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GIA CÄNG POLYMER Chæång I GIÅÏI THIÃÛU CHUNG I. Âënh nghéa vaì muûc âêch cuía kyî thuáût gia cäng polymer

Cäng nghiãûp hiãûn âaûi cuía caïc cháút cao phán tæí bàõt âáöu våïi sæû khaïm phaï ra kyî thuáût biãún tênh hoaï hoüc caïc polymer thiãn nhiãn, trong caïc khaïm phaï quan troüng naìy laì viãûc læu hoaï cao su vaì acetat hoaï cellulose.

Trong nhæîng nàm gáön âáy polymer (P) täøng håüp âaî chiãúm vai troì chuí âaûo trong cäng nghiãûp. Våïi viãûc saín xuáút âæåüc nhiãöu loaûi polymer coï tênh cháút hoaï hoüc, hoaï lyï thay âäøi, coï nhiãöu æïng duûng trong thæûc tãú, täøng håüp polymer âaî tråí thaình hoaût âäüng báûc nháút cuía cäng nghiãûp hoaï hoüc.

Cuìng våïi sæû phaït triãøn polymer täøng håüp vaì nhán taûo roî raìng laì pháön phaíi phaït triãøn song song mäüt ngaình biãún âäøi caïc váût liãûu polymer thaình caïc saín pháøm sæí duûng vaìo caïc viãûc cáön thiãút. Cho nãn trong lénh væûc polymer cáön phaíi phaït triãøn âäöng thåìi caí hai màût laì tçm ra caïc váût liãûu polymer måïi vaì caíi tiãún hoàûc âæa ra caïc phæång phaïp gia cäng thêch håüp våïi loaûi váût liãûu vaì yãu cáöu sæí duûng. Khêa caûnh thæï 2 naìy chênh laì caïc váún âãö maì män kyî thuáût gia cäng polymer phaíi giaíi quyãút, âáy cuîng laì mäüt lénh væûc quan troüng cuía cäng nghiãûp polymer. Trong nhæîng nàm gáön âáy, säú læåüng loaûi polymer måïi tçm ra êt hån so våïi nhæîng nàm âáöu tiãn cuía sæû phaït triãøn cuía ngaình. Vç váûy, caïc nhaì khoa hoüc âaî cäú gàõng tçm ra caïc biãûn phaïp sæí duûng hiãûu quaí caïc loaûi polymer hiãûn âang coï.

Så bäü, ta coï thãø âënh nghéa kyî thuáût gia cäng polymer nhæ sau: Kyî thuáût gia cäng polymer laì mäüt ngaình cuía kyî thuáût hoüc, nghiãn cæïu caïc quaï trçnh vaì thiãút bë duìng âãø tàng tênh cháút cuía váût liãûu polymer vaì âãø gia cäng chuïng thaình nhæîng saín pháøm sæí duûng theo yãu cáöu âoìi hoíi. Trong quaï trçnh gia cäng, trong nguyãn liãûu coï thãø xaíy ra caïc phaín æïng hoaï hoüc, caïc biãún daûng vaì cuäúi cuìng laì sæû thay âäøi báút thuáûn nghëch caïc tênh cháút váût lyï cuía váût liãûu. Song coï mäüt âiãøm cáön læu yï laì nhæîng phaín æïng xaíy ra trong quaï trçnh täøng håüp polymer khäng làûp laûi trong quaï trçnh gia cäng chuïng. (táút nhiãn coï mäüt säú træåìng håüp ngoaûi lãû)

Viãûc nghiãn cæïu caïc quaï trçnh gia cäng nhàòm muûc âêch tçm ra phæång phaïp vaì thiãút bë thêch håüp âãø gia cäng loaûi váût liãûu polymer thaình caïc saín pháøm mong muäún. Phæång phaïp gia cäng coï aính hæåíng ráút låïn âãún cháút læåüng saín pháøm vaì âãún læåüng noï, phæång phaïp gia cäng bë chi phäúi båíi tênh cháút cuía váût liãûu polymer cuîng nhæ yãu cáöu vãö hçnh daïng, tênh cháút cuía saín pháøm cuäúi cuìng.

Viãûc choün læûa mäüt phæång phaïp gia cäng thêch håüp noïi chung laì ráút phæïc taûp, phaíi chuï yï âãún nhiãöu khêa caûnh nhæ tênh cháút cuía váût liãûu ban âáöu, yãu cáöu vãö cháút læåüng saín pháøm, yãu cáöu vãö låüi êch kinh tãú... Noïi chung phaíi âaím baío thu âæåüc saín pháøm coï tênh nàng täút vaì coï låüi êch vãö kinh tãú.

Âäúi våïi nhæûa nhiãût ràõn, phæång phaïp gia cäng thêch håüp vaì coï låüi hån caí laì phæång phaïp eïp noïng, vç quaï trçnh eïp nhanh vaì coï thãø âaût nàng suáút cao, âiãöu kiãûn nhiãût âäü khäng cao thêch håüp cho viãûc âoïng ràõn váût liãûu, khi eïp xong khäng cáön phaíi laìm nguäüi váût liãûu trong khuän.

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Traïi laûi âäúi våïi nhiãût nhæûa deío thç phæång phaïp eïp noïng noïi chung laì khäng thêch håüp vç sau khi thaình hçnh phaíi laìm nguäüi váût liãûu trong khuän, nãn quaï trçnh naìy khäng thãø tiãún haình nhanh vç nhæ thãú seî taûo ra nhæîng æïng suáút näüi laìm giaím cháút læåüng saín pháøm. Âãø gia cäng nhæûa nhiãût deío ngæåìi ta thæåìng duìng caïc phæång phaïp nhæ âuìn, âuïc dæåïi aïp suáút... Tuy nhiãn cuîng phaíi tuyì theo tênh cháút váût liãûu maì aïp duûng phæång phaïp gia cäng. Vê duû PE vaì PS thç phæång phaïp âuïc dæåïi aïp suáút laì thêch håüp, coìn âäúi våïi PVC, do nhiãût âäü chaíy nhåït cuía nhæûa gáön våïi nhiãût âäü phán huyí nãn loaûi nhæûa naìy thæåìng âæåüc gia cäng bàòng phæång phaïp âuìn.

Âäúi våïi caïc loaûi nhæûa epoxy, ngæåìi ta thæåìng gia cäng bàòng phæång phaïp âäø khuän (hay âuïc khäng aïp suáút). Âäúi våïi caïc loaûi celluloid, phæång phaïp gia cäng thæåìng duìng laì taûo hçnh nhiãût åí traûng thaïi mãöm cao.

Kêch thæåït, hçnh daïng vaì sæû äøn âënh kêch thæåït, hçnh daïng saín pháøm trong quaï trçnh sæí duûng cuîng laì nhæîng yãu cáöu quan troüng vaì chëu aính hæåíng cuía phæång phaïp gia cäng. Màût khaïc, taïc duûng cuía nhiãût coï aính hæåíng ráút låïn âãún tênh cháút cuía saín pháøm, coï loaûi nhæûa dæåïi taïc duûng cuía nhiãût tênh cháút khäng âäøi, nhæng cuîng coï loaûi nhæûa khäng bãön nhiãût. Do âoï, viãûc choün phæång phaïp gia cäng cáön phaíi âaím baío chãú âäü nhiãût thêch håüp âãø tênh cháút saín pháøm thu âæåüc täút nháút. II. Phán loaûi caïc phæång phaïp gia cäng

Phæång phaïp gia cäng gàõn liãön våïi thiãút bë duìng âãø thæûc hiãûn quaï trçnh gia cäng vaì coï liãn quan âãún sæû biãún âäøi traûng thaïi cuía váût liãûu trong thiãút bë. Vç váûy cho âãún nay chæa coï caïch phán loaûi naìo coï thãø nãu lãn âáöy âuí caïc yãúu täú trãn âæåüc.

Trong cäng nghiãûp âãø dãù nàõm bàõt caïc quaï trçnh gia cäng, ngæåìi ta taûm thåìi xãúp caïc quaï trçnh gia cäng tæìng nhoïm theo nhiãûm vuû cuía quaï trçnh hoàûc traûng thaïi váût lyï cuía nguyãn liãûu trong quaï trçnh gia cäng. Caïc quaï trçnh gia cäng thæåìng âæåüc xãúp thaình 3 nhoïm nhiãûm vuû chênh laì: 1. Nhoïm caïc phæång phaïp taûo hçnh: coï nhiãûm vuû taûo cho váût liãûu coï hçnh daûng saín pháøm sæí

duûng thuäüc nhoïm naìy gäöm caïc phææong phaïp gia cäng nhæ eïp, eïp âuïc, âuïc dæåïi aïp suáút, âuìn, taûo hçnh nhiãût, càõt goüt...

2. Nhoïm caïc phæång phaïp làõp gheïp: coï nhiãûm vuû taûo liãn kãút giæîa caïc chi tiãút cuía saín pháøm våïi nhau. Trong nhoïm naìy coï thãø kãø âãún phæång phaïp gia cäng nhæ: haìn vaì phuí bãö màût (bao gäöm daïn hoàûc phun).

3. Nhoïm caïc phæång phaïp biãún tênh: coï nhiãûm vuû thay âäøi cáúu truïc cáúu truïc polymer bàòng phæång phaïp váût lyï hoàûc bàòng phaín æïng hoaï hoüc nhæ caïc phæång phaïp träün, hoaût hoaï ãö màût, biãún tênh polymer... Trong quaï trçnh gia cäng, dæåïi taïc duûng cuía nhiãût âäü vaì aïp suáút, traûng thaïi váût liãûu bë

biãún âäøi. Tuyì theo, traûngt thaïi váût liãûu vaì âiãöu kiãûn gia cäng, caïc quaï trçnh gia cäng polymer cuîng âæåüc chia thaình 6 nhoïm chênh: - Nhoïm 1:

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Gäöm caïc phæång phaïp gia cäng åí âiãöu kiãûn nhiãût âäü, aïp suáút cao, váût liãûu åí traûng thaïi chaíy nhåït trong quaï trçnh gia cäng. Thuäüc nhoïm naìy gäöm caïc quaï trçnh chuí yãúu nhæ sau:

+ EÏp + Âuïc dæåïi aïp suáút + Âuìn

Trong âoï quaï trçnh âuïc dæåïi aïp suáút âæåüc tiãún haình åí aïp suáút cao hån caí (aïp suáút lãn âãún 100 MPa), coìn quaï trçnh eïp vaì âuìn coï thãø tiãún haình åí aïp suáút tháúp hån. - Nhoïm 2:

