Giới thiệu các công nghệ thổi khuôn nhựa nhiệt dẻo

1. CN THỔI KHUÔN
Chương 6

10. Vật liệu gia công:
Có thể gia công nhiều loại vật liệu polime
– Polyethylens – Polypropylenes
– Polystyrenes – Polycarbonate
– ABS – Polyamide
– PVC – PPO
– TPE – TPO
– PUR

13. 6.1. ĐẶC ĐIỂM CÔNG NGHỆ

14. • Vật liệu khi gia công ở trạng thái chảy nhớt hay mềm cao.
• Bề dày sản phẩm không đồng đều.
• Phù hợp với sản phẩm rổng.
• Tỉ lệ độ bền/khối lượng cao.
• Chi phí dụng cụ gia công thấp (Khoảng 25-40% so với các
phương pháp khác).
• Năng suất cao từ 500 – 50.000.000.
• Tránh được mối nối giữa hai phần của sản phẩm.
• Giới hạn bề dày sản phẩm.

15. Phân loại
• Công nghệ đùn - thổi
• Công nghệ ép phun - thổi

16. 6.2. CN ĐÙN THỔI

19. Đặc điểm
• Chi phí đầu tạo hình thấp so với phương pháp ép phun.
• Trộn và phối liệu tốt. Nhựa hoá hiệu quả.
• Trên nguyên tắc phôi đùn có thể có chiều dài không hạn
chế.
• Chi phí hoàn tất cao.
• Phế liệu do khâu hoàn tất nhiều.

20. Thông số vật liệu
• Độ nhớt của polime nóng chảy ở vận tốc trượt cao và
thấp
• Cường lực của polime nóng chảy (điều này rất quan
trọng đối với độ đồng đều bề dày sản phẩm tạo thành).
• Độ hồi phục biến dạng (khối lượng phân tử và độ phân
tán khối lượng phân tử).
• Tốc độ kết tinh (tốc độ thấp thì phù hợp hơn tốc độ cao).
• Tính chất nhiệt (độ khuếch tán nhiệt, độ dẫn nhiệt, nhiệt
dung riêng …).

21. Máy đùn
• Tỉ lệ L/D: min 24
• Hệ số nén:
• Tuỳ vật liệu
• Đối với nhựa KT của DuPont 2.7 –3.5

22. Độ trương phồng
• Độ trương phồng đường kính
Bd = 100% (Dparison – Ddie) / Ddie
• Độ trương phồng bề dày
(trương phồng khối lượng)
Bw = 100% (Wactual – Wtheory) / Wtheory

23. Đầu tạo hình
• Dòng chảy hội tụ:
• Trương phồng đường kính lớn hơn trương phồng bề dày
• Dùng cho sản phẩm nhỏ

24. • Dòng chảy phân kỳ:
• Trương phồng bề dày lớn hơn trương phồng đường kính
• Dùng cho sản phẩm lớn

25. • Đầu tạo hình có lập trình

26. Khuôn tạo hình
• Thông số kỹ thuật
• Tỉ lệ thổi trên toàn sản phẩm không sai biệt quá nhiều vì khó
thổi mà còn gây khó khăn trong thiết kế kết cấu khuôn
• Các góc cạnh nên làm tròn
• KT gia công khuôn
• Đúc. Gia công cơ khí. Gia công bằng tia lửa điện
• Vật liệu chế tạo
• Nhôm
• Hợp kim đồng-Berillium có độ bền cao

27. Công đoạn gia công
• Nhựa hoá nhựa rắn và tạo phôi bởi máy đùn
• Thổi phôi trong khuôn. Duy trí áp suất.
• Xả khí. Tháo khuôn lấy sản phẩm
• Hoàn tất

