v… yêu cầu khi sử
11
dụng máy đùn trục vít phải có cấu tạo thích hợp để đảm bảo tính năng gia
công, việc dùng không hợp lý thì không đảm bảo kỹ thuật và kinh tế
2.3. CẤU TẠO MÁY ĐÙN TRỤC VÍT
Cấu tạo máy đùn trục vít.: Motor – Hộp số – Phiễu nhập liệu – Xy lanh – Trục
vít – Bộ phận cấp nhiệt – Đầu tạo hình
2.3.1. Cấu tạo xy lanh.Vật liệu làm xy lanh
Để đảm bảo tính kinh tế và kỹ thuật, xy lanh bao giờ cũng có hai phần :
Phần nòng xy lanh làm bằng thép có độ cứng cao vật liệu làm nòng xy lanh
phải cứng hơn vật liệu làm trục xy lanh phần này thường dày từ10 đến 15mm.
Phần thân xy lanh dày hơn nòng xy lanh là thép chịu nhiệt cao và ăn mòn hóa
học phát sinh trong quá trình gia công. Khi chế tạo xy lanh người ta đặc biệt
quan tâm đến độ ổn định nhiệt.
12
Cửa nhập liệu: Có kích thước 1D x 2D có kèm theo tấm đóng mở cửa để điều
chỉnh lượng nguyên liệu vào xy lanh (D: đường kính trục vít). Ở phần cấp liệu
nhằm tăng năng suất cho máy đùn người ta chỉ tạo một số rãnhtrong xy lanh,
các rãnh này chiếm khoảng 3D. Các rãnh này có nhiệm vụ ngăn cản sự quay
quẩn của nguyên liệu làm cho các cánh vít có tác dụng đẩy tốt hơn (ở vùng
này phải được làm nguội tốt). Xy lanh có lỗ thoát hơi: Dùng để lấy đi hơi ẩm
hoặc hơi của các vật liệu dễ bay hơi hoặc hơi phát sinh trongquátrình gia
công.Để quá trình thoát hơi nhanh người ta tạo xung quanh vùng thoát hơi
một vùng áp suất chân không. Đường thoát hơi gồm các lỗ nhỏ có đường kính
khoảng 0,2mm để tránh sự rò rỉ của nguyên liệu hoặc người ta phảm giảm áp
suất đùn ở vùng thoát hơi. Cấu tạo của vít xoắn: vật liệu được vận chuyển và
cấ p nhiệt đến trạng thái nóng chảy sau đó giảm áp suất xuống thấp nhất ở
vùng thoát hơi và áp lực lại tăng lên đến vùng định lượng thì áp suất lại ổn
định. (Sơ đồ của áp suất của xy lanh có gia đoạn thoát hơi)
2.3.2. Cấu tạo trục vít
Trục vít: Đây là bộ phận riêng của máy, quay trong xy lanh, nhiệm vụ của nó
là tiếp nhận nguyên liệu, tải nguyên liệu tới vùng nhựa hóa, tạo ma sát trượt
13
để nhựa hóa và trộn có tác dụng như bơm một nhựa lỏng qua đầu tạo hình,
trên chiều dài máy chia thành 3 vùng
Vùng vận chuyển hạt rắn (cấp liệu): Trong đó nguyên liệu thông thường ở
dạng rắn.
Vùng nhựa hóa (nén ép): Gồm hỗn hợp lẫn lộn nhựa nóng chảy và các hạt
rắn.Vùng phối liệu (định lượng): Ở đó vật liệu ở trạng thái chảy nhớt.
Từ khi nhập liệu di chuyển dần đến đầu tạo hình: Vật liệu sẽ biến đổi từ trạng
thái rắn rồi sang trạng thái mềm cao rồi sang trạng thái chảy nhớt, khối lượng
riêng thay đổi, vít xoắn cần một hệ số nén nào đó để tạo nén vật liệu di
chuyển trong các rãnh vít.
Bước răng không thay đổi, ở giữa bề sâu giảm dần.
Bước vít giảm dần bề sâu không đổi.
Bước vít giảm dần, bê sâu rãnh vùng giữa giảm dần.
Bước vít không đổi, bề sâu rãnh vùng nạp liệu không đổi, vùng tiếp theo giảm
dần, vùng phối liệu có thể có cánh hướng dòng.
Nói chung phương pháp áp dụng là: Thay đổi bềsâu rãnh, thay đổi bước vít,
hoặc kết hợp cả hai phương pháp trên. Xét về tính năng kỹ thuật: Bước răng
không đổi thìổn định kỹ thuật hơn, khi thay đổi bước răng thì sẽ thay đổi góc
xoắn và thay đổi rất nhiều thông số kỹ thuật và khó khăn trong chế tạo vít
xoắn.
Kích thước của vít xoắn ảnh hưởng đến chất lượng của sản phẩm, chiều dài
của vít xoắn ảnh hưởng đến thời gian lưu của vật liệu trong máy.
Chiều dài các vùng phân chia trên trục vít rất quan trọng nhất là chiều dài
vùng phối liệu: Chiều dài vùng phối liệu ngắn thì máy làm việc rất biến động
ở nhiệt độ, áp suất, năng suất thay đổi nhiều, chiều dài vùng phối liệu dài thì
làm việc ổn định hơn.