Gäöm caïc phæång phaïp gia cäng åí âiãöu kiãûn nhiãût âäü vaì aïp suáút, váût liãûu åí traûng thaïi mãöm cao, phäø biãún nháút laì caïc phæång phaïp gia cäng váût liãûu åí daûng táúm. Phæång phaïp taûo hçnh nhiãût tuyì theo bãö daìy táúm váût liãûu maì aïp suáút sæí duûng beï hån 10 ÷ 100 láön so våïi caïc phæång phaïp åí nhoïm 1, nhiãût âäü gia cäng cuîng tháúp hån. - Nhoïm 3:

Gäöm caïc phæång phaïp gia cäng åí âiãöu kiãûn nhiãût âäü, aïp suáút gáön nhæ bçnh thæåìng, váûût liãûu gia cäng cuîng giæî nguyãn caïc cáúu trçnh ban âáöu nhæ quaï trçnh gia cäng cå khê. - Nhoïm 4:

Thuäüc nhoïm naìy gäöm caïc phæång phaïp gia cäng sau: + Âuïc khäng aïp suáút + Âuïc li tám

trong âoï váût liãûu gia cäng åí traûng thaïi loíng hoàûc mãöm cao åí nhiãût âäü thæåìng hoàûc nhiãût âäü khäng cao làõm (træåìng håüp coï âäút noïng så bäü). - Nhoïm 5:

Âáy laì nhoïm caïc quaï trçnh gia cäng bàòng caïch náúu chaíy vaì âäø khuän, thæåìng âæåüc sæí duûng âãø gia cäng saín pháøm coï kêch thæåït låïn vaì PE laì loaûi polymer thæåìng âæåüc gia cäng bàòng phæång phaïp naìy. - Nhoïm 6:

Bao gäöm phæång phaïp haìn vaì daïn polymer, nhàòm muûc âêch liãn kãút caïc chi tiãút saín pháøm. Trong quaï trçnh haìn, liãn kãút taûi bãö màût tiãúp xuïc âæåüc taûo båíi quaï trçnh khuãúch taïn cuía caïc maûch phán tæí taûi bãö màût tiãúp xuïc nhåì vaûo sæû hoaì tan trong dung mäi åí nhiãût âäü thæåìng.

Nhæ âaî noïi åí trãn, quaï trçnh gia cäng gàõn liãön våïi thiãút bë, cho nãn ngæåìi ta coìn phán loaûi theo caïch chãú taûo saín pháøm nhæ gia cäng bàòng phæång phaïp eïp, âuïc, âuìn, taûo hçnh nhiãût âäü...

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Chæång II CÁÚU TRUÏC VAÌ TÊNH CHÁÚT CUÍA POLYMER I. Tênh cháút læu hoaï biãún (cå hoüc) cuía polymer

Læu biãún laì ngaình khoa hoüc khaío saït sæû biãún daûng vaì sæû chaíy cuía váût thãø. Theo âënh nghéa, sæû biãún daûng laì sæû thay âäøi hçnh daûng, kêch thæåït cuía váût thãø khi chëu taïc duûng cuía ngoaûi læûc, coìn sæû chaíy laì traûng thaïi biãún daûng liãn tuûc, báút thuáûn nghëûch, khäng giåïi haûn cuía læu cháút khi chëu taïc duûng cuía æïng suáút.

Tênh cháút læu biãún cuía váût thãø polymer chëu aính hæåíng cuía âàûc træng cáúu truïc cuía noï, âoï laì: - Hçnh daûng báút âäúi xæïng (chiãöu daìi ráút låïn so våïi chiãöu ngang) vaì tênh cháút mãöm deío cuía maûch phán tæí polymer. - Læûc taïc duûng tæåíng häø giæîa caïc phán tæí låïn. Âäúi våïi mäüt säú polymer coï cáúu taûo maûng læåïi, sæû hiãûn diãûn cuía caïc näúi ngang khäng nhiãöu làõm vaì ngàõn hån so våïi maûch phán tæí seî haûn chãú sæû dëch chuyãøn tæång âäúi giæïa caïc maûch phán tæí våïi nhau. 1. Âæåìng cong chaíy

Âæåìng cong chaíy cuía polymer noïng vaì dung dëch polymer åí daûng âáöy âuí nhæ åí hçnh 2.1. Caïc âæåìng gaûch âæït biãøu diãùn 1 giaï trë cuía âäü nhåït. Âæåìng cong chaíy âæåüc chia laìm 3 âoaûn æïng våïi 3 vuìng: - Vuìng täú âäü træåüt tháúp (vuìng 1):

Âæåìng cong chaíy thãø hiãûn tênh cháút newton, æïng våïi biãøu diãùn .

logν theo lgσ âoaûn âæåìng thàóng. Vuìng naìy coìn âæåüc goüi laì vuìng chaíy Newton våïi âäü nhåït cao nháút.

- Vuìng váûn täúc træåüt cao (vuìng 3):

1

2

3.

logν

σlog

Tàng âäü nhåït

Hçnh 2.1: âæåìng cong chaíy

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Âæåìng biãøu diãùn .

logν theo lgσ váùn laì âæåìng thàóng vaì âæåüc goüi laì vuìng chaíy Newton coï âäü nhåït tháúp nháút. - Vuìng coï âäü træåüt trung gian (vuìng 2):

ÅÍ âáy sæû chaíy coï sæû sai lãûch so våïi âënh luáût Newton vaì âæåüc goüi laì vuìng chaíy phi Newton. ÅÍ vuìng naìy âäü nhåït biãøu kiãún giaím khi váûn täúc træåüt gia tàng. Nhaïnh naìy âæåüc goüi laì nhaïnh cáúu truïc. 2. Âäü nhåït

Âäü nhåït laì mäüt thäng säú quan troüng trong quaï trçnh gia cäng polymer, noï thãø hiãûn khaí nàng chäúng laûi sæû chaíy cuía læu cháút. Vãö baín cháút, âäü nhåït thãø hiãûn hiãûu quaí cuía viãûc truyãön âäüng læåüng giæîa caïc låïp trong quaï trçnh chaíy cuía læu cháút.

Âäü nhåït phuû thuäüc chuí yãúu vaìo caïc yãúu täú sau:

Hçnh 2.2:Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún âäü nhåït

ÅÍ pháön træåïc, ta âaî xeït sæû aính hæåíng cuía täúc âäü træåüt vaì æïng suáút træåüt lãn âäü nhåït cuía hãû thäúng polymer. Trong pháön naìy, chuïng ta xeït âãún 2 yãúu täú khaïc, âoï laì aïp suáút vaì nhiãût âäü, hai thäng säú quan troüng cuía quaï trçnh gia cäng, chuïng aính hæåíng âãún âäü nhåït âäi khi ráút maûnh meî vaì âæa âãún nhæîng báút ngåì nãúu chuïng ta khäng læu tám âãún noï. - Sæû phuû thuäüc vaìo aïp suáút cuía âäü nhåït:

Aính hæåíng cuía aïp suáút lãn âäü nhåït cuía polymer laì mäüt váún âãö ráút quan troüng trãn lyï thuyãút cuîng nhæ trãn thæûc tãú.

Trong thæûc tãú, khi gia cäng, hãû polymer chëu aïp suáút lãn âãún vaìi tràm (nhæ træåìng håüp trãn), coï khi lãn âãún vaìi ngaìn (nhæ âuïc aïp suáút) atm, cho nãn aính hæåíng cuía aïp suáút âãún âäü nhåït cuía hãû polymer coï thãø dáùn âãún caïc sai lãûch caïc thäng säú kyî thuáût cuía quaï trçnh nãúu ta sæí duûng säú liãûu âäü nhåït åí aïp suáút thæåìng âãø tênh.

Kãút quaí nghiãn cæïu sæû phuû thuäüc cuía âäü nhåït vaìo aïp suáút cuía polymer cho tháúy åí aïp suáút khäng cao làõm, kãút quaí tæång tæû nhæ åí håüp cháút tháúp phán tæí:

( )12. .0 −η=η σ p

p e

:, 0ηηp âäü nhåït åí aïp suáút p vaì aïp suáút thæåìng.

:σ hãû säú aïp suáút cuía âäü nhåït, sæû thay âäøi aïp suáút coìn aính hæåíng âãún nhiãût âäü hoaï thuyí tinh cuía hãû polymer. Khi tàng aïp suáút, noïi chung Tg tàng, do âoï åí âiãöu kiãûn nhiãût âäü xaïc âënh,

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âàûc træng nhåït cuía hãû thay âäøi theo P vaì coï thãø xaíy ra caïc quaï trçnh nhæ hoaï thuyí tinh, kãút tinh, laìm thay âäøi tênh cháút váût lyï cuía hãû. - Sæû phuû thuäüc cuía âäü nhåït vaìo nhiãût âäü:

Nãúu khäng coï biãún âäøi hoïa hoüc xaíy ra thç khi nhiãût âäü tàng, âäü nhåït cuía hãû thäúng seî giaím

3. Sæû báút äøn âënh cuía doìng chaíy Âäúi våïi nhiãöu polymer åí giaï trë æïng suáút træåüt khoaíng 2.105 Pa. thæåìng xuáút hiãûn hiãûn

tæåüng báút äøn âënh cuía doìng chaíy cuía polymer noïng chaíy vaì dung dëch polymer, biãøu hiãûn viãûc xuáút hiãûn nhæîng vãút sàn trãn bãö màût saín pháøm vaì nhiãöu hån næîa laì sæû biãún daûng hoaìn toaìn doìng nhæûa (doìng nhæûa bë xoàõn quàn queo) (melt fracture) khi khaío saït bàòng nhåït kãú mao quaín aïp suáút khäng âäøi. Âiãöu naìy, coï nghéa laì hiãûn tæåüng chaíy Newton åí vuìng váûn täúc træåüt cao hiãúm khi thæûc hiãûn âæåüc trãn toaìn khäúi polymer.

Hiãûn tæåüng ràn trãn bãö màût cuía doìng nhæûa âæåüc giaíi thêch laì do sæû báút äøn âënh cuía doìng chaíy åí saït bãö màût thanh mao quaín, nguyãn nhán laì do coï sæû træåüt cuía låïp læu cháút tiãúp xuïc våïi thaình mao quaín.