28. Quá trình tạo phôi liên tục
Shuttle Machinery
-Used to make large quantities of
product
-Size of mold can range from small
bottles up to 30 liter drums
-Multiple molds and parisons
-Very Important in making
bottles for food storage
-Used for making containers
that need up to six layers
-Used for medical containers
-Blowpins are forced into the
molds to calibrate the parts
while forcing air into the molds
Rotary Blow molding

29. • Khuôn di chuyển ngang

30. • Các khuôn được bố trí một bên hay hai bên máy đùn
• Khi phôi đùn đủ chiều dài cần thiết, hệ thống đưa khuôn
sẽ nhanh chóng đưa khuôn vào đúng vị trí dưới đầu tạo
hình, kẹp phôi, cắt phôi và nhanh chóng trở về vị trí thổi,
tại đó đầu thổi sẽ lắp vào đầu hở của phôi và thổi khí nén
vào phôi, gây biến dạng và tạo hình sản phẩm trong
khuôn
• Một thuận lợi của phương pháp này là lắp đặt khuôn và
vận hành dễ dàng. Quá trình di chuyển khuôn tương đối
nhanh

31. • Khuôn di chuyển đứng

32. • Khuôn được đặt ngay bên dưới đầu tạo hình
• Phôi được đùn liên tục. Khi đạt chiều dài cần thiết, khuôn
được nâng lên, kẹp phôi, cắt phôi và hạ xuống về vị trí thổi
• Khí nén được đưa vào phôi, gây biến dạng, tạo hình sản
phẩm trong khuôn. Sau khi làm nguội sản phẩm, mở khuôn,
lấy sản phẩm và tiếp tục quá trình
• Giới hạn của phương pháp này là đối với các sản phẩm đòi
hỏi khuôn lớn, thì không thể di chuyển khuôn nhanh được do
khuôn nặng. Do đó phương pháp dùng sản xuất các bình
chứa nhỏ hơn 8 lít

33. • Khuôn quay

34. • Khuôn cũng được đặt ngay dưới đầu tạo hình.
• Phôi được đùn liên tục. Khi phôi đủ chiều dài cần thiết
khuôn được hệ thống quay đưa vào kẹp phôi, cắt phôi và
quay xuống qua công đoạn thổi.
• Phôi được thổi tạo hình trong khuôn, khuôn mở sản
phẩm được lấy ra và quá trình tiếp tục.
• Quá trình quay khuôn phối hợp đồng bộ với tốc độ đùn
phôi, cùng các hệ thống cắt phôi, lấy sản phẩm tự động
đưa năng suất máy lên cao.

35. Quá trình tạo phôi gián đoạn
• Dùng vít chuyển động tịnh tiến

36. • Vít hoạt động như trong máy ép phun. Bằng chuyển
động tịnh tiến polime nóng chảy sẽ được đẩy gián đoạn
qua đầu tạo hình tạo phôi.
• Khi vít quay, vít sẽ lùi và dự trử phần nhựa lỏng trước
đầu vít.
• Sau khi lấy sản phẩm khỏi khuôn, vít sẽ tiến đến đẩy
nhựa qua đầu tạo hình tạo phôi đùn mới.
• Trong phương pháp này phải tạo sự đồng bộ giữa lượng
nhựa dự trử, tốc độ lấy nhựa của vít và kích thước sản
phẩm cùng tốc độ làm nguội của nhựa trong khuôn.

37. • Dùng chày đùn phụ

38. • Nhựa lỏng sẽ được dự trữ trong xy lanh phụ, thương lắp
song song với máy đùn.
• Phương pháp được sử dụng để sản xuất các bình chứa
lớn, khi đó phôi đùn sẽ bị kéo dãn do chính trong lượng
của phôi trong quá trình đùn.
• Một bất lợi là nhựa vào trước sẽ ra sau tạo một sự không
đồng nhất về thời gian lưu trú của nhựa