Trục vít thông thường được chế tạo bằng thép không rỉ: Hệ số ma sát nguyên
liệu lên bề mặt trục vít nhỏ, để đảm bảo năng suất thì hệ số ma sát vật luệu
14
trên trục vít bé hơn hệ số ma sát của vật liệu trên thành xy lanh, thông thường
phải làm nguội xy lanh.
2.3.3. Bộ phận cấp nhiệt và giải nhiệt
Để cung cấp nhiệt cho xy lanh trong quá trình gia công có thể sử dụng dầu
gia nhiệt, hơi quá nhiệt, nhiệt điện (điện trở).
Nhiệt trên xy lanh được phân bố theo vùng nén ép, định lượng và cụm tạo
hình, còn phần cấp liệu không cần cấ p nhiệt (nếu nhiệt ở vùng này không
cao).
Hệ thống gia nhiệt phải có khả năng đạt nhanh nhiệt độ mong muốn và phải
được kiểm soát một cách chặt chẽ và điều chỉnh được nhiệt độ từ 20 độ C đến
300 độ C.
Làm mát xy lanh: Sự làm mát xy lanh rất cần thiết để giảm nhiệt độ, tránh sự
quá nhiệt, nhất là do ma sát, hiện tượng cắt xé vật liệu bên trong gây ra làm
phân hủy vật liệu nhựa bên trong xylanh.
Người ta có thể làm mát xy lanh bằng nước (trường hợp nhiệt độ thấp hơn
100 độ C) và không khí (những máy hiện nay người ta thông thường làm
nguội bằng 2 cách). Làm nguội bằng nước thường được bố trí ở vùng cấp liệu
để tránh hiện tượng nguyên liệu bám vào thành phiễu hoặc bám dính vào trục
vít. Đồng thời khống chế nhiệt không cho lan ra phần sau làm hư hỏng phần ổ
bi và dầu mỡ bên trong ổ bi. Dùngnước làm mát thường có van để khống chế
lượng nước và đường ống nước được chế tạo là một đường ống xoắn ốc
quanh xy lanh. Không khí nguội được hệ hống quạt gió thổi qua khi nhiệt độ
trên xy lanh vượt quá giới hạn cho phép, đồng thời hệ thống cung cấp nhiệt
được ngắt ngay.
2.3.4. Đầu phân phối và lưới lọc
Được đặt ở giữa đầu vít xoắn và đầu định hình nó tác dụng giữ các hạt
nguyên liệu chưa nhựa hóa hoàn toàn hoặc các vật liệu cứng, thô lẫn trong
nhựa để tránh làm ảnh hưởng đến đầu định hình và chất lượng sản phẩm. Đĩa
15
phân phối thường làm bằng thép có khoan lỗ tròn trên bề mặt, lưới lọc tựa vào
nó là loại thép không rỉ, lưới lọc sẽ làm tăng trở lực áp suất máy nên nó giúp
cho quá trình nhựa hóa tốt hơn. Trong sản xuất khi áp lực phần đầu vít xoắn
tăng lên, trường hợp này lưới lọc bị nghẽn do bẩn, phải tháo lưới lọc ra và
thay lưới lọc khác. Có trường hợp sản xuất người ta thiết kế 2 cụm phân phối
dòng và lưới lọc để có thể thay đổi một cách dễ dàng mà không phải dừng
máy khi đang sản xuất. Đầu phân phối và lưới lọc sẽ làm tăng sức cản của
dòng chảy nên tăng được tỷ lệ nén ép của vật liệu. Từ đó ta muốn điều chỉnh
tỷ lệ nén ép thì còn có giải pháp là thay đổi thiết diện tạo ra dòng cản, đảm
bảo tỷ lệ nén ép phù hợp nhất cho sản phẩm cần gia công.
2.3.5. Đầu định hình
Giúp cho nguyên vật liệu đang nóng chảy có hình dạng cuối cùng khi qua
máy đùn, là một bộ phận quan trọng nhất trong sản xuất vì nó liên quan rất
lớn đến chất lượng sản phẩm. Mọi khuyết tật của đầu định hình gây ra không
thể sửa chữa được ở các công đoạn sau. Có rất nhiều loại đầu tạo hình tuỳ
theo loại sản phẩm.
Đầu định hình dạng ống sản xuất các sản phẩm hình trụ hay màng mỏng hình
trụ.
Đầu định hình dạng lỗ cho các sản phẩm dạng sợi với các hình dạng khác
nhau (sợi tròn, sợi dẹt…)
Đầu định hình dạng khe cho các sản phẩm tấm phẳng, màng phẳng.
Đầu định hình dạng Profile phức tạp (cho khung cửa sổ, cửa ra vào, nẹp các
loại…)
Đầu định hình dạng ống cho sản phẩm cuối cùng dạng sản phẩm thổi (chai lọ,
thùng chứa các loại). Thiết kế đầu tạo hình khác nhau cho năng suất khác
nhau, chất lượng sản phẩm khác nhau và giá thành sản phẩm khác nhau. Việc
thiết kế đầu tạo hình có thể quyết định sự thành công của sản phẩm xuất ra.