Hiãûn tæåüng doìng nhæûa bë xoàõn laì do sæû báút äøn âënh cuía doìng nhæûa åí âáöu vaìo mao quaín vaì âæåüc keïo daìi âãún âáöu ra khi tàng váûn täúc chaíy cuía læu cháút. Do âoï, hiãûn tæåüng naìy coï thãø âæåüc khàõc phuûc bàòng caïch tàng chiãöu daìi mao quaín. 4. Sæû phuû thuäüc cuía tênh cháút læu biãún cuía Polymer vaìo váûn täúc biãún daûng vaì nhiãût âäü

Noïi chung khi tàng váûn täúc biãún daûng thç váût liãûu tråí nãn cæïng hån, æïng suáút keïo âæït tàng, biãún daûng dæ khi âæït giaím, coìn khi tàng nhiãût âäü thç váût liãûu tråí nãn deío hån, biãún daûng khi âæït tàng trong khi âoï æïng suáút keïo âæït giaím. II. Yãúu täú cáúu truïc aính hæåíng âãún tênh cháút cuía polymer

Cáúu truïc cuía polymer seî quyãút âënh tênh cháút cuía chuïng. Sæû thay âäøi cáúu truïc seî laìm thay âäøi tênh cháút cuía polymer. Do âoï, viãûc hiãøu biãút mäúi quan hãû giæîa cáúu truïc vaì tênh cháút laì âiãöu cáön thiãút. Tuy nhiãn, näüi dung naìy âæåüc trçnh baìy åí män hoüc lyï hoaï polymer. ÅÍ âáy chè cáön âãö cáûp mäüt säú yãúu täú quan troüng vaì tæång taïc cuía chuïng, âãø ta coï mäüt caïi nhçn täøng thãø cho váún âãö. Trong caïc yãúu täú cáúu truïc quyãút âënh tênh cháút cuía polymer coï thãø kãø âãún:

1, Khäúi læåüng phán tæí trung bçnh vaì âäü âa phán taïn 2, Âäü kãút tinh cuía polymer Polymer trãn quan âiãøm nhiãût âäüng hoüc laì mäüt hãû thäúng khäng âäöng nháút, âäü truìng

håüp cuía caïc phán tæí trong hãû thäúng polymer khaïc nhau, cho nãn caïc phæång phaïp xaïc âënh khäúi læåüng phán tæí cuía polymer chè cho biãút giaï trë trung bçnh cuía chuïng. Ngoaìi ra caïc phæång phaïp xaïc âënh khaïc coìn cho biãút âäü âa phán taïn cuía polymer.

Vãö màût cáúu truïc, polymer âæåüc chia thaình 2 loaûi: polymer tinh thãø vaì vä âënh hçnh (polymer thuyí tinh).

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Âàûc tênh quan troüng cuía polymer vä âënh hçnh åí traûng thaïi thuyí tinh laì hãû säú giaín nåí thãø têch beï so våïi traûng thaïi mãöm cao.

Âäúi våïi polymer kãút tinh thç thæåìng caïc polymer khäng kãút tinh hoaìn toaìn trãn toaìn khäúi maì coï xen láùn nhæîng vuìng vä âënh hçnh. Cho nãn vãö phæång diãûn naìy chuïng cuîng laì mäüt hãû khäng âäöng nháút trãn quan âiãøm nhiãût âäüng hoüc.

Tyí lãû giæîa vuìng kãút tinh so våïi toaìn khäúi polymer trong polymer ràõn goüi laì âäü kãút tinh. Caïc yãúu täú thuáûn låüi cho viãûc kãút tinh cuía polymer laì polymer coï sæû cán xæïng phán tæí, maûch thàóng, êt phán nhaïnh, nãúu coï nhoïm thãú thç nhoïm thãú phaíi khäng cäöng kãönh.

Qua sæû khaío saït aính hæåíng cuía caïc yãúu täú cáúu truïc âãún tênh cháút cuía polymer coï thãø nháûn xeït nhæ sau:

1, PM tàng thç tênh cháút cå lyï tàng, âäü nhåït cuía polymer noïng chaíy cuîng nhæ dung dëch polymer vaì khäúi læåüng riãng polymer cuîng tæång tæû. Traïi laûi mäüt säú tênh cháút cuía âäü truyãön saïng, âäü hoaì tan giaím.

2, Polymer kãút tinh coï tênh cháút cå lyï cao hån polymer vä âënh hçnh. Khi âäü kãút tinh tàng thç âäü hoaì tan trong dung mäi, âäü tæång håüp våïi cháút hoaï deío giaím. Quaï trçnh âënh hæåïng (keïo càng) seî häø tråü cho viãûc kãút tinh laìm tàng tênh cháút cuía váût liãûu theo hæåïng keïo vaì tênh cháút âàóng hæåïng cuía váût liãûu cuîng seî tàng lãn trong quaï trçnh âënh hæåïng.

Ngoaìi caïc yãúu täú trãn, coìn coï mäüt säú yãúu täú khaïc cuîng aính hæåíng âãún tênh cháút cuía polymer nhæ: - Sæû hiãûn diãûn cuía tênh cháút taûo liãn kãút ngang, tênh âäün tàng cæåìng (coï taïc duûng nhæ

nhæîng näúi ngang váût lyï giæîa caïc maûch phán tæí polymer) trong polymer vä âënh hçnh seî laìm tàng tênh cháút cå lyï cuía chuïng. Tuy nhiãn âäúi våïi polymer kãút tinh nãúu caïc hiãûu æïng naìy quaï låïn seî caín tråí sæû kãút tinh vaì laìm giaím tênh cháút cå lyï.

- Sæû hiãûn diãûn giæîa caïc nhoïm phán cæûc trong maûch phán tæí laìm tàng nàng læåüng liãn kãút giæîa caïc maûch phán tæí, tênh cháút cå lyï tàng lãn, âäü hoaì tan trong caïc dung mäi phán cæûc giaím. Toïm laûi, cáúu truïc cuía polymer coï aính hæåíng âãún tênh cháút cuía chuïng. Do âoï, noï seî laì

mäüt yãúu täú quan troüng giåïi haûn phaûm vi sæí duûng cuía polymer cuîng nhæ phæång phaïp gia cäng chuïng. III. Nhæîng tênh cháút kyî thuáût chuí yãúu cuía váût liãûu polymer

Trong quaï trçnh gia cäng polymer, mäüt säú tênh cháút kyî thuáût cuía nguyãn liãûu coï yï nghéa quan troüng, chuïng khäng nhæîng quyãút âënh viãûc læûa choün caïc thäng säú kyî thuáût cuía quaï trçnh saín xuáút maì coìn quyãút âënh viãûc læûa choün phæång phaïp gia cäng vaì tênh toaïn thiãút bë. Vç váûy, tuy caïc nguyãn liãûu âæa vaìo nhaì maïy gia cäng thæåìng coï keìm theo baíng caïc thäng säú kyî thuáût cuía nguyãn liãûu do caïc nhaì saín xuáút cung cáúp nhæng viãûc xaïc âënh caïc tênh cháút kyî thuáût âãø kiãøm tra säú liãûu laì mäüt viãûc cáön thiãút træåïc khi âæa nguyãn liãûu âi gia cäng, vaì cäng viãûc naìy âäi khi khäng thãø boí qua âæåüc nháút laì âäúi våïi quaï trçnh gia cäng trong âoï âoìi hoíi viãûc phäúi liãûu thêch håüp.

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1. Khäúi læåüng riãng gäüp Âaûi læåüng naìy coìn goüi laì troüng læåüng âäø âáöy, chè coï yï nghéa våïi váût liãûu råìi, âáy cuîng

laì daûng thæåìng gàûp cuía caïc nguyãn liãûu polymer. Theo âënh nghéa khäúi læåüng riãng gäüp bàòng tyí säú giæîa khäúi læåüng cuía váût liãûu vaì thãø têch gäüp maì khäúi váût liãûu chiãúm chäø.

( )523 −⎟⎠⎞⎜

⎝⎛=ρ mkg

Vm

gg

Khäúi læåüng riãng gäüp khaïc våïi khäúi læåüng riãng tháût cuía váût liãûu, thê duû khäúi læåüng riãng gäüp cuía caït khä laì 1200 kg/cm3 trong khi âoï khäúi læåüng riãng tháût laì 1500 kg/cm3.

gρ phuû thuäüc vaìo hçnh daûng, kêch thæåït, mæïc âäü sàõp xãúp chàût cheî cuía váût liãûu. Âáy laì mäüt säú liãûu khäng thãø thiãúu khi tênh toaïn thãø têch pháön chæïa nguyãn liãûu cuía thiãút bë nhæ thãø têch buäöng naûp nguyãn liãûu cuía maïy âuïc aïp suáút, xilo,... 2. Hãû säú neïn eïp

Hãû säú neïn eïp K thãø hiãûn sæû biãún âäøi thãø têch cuía khäúi læåüng váût liãûu khi âæa vaìo quaï trçnh gia cäng. Theo âënh nghéa K bàòng tyí säú giæîa thãø têch cuía mäüt læåüng nháút âënh nguyãn liãûu åí daûng chæa taûo hçnh vaì thãø têch cuía noï åí daûng taûo hçnh:

( )62 −ρρ

=b

K

ρ : khäúi læåüng riãng cuía saín pháøm

bρ : khäúi læåüng riãng gäüp cuía nguyãn liãûu

Hãû säú neïn eïp K phuû thuäüc ráút nhiãöu vaìo aïp suáút eïp vç sæû gia tàng aïp suáút laìm cho váût liãûu bë neïn chàût hån, háûu quaí laì khäúi læåüng riãng cuía saín pháøm tàng lãn. Ngoaìi aïp suáút, âäü neïn eïp coìn phuû thuäüc vaìo traûng thaïi cuía váût liãûu vaì säú liãûu naìy ráút cáön thiãút khi tênh toaïn thiãút kãú caïc maïy âuìn 3. Thaình pháön cåî haût - kêch thæåït haût

Âäúi våïi caïc váût liãûu åí daûng haût thç sæû khaïc nhau vãö kêch thæåït haût, âæåìng kênh haût laì yãúu täú quan troüng khi gia cäng váût liãûu. Âàûc træng naìy âæåüc biãút qua thaình pháön cåï haût hay coìn goüi laì phán bäú cåî haût vaì thæåìng âæåüc xaïc âënh bàòng phæång phaïp ráy.

Nguyãn liãûu coï kêch thæåïct haût âäöng âãöu seî thuáûn låüi khi gia cäng nhæ träün láùn våïi caïc cháút âãöu hån, sæû gia nhiãût dãù däöng nháút hån... 4. Haìm læåüng áøm vaì caïc cháút dãù bay håi

Khi håi áøm vaì caïc cháút dãù bay håi hiãûn diãûn trong nguyãn liãûu låïn hån mäüt giåïi haûn naìo âoï noï seî coï aính hæåíng xáúu âãún cháút læåüng saín pháøm nhæ saín pháøm cong vãnh, bãö màût sáön suìi, coï loïng laïnh aïnh baûc trãn bãö màût... âäöng thåìi noï cuîng aính hæåíng âãún quaï trçnh gia cäng nhæ keïo daìi thåìi gian duy trç aïp suáút trong khi eïp, âàûc biãût laì khi eïp khäng náng chaìy eïp.