39. • Dùng đầu dự trử

40. • Sản phẩm khối lượng lớn
• Tốc độ đùn lớn để giảm thời gian tạo phôi tránh phôi bị
kéo dãn
• Tránh được đường giáp dòng; tăng độ bền của sản phẩm
• Thành sản phẩm đều hơn
• Áp dụng gia công PE có MW cao

41. • Dùng đầu dự trử

42. • Dùng đầu dự trử

43. • Dùng đầu dự trử

44. • Hệ thống dự trử nhựa sẽ khắc phục nhược điểm phôi bị
kéo dãn do trọng lượng phôi lớn.
• Nhựa từ máy đùn được đưa vô đầu dự trữ nguyên liệu.
Đầu dự trữ tác dụng như là một bộ phận của đầu máy
đùn. Nhựa vào trước sẽ ra trước.
• Chày đùn sẽ đẩy nhanh nhựa nóng chảy qua đầu tạo hình
với áp suất thấp và đồng đều, giảm ứng suất tổng cộng.
• Phương pháp này rất lí tưởng để các bình chứa nặng lớn
hơn 10 lít.

45. Thông số kỹ thuật
• Nhiệt độ phôi đùn: quyết định bởi nhiệt độ của máy đùn
và thời gian tạo phôi. Nhiệt độ phôi cần thiết để tránh
phôi bị kéo dãn do chính trọng lượng của phôi.
• Nhiệt độ khuôn: Nhiệt độ phuôn quyết đinh thời gian
làm nguội. Nhiệt đô khuôn quá thấp sẽ để lại các vết do
nhựa bị “đông cứng” khi tiếp xúc với khuôn nguội.
• Áp suất thổi: ảnh hưởng đấn tốc độ biến dạng của phôi.
Ap suất thôi cần cao trong giới hạn cho phép của hệ
thống thổi và lực kẹp khuôn. Ap suất không đủ sẽ cho
sản phẩm không định dạng tốt.

46. • Tốc độ đùn phôi. Ảnh hưởng đến thời gian phôi bị nguội
trước khi thổi và sự ổn định của dòng chảy.
• Thời gian giử áp: tương ứng với thời gian làm nguội sản
phâm trong khuôn. Nếu thôi gian quá ngắn, nhưa nguội
không đủ khi lấy sản phần sẽ bị biến dạng và co rút
nhiều.
• Tỉ lệ thổi. Là tỉ lệ giữa diện tích bề mặt phôi và diện tích
bề mặt sản phẩm. Tỉ lệ này không được thay đổi quá
nhiệu trên toàn sàn phẩm.

47. 6.3. CN ÉP PHUN THỔI

49. • CN 2 giai đoạn

50. • CN 1 giai đoạn

51. • Vùng cổ chai được định hình rất tốt.
• Đáy chai không có đường hàn.
• Chi phí thiết bị cao, phương pháp này không kinh tế khi
sản xuất các chai có thể tích > 500 mL. Tuy nhiên với
các chai có thể tích < 250 mL phương pháp này có hiệu
quả kinh tế hơn.
• Không thích hợp cho chai dạng phẳn hoặc có tay cầm.
• Thường được sử dụng để thổi các chai lọ dùng ttrong
ngành dược và mỹ phẩm. Loai chai này có thể tích nhỏ
và đòi hỏi độ chính xác ích thước cổ chai.

52. • So sánh Ép phun thôi và đùn thổi

53. Phương pháp thổi kéo

54. • Định hướng 2 chiều. Độ bền kéo, độ bền va đập gia tăng,
độ rảo giảm và tính chống thấm khí, hơi nước của sản
phẩm tăng
• Loại nhựa thường được gia công bằng phương pháp này
là PET và PP. Ngoài ra còn có PVC, copolime của
acrilonitril, polietilen naptalat (PEN) và một số poliester
nhiệt dẻo khác

55. 6.4. CN KHÁC

56. 6.5. Các phương pháp khác
• Phương pháp vòng cổ

57. • Phương pháp nhúng-thổi