Haìm læåüng áøm vaì caïc cháút dãù bay håi âuåüc xaïc âënh bàòng âäü chãnh lãûch khäúi læåüng cuía máùu træåïc vaì sau khi sáúy åí âiãöu kiãûn nhiãût âäü vaì thåìi gian xaïc âënh. Thäng thæåìng trong nhaì maïy gia cäng váût liãûu polymer, âãø váût liãûu âaût yãu cáöu vãö haìm læåüng áøm vaì cháút dãù bay

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håi, caïc váût liãûu thæåìng âæåüc sáúy træåïc khi gia cäng, âiãöu kiãûn nhiãût âäü vaì thåìi gian âæåüc ghi trong caïc taìi liãûu hæåïng dáùn kyî thuáût cuía caïc nhaì saín xuáút nguyãn liãûu cung cáúp. 5. Âäü linh âäüng

Âäü linh âäüng laì mäüt âaûi læåüng âàûc træng cho khaí nàng chaíy cuía váût liãûu dæåïi taïc duûng cuía aïp suáút vaì nhiãût âäü. Noï coï mäüt yï nghéa quan troüng âäúi våïi khaí nàng gia cäng váût liãûu.

Âäü linh âäüng cao thç váût liãûu chaíy vaìo khuän nhanh, aïp suáút âoìi hoíi khäng cao, khuän láu moìn, kêch thuåïc, hçnh daûng saín pháøm chênh xaïc, cháút læåüng saín pháøm âäöng âãöu. Nhæng váût liãûu coï âäü linh âäüng quaï cao seî cho saín pháøm coï nhiãöu ba via do váût liãûu thoaït ra åí màût giaïp khuän hoàûc caïc khe giæîa loîi taûo hçnh vaì khuän. Âäü linh âäüng cuía váût liãûu phuû thuäüc vaìo:

+ Baín cháút, hçnh daûng, kêch thæåït cuía phuû gia + Baín cháút cuía nhæûa + Tyí lãû giæîa nhæûa vaì phuû gia + Nhiãût âäü gia cäng + Haìm læåüng cháút bäúc håi, cháút hoaï deío, cháút bäi trån + Váûn täúc chuyãøn traûng thaïi + Bãö màût khuän eïp

Mäüt caïch täøng quaït âäü linh âäüng cuía polymer giaím khi tàng haìm læåüng cháút âäün, nháút laì caïc cháút âäün daûng såüi daìi, daûng haût låïn. Âãø tàng âäü linh âäüng cuía váût liãûu ngæåìi ta thæåìng thãm vaìo polymer nhæîng cháút hoaï deío, cháút bäi trån.

Biãút âæåüc âäün linh âäüng cuía nguyãn liãûu cho pheïp chuïng ta choün âuïng chãú âäü gia cäng (aïp suáút, nhiãût âäü...). khi gia cäng caïc saín pháøm coï hçnh daûng phæïc taûp, caïc cháút cäút gia cäú, chuïng ta nãn choün nguyãn liãûu coï âäü linh âäüng cao.

Sau âáy laì mäüt säú phæång phaïp xaïc âënh âäü linh âäüng cuía váût liãûu polymer: - Phæång phaïp Rasiga Phæång phaïp naìy thæåìng duìng âäúi våïi nhæûa nhiãût ràõn. Raînh taûo hçnh cuía khuän Rasiga coï daûng elip (tiãút diãûn), âáöu trãn cuìng 4x6 mm, âáöu dæåïi 1x4 mm vaì chiãöu cao 250 mm.

Âãø xaïc âënh däü linh âäüng thæåìng váût liãûu âæåüc eïp thaình miãún åí nhiãût âäü thæåìng våïi aïp suáút 500 kg/cm2, láúy 7,5 g váût liãûu sau khi âaî eïp cho vaìo khuän, âäút noïng âãún nhiãût âäü 150 ÷ 1600C, eïp trong 3 phuït dæåïi aïp suáút 300 kg/cm2.

Chiãöu cao cuía thanh saín pháøm trong khuän thãø hiãûn âäü linh âäüng cuía váût liãûu. Chiãöu cao caìn låïn, âäü linh âäüng caìng cao. - Phæång phaïp duìng nhåït âãø mao quaín aïp suáút khäng âäøi:

Âäúi våïi caïc loaûi nhæûa nhiãût deío ngæåìi ta thæåìng duìng âaûi læåüng goüi laì chè säú noïng chaíy ( Iµ ) âoï laì säú gam nhæûa deío âuìn âæåüc trong 10 phuït åí âiãöu kiãûn chuáøn âënh bàòng nhåït kãú mao quaín aïp suáút khäng âäøi. Taíi troüng thæåìng sæí duûng chuí yãúu cho caïc loaûi nhæûa chuí yãúu laì:

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( )gGG 1021600 ±−=

G: Taíi troüng cuía Piston Âäúi våïi caïc loaûi nhæûa khäng äøn âënh nhiãût, åí nhiãût âäü cao ngæåìi ta sæí duûng caïc giaï trë taíi troüng sau âáy:

( )( )( )gGGgGGgGG

20216001510000

105000

3

2

1

±−=±−=±−=

Âiãöu kiãûn nhiãût âäü vaì taíi troüng cho caïc loaûi nhæûa khaïc nhau thæåìng cho båíi caïc taìi liãûu kyî thuáût liãn quan hay theo caïc tiãu chuáøn tæû choün:

Âiãöu kiãûn Nhiãût âäü Taíi troüng (g) Aïp suáút (kg/cm2)

A B C D E F G H I J K L

125 125 150 190 190 190 200 230 230 265 275 230

325 2160 2160 325 2160

21600 5000 1200 3600

12500 325 2160

0,457 3,041 3,041 0,457 3,041 30,41 7,031 1,687 3,343 17,50 0,457 3,041

Baíng 2-1: Caïc chãú âäü âo chè säú noïng chaíy

Loaûi nhæûa Âiãöu kiãûn âo (theo kyï hiãûu åí baíng 2-5)

Acetal Acrylic

Acrylonitril - Butadien - Styren Cellulose ester

Nylon Polyetylen

Polypropylen Polystylen

C H, I G

D, E, F K

A, B, D, E, F L

G, H, I

Baíng 2-2: Chãú âäü âo chè säú chaíy cuía mäüt säú nhæûa ASTM Standard, Plastic - General Menthods of testing, Part 17, 1964

Âãø giaím sai säú trong viãûc xaïc âënh âäü linh âäüng, ngæåìi ta thæåìng duìng caïc mao quaín daìi (L/D = 15 ÷ 30).

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- Phæång phaïp duìng deío kãú: Âäúi våïi cao su vaì häùn håüp cao su, ngæåìi ta thæåìng duìng khai niãûm âäü deío. Theo âënh

nghéa, âäü deío cuía váût liãûu biãøu diãùn khaí nàng biãún daûng cuía váût thãø dæåïi taïc duûng cuía ngoaûi læûc vaì duy trç biãún daûng naìy khi giaíi phoïng læûc. Âäü deío cuía cao su vaì häùn håüp cao su thæåìng âæåüc xaïc âënh theo 2 loaûi chè säú:

1, Chè säú deío: Biãøu diãùn khaí nàng biãún daûng cuía váût liãûu dæåïi taïc duûng cuía ngoaûi læûc. 2, Chè säú häöi phuûc: Biãøu diãùn khaí nàng duy trç biãún daûng khi boí taíi troüng. Viãûc xaïc âënh âäü deío cuía häùn håüp cao su vãö màût nguyãn tàõc chè coï tênh cháút quy æåïc,

vaì giaï trë cuía noï phuû thuäüc vaìo phæång phaïp chuáøn âæåüc choün âãø âo. Caïc phæång phaïp thæåìng sæí duûng âäúi våïi cao su laì:

1, Khaío saït sæû thay âäøi chiãöu cao cuía máùu dæåïi taïc duûng cuía taíi troüng giæîa 2 bãö màût song song, thê duû nhæ træåìng håüp deío kãú Wallace.

2, Khaío saït biãún daûng træåüt cuía váût liãûu giæîa bãö màût chuyãøn âäüng vaì bãö màût âæïng yãn, thê duû duìng nhåït kãú Mooney.

Ngoaìi ra, âäü deío cuía cao su cuîng coï thãø âo bàòng nhåït kãú mao quaín aïp suáút khäng âäøi. Trong phæång phaïp âo âäü deío bàòng deío kãú Wallace, ngæåìi ta âo bãö daìy cuía máùu sau khi chëu taïc duûng cuía læûc neïn 10 kg åí nhiãût âäü 1000C trong 15 giáy, bãö daìy máùu træåïc khi neïn laì 1mm. Chè säú Wallace laì bãö daìy máùu sau khi neïn tênh theo 1/100 mm. Do âoï, máùu cao su caìng deío thç chè säú Wallace caìng beï. 6. Váûn täúc âoïng ràõn, thåìi gian âoïng ràõn

Thåìi gian âoïng ràõn cuía nhæûa nhiãût ràõn hay thåìi gian læu hoaï cuía cao su laì thåìi gian cáön thiãút âãø váût liãûu dæåïi taïc duûng cuía nhiãût vaì aïp suáút chuyãøn biãún thaình traûng thaïi coï tênh cháút sæí duûng täút nháút. Váûn täúc âoïng ràõn biãøu thë täúc âäü chuyãøn traûng thaïi cuía váût liãûu, chè phuû thuäüc vaìo baín cháút cuía váût liãûu. Tuy nhiãn, thåìi gian âoïng ràõn coìn phuû thuäüc vaìo bãö daìy cuía saín pháøm gia cäng do trong quaï trçnh âoïng ràõn cáön coï sæû dáùn nhiãût maì caïc váût liãûu naìy dáùn nhiãût keïm cho nãn saín pháøm caìng daìy thç thåìi gian âoïng ràõn caìng daìi.

Thåìi gian âoïng ràõn cuía nhæûa nhiãût ràõn âæåüc âo bàòng nhåït kãú canavec, coìn thåìi gian læu hoaï cao su thæåìng âæåüc âo bàòng læu hoaï kãú vaì êt duìng hån våïi nhåït kãú Mooney.

Nhåït kãú canavec vaì nhåït kãú Mooney thuäüc loaûi nhåït kãú Roto, trong âoï Roto quay tæång âäúi so våïi khuän åí váûn täúc khäng âäøi. Trong khäúi váût liãûu trong khuän máùu, cho Roto chuyãøn âäüng, do aính hæåíng cuía âäü nhåït váût liãûu Roto seî chëu taïc duûng cuía mäüt æïng suáút træåüt. ÆÏng suáút træåüt naìy âæåüc ghi nháûn trãn thiãút bë ghi.

Trong quaï trçnh âoïng ràõn váût liãûu, do sæû hçnh thaình maûng læåïi khäng gian, âäü nhåït cuía váût liãûu seî tàng do âoï æïng suáút træåüt ghi nháûn âæåüc seî tàng theo quaï trçnh âoïng ràõn. Tuy nhiãn, âäúi våïi mäüt säú váût liãûu bãn caûnh quaï trçnh âoïng ràõn coìn coï quaï trçnh phán huyí nhiãût laìm giaím âäü nhåït cuía váût liãûu. Do âoï, giaín âäö tT −σ (æïng suáút træåüt - thåìi gian) laì mäüt âæåìng cong coï cæûc âaûi (trong træåìng håüp coï phán huyí nhiãût) hoàûc laì âæåìng cong coï tiãûm cáûn

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ngang (træåìng håüp khäng coï sæû phán huyí nhiãût). Thåìi gian âoïng ràõn seî laì thåìi gian maì giaï trë Tσ âaût cæûc âaûi hoàûc bàõt âáöu nàòm ngang.

Hçnh 2.3: âæåìng cong læu hoïa

Ngoaìi ra, thåìi gian âoïng ràõn, tæì giaín âäö chuïng ta coìn coï thãø xaïc âënh âæåüc thåìi gian hoaût hoaï thh âoï laì thåìi gian maì váût liãûu chæa xaíy ra quaï trçnh âoïng ràõn âaïng kãø vaì váûn täúc âoïng ràõn bàòng âäü däúc cuía âoaûn thàóng trãn giaín âäö: αtg .

Viãûc xaïc âënh thåìi gian læu hoaï bàòng læu hoaï kãú vaì læu biãún kãú âäúi våïi häùn håüp cao su cho kãút quaí chênh xaïc hån duìng nhåït kãú Mooney. Âäúi våïi 2 loaûi thiãút bë naìy, thåìi gian læu hoaï âæåüc xaïc âënh bàòng caïch theo doîi tênh nàng cuía váût liãûu khi chëu taïc duûng cuía æïng suáút (hoàûc biãøu diãùn) thuáûn nghëch chu kyì xaïc âënh.

Ngoaìi viãûc xaïc âënh thåìi gian âoïng ràõn bàòng caïc thiãút bë trãn, thåìi gian âoïng ràõn coìn coï thãø xaïc âënh bàòng phæång phaïp eïp tæìng báûc. Theo phæång phaïp naìy, máùu váût liãûu âæåüc tiãún haình åí âiãöu kiãûn nhiãût âäü vaì aïp suáút xaïc âënh, nhæng åí thåìi gian khaïc nhau, sau âoï tiãún haình âo tênh nàng sæí duûng cuía caïc máùu naìy vaì thåìi gian âoïng ràõn seî laì thåìi gian eïp cuía máùu coï tênh nàng sæí duûng cao nháút. 7. Âäü co thãø têch

Âäü co thãø têch biãøu diãùn sæû giaím thãø têch saín pháøm so våïi kêch thæåïc cå baín cuía vuìng taûo hçnh cuía khuän sau khi âaût tåïi nhiãût âäü bçnh thæåìng.

Âäü co thãø têch coï 2 aính hæåíng ngæåüc nhau: laìm dãù daìng láúy saín pháøm ra khoíi khuän vaì gáy ra sæû thiãúu kêch thæåïc cuía saín pháøm. Ngoaìi ra, khi nhiãût âäü co ruït quaï låïn coìn gáy nhiãöu khuyãút táût khaïc nhæ cong vãnh, raûn næït.

Hiãûn tæåüng thãø têch bë giaím âi khi âæa vãö nhiãût âäü ban âáöu do 2 nguyãn nhán chuí yãúu: + Sæû giaín nåí nhiãût cuía saín pháøm: + Âäúi våïi caïc nhæûa nhiãût ràõn, trong quaï trçnh âënh hçnh trong khuän, xaíy ra phaín æïng

âoïng ràõn taûo maûng khäng gian vaì thæåìng quaï trçnh naìy xaíy ra keìm theo sæû co ruït thãø têch (thãø têch chiãúm chäø cuía polymer beï hån cuía monomer hoàûc preïpolymer).

thh târ

thh: thåìi gian hoaût hoïa târ: thåìi gian âoïng ràõn

σ

t

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Âäü co thãø têch âæåüc tênh båíi cäng thæïc: ( ) KhSpKh VVV /.100% −=

VKh, VSp: thãø têch cuía khuän vaì cuía saín pháøm åí nhiãût âäü phoìng. Âäü co thãø têch phuû thuäüc vaìo nhiãöu yãúu täú, trong âoï coï thãø kãø âãún: + Baín cháút cuía polymer: mäùi loaûi polymer coï giåïi haûn co thãø têch khaïc nhau. Âäúi våïi

loaûi nhæûa nhiãût ràõn, âäü co thãø têch coìn phuû thuäüc vaìo mæïc âäü truìng håüp hoàûc truìng ngæng cuía caïc Prepolymer.

+ Sæû hiãûn diãûn cuía caïc cháút âäün thæåìng laìm giaím âäü co thãø têch + Âiãöu kiãûn gia cäng (nhiãût âäü, thåìi gian laìm nguäüi) coï aính hæåíng âãún âäü co thãø têch

cuía saín pháøm. + Baín cháút váût liãûu laìm khuän. Ngoaìi ra, coìn phaíi kãø âãún sæû co thãø têch do sæû máút áøm vaì cháút dãù bay håi trong quaï

trçnh gia cäng, loaûi phæång phaïp gia cäng. Thæûc tãú cho tháúy aïp suáút gia cäng vaì thåìi gian læu laûi trong khuän cuía caïc nhæûa nhiãût ràõn khäng aính hæåíng âãún âäü co thãø têch vaì hçnh daïng cuía saín pháøm, chè chëu aính hæåíng cuía sæû biãún daûng gáy ra do sæû co thãø têch xaíy ra trong saín pháøm.

Váût liãûu (1) Âäü co (%) Váût liãûu (1) Âäü co (%)

Nhæûa nhiãût deío • PMMA • Cellulose acetat (CA) - Cellulose - Cellulose acetobutirat (CAB) - Cellulose propionat (CP) • Polyamid - Loaûi 6 - Loaûi 6 - 6 - Loaûi 6 - 10 - Loaûi 11 - Loaûi 11 âäün såüi thuyí tinh - Loaûi 12 • Polycarbonat • PVC - Khäng hoaï deío - Hoaï deío 50% DOP - PVC clo hoaï • Polyformandehit (poly acetal)

2 ÷ 8

3 ÷ 10 2 ÷ 9 1 ÷ 9

10 ÷ 15 20 ÷ 30

10 7 ÷ 25

3 12

5 ÷ 7

1 ÷ 4 10 ÷ 50 3 ÷ 7

Nhæûa nhiãût ràõn • Amino plast - Melamin formandehit + Âäün α - xenlulo + Âäün amiàng - Melamin - phenol - formaldehid- Ureformandehit âäün α - xenlulo• Diallyl phtalat (DAP) - Âäün thuyí tinh - Âäü khoaïng - Âäün såüi täøng håüp • EPOXY - Khäng âäün - Âäün silic - Âäün thuyí tinh • Phenolplast - Âäün khoaïng, bäüt - Âäün khoaïng, vaîy - Âäün bäüt gäù

4 ÷ 8 3 ÷ 6 4 ÷ 10 6 ÷ 14

1 ÷ 5 5 ÷ 7 4 ÷ 9

1 ÷ 4

0,5 ÷ 21 ÷ 5

4 ÷ 8 3 ÷ 6 6 ÷ 9

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Váût liãûu (1) Âäü co (%) Váût liãûu (1) Âäü co (%)

- Polyoximetylen (PCM) • Polyolefin - PELD - PEHD - PP • Styren vaì copolymer - PS thæåìng - PS ? - Styren - acrylonitril (SAN) - ABS - Styren - acrylonitril - Metacrylat - butadien - styren

(MBS)

20 ÷ 25

20 ÷ 50 20 ÷ 50 10 ÷ 25

1 ÷ 6 2 ÷ 8 2 ÷ 5 3 ÷ 8 2 ÷ 5 2 ÷ 8

- Âäün cellulo, bäüt - Âäün vaíi, nghiãön bäüt - Phenol - Cao su • Polyestes âäün såüi thuyí tinh tàng

cæåìng - Táøm, daûng táúm - Táøm, daûng haût • Silicon âäün såüi thuyí tinh

6 ÷ 9 6 ÷ 9 6 ÷ 10

0 ÷ 2 3 ÷ 6 0 ÷ 6

Baíng 2.3: âäü co thãø têch cuía mäüt säú loaûi váût liãûu 8. Nhiãût âäü gia cäng

Nhiãût âäü gia cäng træåïc tiãn phuû thuäüc vaìo baín cháút cuía polymer, caïc tênh cháút gia cäng cuía polymer, hçnh daïng, kêch thæåïc cuía saín pháøm. Nhiãût âäü gia cäng coìn phuû thuäüc vaìo phæång phaïp âæåüc choün âãø gia cäng vaì loaûi thiãút bë duìng âãø gia cäng polymer.

Viãûc choün âuïng nhiãût âäü gia cäng khäng nhæîng taûo âiãöu kiãûn thu âæåüc saín pháøm cháút læåüng täút maì coìn coï thãø laìm tàng nàng suáút thiãút bë. Traïi laûi, khi choün nhiãût âäü gia cäng khäng thêch håüp seî dáùn âãún nhæîng khuyãút táût trãn saín pháøm nhæ thiãúu kêch thæåïc, tênh cháút cå lyï giaím vaì trong nhiãöu træåìng håüp khäng thãø tiãún haình gia cäng âæåüc.

Nhiãût âäü gia cäng cuía caïc nguyãn liãûu khaïc nhau thæåìng âæåüc xaïc âënh bàòng thæûc nghiãûm vaì âæåüc cho båíi caïc taìi liãûu kyî thuáût cuía caïc nhaì chãú taûo nguyãn liãûu. Tuy nhiãn âãø coï cå såí cho viãûc læûa choün nhiãût âäü gia cäng cuía nguyãn liãûu polymer, chuïng ta cáön læu yï âäúi våïi nhæîng âiãøm sau:

1, Âäúi våïi caïc loaûi nhæûa nhiãût ràõn vaì cao su, nhiãût âäü gia cäng âæåüc læûa choün trãn váûn täúc âoïng ràõn (læu hoaï) phuì håüp våïi âiãöu kiãûn thiãút bë vaì âàûc tênh cuía saín pháøm.

2, Âäúi våïi caïc loaûi nhæûa nhiãût deío, chuïng ta cáön chuï yï âãún caïc thäng säú nhiãût nhæ nhiãût âäü chaíy nhåït (Tf), nhiãût âäü hoaï thuyí tinh (Tg) (âäúi våïi polymer vä âënh hçnh), nhiãût âäü noïng chaíy (Tm) (âäúi våïi polymer kãút tinh) vaì nhiãût âäü phán huyí (Tph). Nhiãût âäü gia cäng caïc váût liãûu polymer åí traûng thaïi chaíy nhåït phaíi beï hån Tph vaì låïn hån Tf (hoàûc nhiãût âäün noïng chaíy). Âäúi våïi caïc phæång phaïp gia cäng váût liãûu åí traûng thaïi mãöm cao nhiãût âäü gia cäng nàòm giæîa Tg vaì Tf. Tg coìn laì mäüt thäng säú quan troüng xaïc âënh nhiãût âäü láúy saín pháøm khoíi khuän. Âãø saín pháøm khäng bë biãún daûng khi láúy khoíi khuän thç nhiãût âäü láúy saín pháøm khoíi khuän phaíi beï hån Tg tæì 200C ÷ 300C.

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Caïc thäng säú Tg, Tf, Tm, Tph phuû thuäüc chuí yãúu vaìo baín cháút cuía polymer, mäüt säú phuû gia coï aính hæåíng êt nhiãöu âãún tênh cháút naìy nhæ cháút äøn âënh nhiãût, caïc polymer hoaï deío... vaì laì nhæîng thäng säú quan troüng cuía polymer.

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Chæång III NGHIÃÖN, TRÄÜN, TAÛO HAÛT POLYMER Caïc quaï trçnh nghiãön, träün, taûo haût laì nhæîng quaï trçnh chuáøn bë ráút cáön thiãút træåïc khi

gia cäng polymer thaình saín pháøm sæí duûng. I. Nghiãön 1. Âënh nghéa vaì muûc âêch

Nghiãön laì quaï trçnh laìm giaím kêch thæåïc cuía caïc pháön tæí váût liãûu cæïng. Muûc âêch cuía quaï trçnh nghiãön: - Tàng cæåìng khaí nàng träün láùn giæîa caïc cáúu tæí trong quaï trçnh träün (do taûo kêch thæåïc nhoí

hån dáùn âãún khaí nàng phán taïn låïn). - Giuïp cho quaï trçnh sáúy vaì noïng chaíy nhanh hån. - Laìm nhoí phãú liãûu cho nguyãn cäng taûo haût.

Nãúu kêch thæåïc cuía haût quaï nhoí thç dãù bë dênh voïn. Do váûy phaíi âiãöu chènh kêch thæåïc cuía haût cho håüp lyï våïi tæìng loaûi polymer (duìng ráy). 2. Thiãút bë nghiãön

Coï nhiãöu loaûi thiãút bë nghiãön vaì tuyì thuäüc vaìo loaûi váût liãûu maì sæí duûng caïc loaûi thiãút bë khaïc nhau âãø nghiãön. Caïc maïy nghiãön thæåìng âæåüc duìng nháút laì: maïy âáûp våî hçnh truû troìn, maïy nghiãön buïa, maïy xay dao, maïy nghiãön dinh, maïy nghiãön truûc caïn

Dæûa vaìo kêch thæåïc haût, traûng thaïi váût liãûu, sæû phán loaûi kêch thæåïc âãø choün caïch vaì thiãút bë nghiãön phuì håüp.

Caïc maïy kãø trãn sæí duûng caïc taíi troüng khaïc nhau âãø nghiãön váût liãûu nhæ maïy nghiãön truû troìn duìng taíi troüng neïn, maïy nghiãön dao duìng taíi troüng càõt, maïy nghiãön dinh duìng læûc va âáûp vaì sæû chaì xaït.

Trong caïc loaûi trãn, maïy nghiãön dao coï yï nghéa hån caí vç noï thêch håüp âãø nghiãön nhæîng polymer coï æïng duûng räüng raîi nháút vaì duìng âãø laìm nhoí phãú liãûu cho nguyãn cäng taûo haût.

Täúc âäü cuía maïy nghiãön dao tæì 12 ÷ 14 m/s, khoaíng caïch giæîa caïc læåîi dao cäú âënh vaì læåîi dao di âäüng tæì 0,25 ÷ 0,5 mm. Nàng suáút nghiãön phuû thuäüc vaìo kêch thæåïc váût liãûu cáön âaût âæåüc, noï nàòm trong khoaíng 10 kg/h ÷ 2500 kg/h. II. Träün 1. Âënh nghéa vaì muûc âêch

Träün laì quaï trçnh taûo ra sæû dëch chuyãøn tæång âäúi giæîa caïc váût liãûu cáön pha träün våïi nhau cho âãún khi sæû phán bäú giæîa chuïng âæåüc âãöu khàõp. - Muûc âêch:

+ Träün âãöu vaì phán bäú caïc loaûi váût liãûu khaïc nhau trong häùn håüp (polymer, phuû gia, âäün, maìu...).

+ Trong khi gia cäng quaï trçnh träün coìn häø tråü cho viãûc truyãön nhiãût giuïp cho khäúi váût liãûu coï nhiãût âäü âäöng âãöu.

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+ Ngoaìi ra nãúu häùn håüp åí daûng Past thç quaï trçnh träün coìn laìm nhuyãùn vaì deío váût liãûu, taûo âiãöu kiãûn thuáûn låüi cho quaï trçnh gia cäng nhæ caïn. 2. Âàûc âiãøm cuía quaï trçnh träün

Trong quaï trçnh träün seî xuáút hiãûn caïc æïng suáút låïn sinh ra do caïc bäü pháûn cuía thiãút bë chuyãøn âäüng tæång âäúi gáy ra. Âiãöu naìy dáùn âãún mäüt säú hãû quaí sau:

+ Sæû gia tàng nhiãût âäü cuía khäúi váût liãûu do näüi nhiãût sinh ra do ma saït, cuìng våïi sæû gia nhiãût bãn ngoaìi, váût liãûu tæì daûng råìi (thæåìng gàûp âäúi våïi caïc loaûi nhæûa nhiãût deío vaì nhiãût ràõn), âäü deío tháúp (træåìng håüp cao su vaì nhæûa) chuyãøn sang traûng thaïi liãn tuûc coï âäü mãöm deío nháút âënh. Quaï trçnh naìy goüi laì quaï trçnh laìm mãöm (coìn goüi laì quaï trçnh deío hoaï hay nhæûa hoaï). Thäng thæåìng, 2 quaï trçnh träün vaì laìm mãöm xaíy ra âäöng thåìi.

+ Dæåïi taïc duûng cuía æïng suáút cå hoüc låïn, seî xaíy ra quaï trçnh càõt âæït maûch phán tæí taûo nhæîng gäúc tæû do vaì quaï trçnh kãút håüp caïc gäúc naìy laûi. Âiãöu naìy coï aính hæåíng âãún tênh nàng gia cäng vaì tênh nàng suí duûng cuía polymer

+ Sæû chuyãøn âäüng tæång âäúi giæîa caïc bäü pháûn cuía thiãút bë seî taûo nãn nhæîng biãún daûng træåüt trong khäúi váût liãûu giuïp cho viãûc phán taïn caïc phuû gia vaìo khäúi thiãút bë polymer. Hiãûu quaí cuía quaï trçnh phán taïn theo kiãøu naìy phuû thuäüc chuí yãúu vaìo:

• Biãún daûng træåüt gáy ra trong häùn håüp, • Cháút læåüng cuía khäúi häùn håüp sau khi träün phuû thuäüc vaìo tênh nàng bãö màût cuía

2 pha: Âäúi våïi mäùi loaûi váût liãûu polymer, cáön phaíi choün mäüt chãú âäü träün thêch håüp nhàòm âaím baío 2 yãu cáöu: + Âaím baío träün âãöu maì váùn duy trç âæåüc tênh nàng cå lyï cuía saín pháøm åí mæïc âäü cao

nháút. + Âaím baío khaí nàng gia cäng trong quaï trçnh tiãúp theo thuáûn låüi nháút.

3. Thiãút bë träün - Tuyì thuäüc vaìo muûc âêch vaì trang thaïi váût liãûu khaïc nhau maì ngæåìi ta sæí duûng caïc thiãút bë träün khaïc nhau mäüt caïch håüp lyï. Vê duû: Maïy träün lãûûch ly tám: PS, PE, PP, PMMA, maïy khuáúy caïch khuáúy chæî Z: PVC... - Caïc váût liãûu daûng loíng hoàûc bäüt nhaîo nhæ âiãöu chãú bäüt nhaîo PVC cuîng âæåüc thæûc hiãûn trong maïy khuáúy. Nhæîng maïy khuáúy naìy coï kêch thæåïc nhoí, truûc khuáúy thàóng âæïng, quay trong thuìng truû troìn. Tuyì thuäüc vaìo yãu cáöu cäng nghãû maì thuìng khuáúy coï thãø coï 2 låïp âãø âun noïng hoàûc laìm nguäüi. - Mäüt säú træåìng håüp khi träün cáön traïnh khäng cho khäng khê láùn vaìo váût liãûu, ngæåìi ta thæåìng träün chuïng trong caïc maïy khuáúy kên vaì coï båm chán khäng âãø taûo chán khäng cho thiãút bë. - Âäúi våïi caïc váût liãûu daûng haût coï kêch thæåïc khaïc nhau, âãø träün caïc phuû gia daûng bäüt, ngæåìi ta thæåìng sæí duûng maïy träün hçnh tang quay. Trong quaï trçnh chuïng chuyãøn âäüng ngæåüc chiãöu chuïng âæåüc têch âiãûn vaì nhæ váûy caïc phán tæí phuû gia seî baïm vaìo caïc haût váût liãûu. Âãø quaï trçnh träün coï hiãûu quaí, säú voìng quay cuía maïy åí vaìo khoaíng 25 ÷ 35 voìng/phuït.

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- Âãø taûo ra caïc häùn håüp åí daûng bäüt, ngæåìi ta thæåìng duìng loaûi maïy träün nghiãön phäúi håüp coï säú voìng quay nhanh. + Pháön cuäúi cuía caïnh khuáúy cuía thiãút bë naìy âaût våïi täúc âäü 40 m/s. täúc âäü låïn coï taïc duûng taûo sæû nghiãön. + Caïnh gaût coï taïc duûng ngàn caín sæû dëch chuyãøn quay daûng xoàõn âãø taûo sæûu dëch chuyãøn tæång âäúi cuía caïc pháön tæí váût liãûu våïi nhau täút hån vaì tæì âoï cuîng taûo âæåüc nhiãût do ma saït. + Trong træåìng håüp cáön thiãút coï thãø tàng nhiãûût âäü bàòng caïch nung noïng nhåì hãû thäúng nung. Tuyì thuäüc vaìo yãu cáöu cuía viãûc träün maì coï thãø nung âãún 1400C. + Nhiãût âäü cuía váût liãûu trong maïy khuáúy nguäüi khoaíng 350C (âãø giæî khäng cho váût liãûu bë voïn laûi). + Thåìi gian träün noïi chung laì ngàõn, khoaíng 10 phuït. - Âãø laìm deío váût liãûu maïy träün truûc vêt (âàûc biãût laì nhiãöu truûc vêt) cuîng âæåüc dæí duûng räüng raîi (hçnh trang bãn). - Âãø phäúi träün häùn håüp coï læåüng cháút âäün låïn (nhæ håüp pháön cao su) ngæåìi ta duìng loaûi maïy träün kên. Âäúi våïi loaûi naìy nhiãût sinh ra låïn do âoï thãø têch khäng quaï 300 lêt - Maïy träün håí (coìn goüi laì maïy caïn 2 truûc) âæåüc sæí duûng ráút nhiãöu trong gia cäng cao su. Ta

seî âi sáu vaìo nghiãn cæïu thiãút bë naìy: 4. Träün giaïn âoaûn trãn maïy träün håí: a. Âàûc âiãøm

Do cáúu taûo vuìng laìm viãûc cuía maïy caïn 2 truûc heûp nãn quaï trçnh träün trãn maïy caïn 2 truûc coï nhæîng âàûc âiãøm sau: - Hiãûu quaí träün tháúp nãn thåìi gian cuía mäüt chu kyì träün daìi, nàng læåüng tiãu täún cho âån vë

khäúi læåüng nguyãn liãûu låïn so våïi caïc thiãút bë khaïc. - Cäng nhán thao taïc nàûng nhoüc, váút vaí. - Tênh cháút an toaìn tháúp, vãû sinh cäng nghiãûp keïm: buûi nhiãöu vaì noïng. Tuy nhiãn, loaûi maïy caïn 2 truûc coï mäüt säú æu viãût maì maïy träün kên khäng coï âæûåc nhæ: - Tênh nàng sæí duûng nhiãöu: coï thãø sæí duûng cho nhiãöu muûc âêch khaïc nhau nhæ caïn táúm,

träün, gia nhiãût... Trong âoï coï nhæîng chæïc nàng maì maïy träün kên khäng thæûc hiãûn âæåüc caïn táúm.

- Vãö màût hiãûu quaí kinh tãú, thæûc tãú cho tháúy maïy caïn 2 truûc nàng suáút nhoí seî coï hiãûu quaí kinh tãú hån.

b. Cáúu taûo vaì phán loaûi Trong cäng nghiãûp cao su (cäng nghiãûp gia cäng) vaì cháút deío, maïy caïn 2 truûc âæåüc sæí

duûng cho nhiãöu cäng viãûc khaïc nhau: så luyãûn cao su, träün vaì nhæûa hoaï caïc häùn håüp cao su vaì cháút deío, caïn táúm, gia cäng häù håüp nguyãn liãûu træåïc khi nháûp liãûu lãn maïy caïn traïng hoàûc maïy âuìn truûc vêt, nghiãön mën, loaûi boí caïc váût liãûu såüi trong polymer nhæ khi taïi sinh cao su vaì nhæûa deío... * Cáúu taûo:

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Vãö màût cáúu taûo, maïy caïn 2 truûc thuäüc loaûi maïy caïn truûc quay, laìm viãûc giaïn âoaûn. Cuûm chi tiãút laìm viãûc laì 2 truûc räùng, âàût song song trãn cuìng mäüt màût phàóng nàòm ngang. Caïc truûc naìy quay quanh truûc cuía mçnh våïi váûn täúc khaïc nhau, ngæåüc chiãöu. Tyí säú váûn täúc daìi giæîa 2 truûc âæåüc goüi laì tyí täúc f:

( ) ( )1121

2 vvvvf >=

Tyí täúc naìy laì mäüt thäng säú quan troüng cáön læu yï khi sæí duûng maïy caïn 2 truûc. Tyí täúc f caìng låïn thç æïng suáút taïc duûng caìng låïn, sæû phaï våí cáúu truïc caìng maûnh vaì nhiãût sinh ra caìng nhiãöu. Vç thãú, âäúi våïi caïc maïy coï chæïc nàng laì nghiãön, caïn phaï coï f ráút låïn (lãn âãún 4) coìn caïc maïy duìng âãø träün caïc váût liãûu polymer thç tyí täúc gáön bàòng 1 nhàòm giaím båït quaï trçnh càõt âæït maûch phán tæí khi träün.

Váût liãûu gia cäng khi âæa vaìo maïy bë caïc truûc quay theo chiãöu gàûp nhau keïo vaìo khoaíng giæîa 2 truûc (cuìng biãún daûng) nhåì caïc læûc liãn kãút näüi vaì læûc ma saït cuía váût liãûu våìi bãö màût truûc caïn. Læûc càõt vaì læûc neïn caìng gia tàng khi váût liãûu caìng âi sáu vaìo khe truûc tæång æïng våïi sæû gia tàng cuía æïng suáút træåüt vaì æïng suáút neïn. Caïc æïng suáút naìy gáy biãún daûng trong khäúi váût liãûu vaì sæû chaíy cuía váût liãûu qua khe truûc. Caïc biãún daûng truûc taûo nãn bãö màût tiãúp xuïc måïi giuïp quaï trçnh phán taïn caïc phuû gia vaìo khäúi polymer dãù daìng hån. Caïc æïng suáút phaït minh caìng låïn, biãún daûng caìng maûnh meî khi tyí täúc caìng cao vaì khe håí truûc caìng beï. Dæåïi taïc duûng cuía ma saït näüi vaì ngoaûi, khäúi váût liãûu seî noïng lãn dãù daìng taûo thaình mäüt khäúi âäöng nháút vaì liãn tuûc.

Ra khoíi khe truûc, táúm váût liãûu thæåìng baïm vaìo khe truûc noïng hån, nhaïm hån, coï váûn täúc låïn hån (coï taìi liãûu ghi váût täúc beï hån). Âãø âaût âæåüc âäü âäöng nháút vaì sæû mãöm deío cáön thiãút thæåìng khi gia cäng trãn maïy caïn 2 truûc váût liãûu âæåüc cho qua khe håí truûc nhiãöu láön. * Phán loaûi

Viãûc phán loaûi maïy caïn 2 truûc thæåìng dæûa trãn muûc âêch vaì caïch bäú trê truyãön âäüng giæîa caïc truûc. Tuyì theo muûc âêch sæí duûng, ngæåìi ta chia maïy caïn 2 truûc thaình nhæîng nhoïm chênh nhæ sau: - Maïy caïn táúm: Duìng âãø träün hãû læu hoaï vaì häùn håüp cao su tæì maïy träün kên âæa sang vaì

xuáút táúm váût liãûu. Maïy naìy coï tyí täúc tæì 1 ÷ 1,07. - Maïy caïn âäút noïng: Duìng âãø gia nhiãût cho häùn håüp váût liãûu polymer âãún nhiãût âäü cáön

thiãút træåïc khi âæa sang maïy caïn nhiãöu truûc hoàûc maïy âuìn truûc vêt. Maïy caïn âäút noïng coï tyí täúc khoaíng 1,22 ÷ 1,27.

- Maïy caïn träün: thæåìng duìng vaìo viãûc laìm mãöm cao su træåïc khi häùn luyãn, träün vaì nhæûa hoaï häù håüp nhæûa. Maïy caïn träün coï tyí täúc 1 ÷ 1,07.

Trong sæí duûng, 3 loaûi maïy caïn trãn âæåüc sæí duûng láùn läün nhæ nhau. - Maïy caïn âáûp: Duìng âãø nghiãön så bäü cao su cuî, ebonic... trong quaï trçnh taïi sinh nguyãn

liãûu, bãö màût coï raînh, tyí täúc 2,42 ÷ 2,55. - Maïy caïn nghiãön: Duìng âãø nghiãön mën cao su cuî, ebonic, nhæûa nhiãût ràõn... bãö màût truûc

thæåìng laïng, tyí täúc 2,55 ÷ 4.

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- Maïy caïn loüc: Duìng âãø laoüi caïc váût liãûu såüi, caïc cháút báøn cå hoüc trong bäüt cao su cuî træåïc khi tiãún haình taïi sinh, truûc caïn coï cáúu taûo âàûc biãût låïn åí giæîa, nhoí åí hai âáöu giäúng nhæ quaí bom.

- Maïy caïn thê nghiãûm: Duìng âãø chuáøn bë máùu trong caïc phoìng thê nghiãûm, âàûc tênh giäúng 3 loaûi âáöu nhæng kêch thæåïc beï hån.

c. Cå såí váût lyï cuía quaï trçnh naûp liãûu maïy caïn 2 truûc Quaï trçnh gia cäng váût liãûu polymer trãn maïy caïn 2 truûc chè xaíy ra trong vuìng biãún

daûng, nghéa laì trong khoaíng khäng gian giåïi haûn båíi 2 cung A1C1 vaì A2C2 vaì trãn suäút chiãöu daìi laìm viãûc cuía truûc caïn.

Mäüt säú âënh nghéa: - Goïc äm: laì goïc taûo thaình tæì nhæîng âæåìng thàóng näúi liãön tám 2 truûc caïn vaì truûc vectå keïo

tæì tám truûc âãún vë trê ngoaìi cuìng., taûi âoï coï sæû tiãúp xuïc cuía nguyãn liãûu våïi bãö màût truûc ),( 21 αα .

- Cung äm: Laì âoaûn cung nàòm trãn bãö màût truûc caïn, coï goïc åí tám âuïng bàòng goïc äm. 2211 , CACA laì cung äm.

( )2..0175,0360

...2 1α=α

Π= ii

i RRl

Ri: Baïn kênh truûc

iα : goïc äm Nhçn chung, quaï trçnh gia cäng trãn maïy caïn 2 truûc laì mäüt quaï trçnh cå nhiãût phæïc taûp

keìm theo caïc hiãûn tæåüng hoaï hoüc, cå hoaï, lyï hoaï. Sau âáy, chuïng ta chè xeït âãún âiãöu kiãûn âãø khäúi váût liãûu âi vaìo khe håí truûc cuía maïy caïn. Do doìng chaíy doüc theo truûc cuía caïn khäng âaïng kãø, nãn chuïng ta chè xeït trãn tiãút diãûn thàóng goïc våïi truûc caïn. Cho hãû toaû âäü Oxy (O laì trung âiãøm cuía O1O2) nhæ hçnh veî. Caïc læûc taïc duûng lãn hãû gäöm coï: G: læûc troüng træåìng N1, N2: phaín læûc cuía 2 truûc

Trang 21

T1, T2: læûc ma saït cuía váût liãûu lãn bãö màût 2 truûc.

( )3..

111

111

β=β=

tgNTtgNT

21 ,ββ : goïc ma saït tæång æïng trãn 2 truûc Täøng læûc taïc duûng lãn khäúi váût liãûu laì F

r

2121 TTNNGFrrrrrr

++++= Chiãúu phæång trçnh lãn hãû Oxy ta coï:

( )4cos.cos.sin.sin. 22112211 α+α+α−α−= TTNNGFy

Thãú (3) vaìo (4) ta coï: ( )5).cos(sin).cos(sin 22221111 βα+α−βα−α−= tgNtgNGFy

Nãúu baïn kênh 2 truûc bàòng nhau vaì tênh cháút bãö màût 2 truûc giäúng nhau thç ta coï:

( )NNN ==

β=β=βα=α=α

21

21

21

6

Khi âoï (5) tråí thaình: ( ) ( )7cos..2 β−αα−= tgtgNGFy

Trong âiãöu kiãûn gia cäng trãn maïy caïn, læûc troüng træåìng G thæåìng khäng âaïng kãø so våïi caïc læûc khaïc, khi âoï:

( ) ( )8cos..2 α−βα≈ tgtgNFy

Âãø váût liãûu âi vaìo khe truûc thç Fyy > 0, tæì (8) suy ra âãø Fy > 0 thç ( )9α>β . Tæì (9) cho tháúy khi goïc äm caìng beï thç váût liãûu caìng dãù daìng âi vaìo khe truûc, nghéa laì våïi cuìng bãö daìy thç váût liãûu âæåüc gia cäng trãn maïy coï kêch thæåïc låïn hån hoàûc khe håí truûc låïn seî âi vaìo khe truûc dãù daìng hån.

Háöu hãút caïc váût liãûu polymer khi gia cäng âãöu täön taûi caïc biãún daûng âaìn häöi, biãún daûng chaíy. Khi âi qua vuìng âaìn häöi vç váût liãûu khäng chëu neïn nãn chuïng seî bë biãún daûng theo 3 hæåïng. Nãúu bàõt âáöu vaìo vuìng biãún daûng táúm váût liãûu coï chiãöu daìy H, chiãöu räüng b, taûi khe truûc chiãöu daìy laì h0, räüng laì b0 vaì khi ra khoíi vuìng biãún daûng chiãöu daìi h3, chiãöu räüng b3 thç: - Âäúi våïi váût liãûu ânaì häöi tuyãût âäúi:

33 , bbhH ==

- Âäúi våïi váût liãûu mãöm tuyãût âäúi: 3030 , bbhh ==

- Âäúi våïi váût liãûu polymer thç biãún daûng nàòm trong trung gian giæîa 2 thaïi cæûc trãn, nghéa laì:

( )1003 hhH >>

d. Phán têch thuyí âäüng Viãûc âæa caïc phæång trçnh toaïn hoüc âãø mä taí quaï trçnh caïn trãn maïy caïn 2 truûc coï thãø

thæûc hiãûn theo 2 hæåïng chênh sau âáy:

Trang 22

1, Dæûa vaìo caïc säú liãûu thæûc nghiãûm vaì lyï thuyãút âäüng daûng âãø quy mä hoaï. 2, Dæûa vaìo viãûc giaíi caïc phæång trçnh thuyí âäüng hoüc cuía læu cháút khäng chëu neïn trong

vuìng biãún daûng cuía caïc maïy truûc quay. Âãø âån giaín trong viãûc giaíi caïc phæång trçnh thuyí âäüng hoüc, ngæåìi ta âæa ra mäüt säú

quy æåïc nhæ sau: + Læûc troüng træåìng khäng âaïng kãø so våïi caïc læûc taïc duûng khaïc. + Boí qua thaình pháön biãøu diãùn gia täúc trong phæång trçnh âäüng læåüng vç doìng chaíy cháûm, âäü nhåït cuía læu cháút låïn. + Váût liãûu gia cäng giaí sæí laì cháút loíng Newton vaì quaï trçnh chaíy âàóng nhiãût. + Do khe håí truûc thæåìng ráút nhoí so våïi baïn kênh truûc nãn caïc gradien váûn täúc theo hæåïng x khäng âaïng kãø våïi hæåïng y. + Aïp suáút chè thay âäøi theo truûc x Våïi caïc âiãöu kiãûn kãø trãn, phæång trçnh âäüng læåüng cuía læu cháút tråí thaình:

( )110.2

=∂∂

µ+∂∂

yv

xP x

P: aïp suáút cuía pháön tæí læu cháút vx: váûn täúc cuía pháön tæí naìy theo hæåïng x µ: âäü nhåït cuía læu cháút

∗ Tênh váûn täúc vaì læu læåüng váût liãûu qua maïy caïn: Láúy têch phán (11) våïi caïc âiãöu kiãûn biãn:

( )12.2

2

12

1

vfvvhy

vvhy

x

x

==−=

==

ta âæåüc:

( )13.2

1..14

.21

11

22 vfyv

hfhy

xPvx

++

−+⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂

=µ

Læu læåüng cuía váût liãûu âi qua vuìng biãún daûng trãn âån vë chiãöu daìi laìm viãûc cuía truûc caïn:

( )14.2

2

∫−

=h

hx dyvQ

Trang 23

( )15..12

1..2

1 31 h

xPhvfQ ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂

µ−

+=⇒

Taûi h = h3, tæïc laì taûi âiãøm ra cuía váût liãûu:

( )16..2

131 hvfQ +

=

So saïnh (15) vaì (16) ta thaïy khi h = h3 thç 0=∂∂xP tæïc laì aïp suáút âaût cæûc âaûi. Taûi khe håí coï

chiãöu daìy bàòng h3. Taûi âiãøm ra cuía váût liãûu thç h = h3 vaì aïp suáút âaût cæûc tiãøu (P = 0). Taûi âiãøm âäúi xæïng

våïi âiãøm ra ta cuîng coï h = h3 vaì åí vë trê naìy aïp suáút âaût cæûc âaûi. Màût phàóng vuäng goïc truûc x âi qua vë trê naìy goüi laì màût phàóng trung hoaì. ∗ Tênh aïp suáút: Tæì (15) vaì (16) ta coï:

( )17.12.2

1

..2

1..12

1..2

1

33

1

313

1

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −

µ+

=∂∂

⇒

+=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂

µ−

+

hhhvf

xP

hvfhxPhvf

Tæì biãøu thæïc naìy qua mäüt säú biãún âäøi, ta âæåüc: - Khi x > 0:

( )[ ]ChhghhRvfP +

µ+=+ 31

00

1 ......

23.

21

- Khi x < 0:

( )[ ]ChhghhRvfP +−

µ+=− 31

00

1 .....

.23.

21

Våïi ( ) ( ) ( )19.34

.234

.0

0

0

30

0

02

303031 h

hharctgh

hhh

hhh

hhhhhhhg −−+

−−−=

( )204323

0

03

0

03

0

03

3

03

hhharctg

hhh

hhh

hhhC −−

+−−

=

Âàût 0

3h

h=α , ta coï:

( ) ( )211.43123−α−α+−α

α−α

= arctgC

Khi khe håí truûc ráút beï so våïi baïn kênh truûc vaì h âæåüc tênh bàòng cäng thæïc ( )222

0 Rxhh +=

thç 1≈α vaì âãø tênh toaïn ta coï thãø duìng cäng thæïc: ( ) ( )2315 2

3−α≈C

Giaï trë aïp suáút cæûc âaûi taûi tiãút diãûn trung hoaì cho båíi cäng thæïc: ( )2hPP = (thãú h = h3 vaìo 180n P- do x<0).

( )24..

..3.

21

00

1max C

hhRvfP µ+

=

Trang 24

∗ Tênh phaín læûc âáøy cuía truûc: Do sæû hçnh thaình aïp suáút trong khäúi váût liãûu khi âi qua vuìng biãún daûng, caïc truûc seî chëu mäüt læûc âáøy theo hæåïng taïch råìi nhau. Læûc naìy âæåüc tênh nhæ sau:

( )[ ] ( )25,....

.2

11

0

1 βαµ+

= gh

RvWfFP

Trong âoï: ( ) ( ) [ ]

( ) [ ] ( )2611143

1111.23,1

−β+−α−β−α+

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛βα

−+−β+−αα

−α−α=βα

arctgarctg

g

caïntruûccuíaviãûclaìmdaìichiãöuWhH

hh

:;;00

3 =β=α

∗ Tênh cäng suáút tiãu täún: ( ) ( ) ( ) ( ) ( )27,.12,.

21...

42

3

2

0

021

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡βα++βα

+µ= gfgf

hhRvW

P

Våïi: ( ) ( )[ ] ( )281131134,3⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡

β−β

+α−α

α−−β+−αα−=βα arctgarctgg

( ) ( )2911,4 −β+−α=βα arctgarctgg

Khi tyí täúc f = 1:

( ) ( )30.....2

20

021 α

µ= g

hhRvW

P

Trong âoï: ( ) ( ) ( ) ( )31,.2, 432 βα+βα=α ggg

Caïc giaï trë 4321 ,,,,, ggggβα âæåüc cho båíi baíng sau:

1,00 1,02 1,05 1,10 1,15 1,18 1,2 β 1,000 1,086 1,245 1,640 2,428 3,520 5,304

g1 0 0,0073 0,0467 0,1970 0,4817 0,7491 0,9977

g2 0 0,0011 0,0135 0,0903 0,3111 0,5991 0,9515

g3 0 -0,8504 -1,3455 -1,8717 -2,1759 -2,2207 -2,1329

g4 0 0,4257 0,6796 0,9810 1,2435 1,4099 1,5422

C 0 0,0149 0,0579 0,1593 0,2851 0,3691 0,4281

∗ Profile aïp suáút vaì profile váûn täúc: Tæì (18), ta coï:

( )

( ) ( )320,

121

0,

121

3

max

3

max

<⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −=

>⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ +=

xC

hhgP

P

xC

hhgP

P

Trang 25

Phæång trçnh trãn cho tháúy maxP

P phuû thuäüc vaìo h vaì h3, tæïc laì phuû thuäüc vaìo x (vç h = f(x))

vaì giaï trë hh 3=α .

Khi: ( ) 0max

==⇒=P

PCHgHh

( ) 1max

22 =−=⇒=P

PChghh

( )210

max00 ==⇒=

PPhghh

0max

3 =−==P

PCghh

Trong âoï h2 = h3 duìng âãø chè âiãøm nàòm trãn màût phàóng trung hoaì æïng våïi x < 0. Tæì caïc giaï trë naìy ta veî âæåüc profile aïp suáút nhæ sau:

Tæång tæû nhæ váûy, ta coï profile váûn täúc trong vuìng biãún daûng:

Tæì giaín âäö cho tháúy coï sæû chuyãøn âäüng ngæåüc chiãöu cuía læu cháút vaì do âoï laìm tàng

hiãûu quaí träün. Vuìng naìy goüi laì vuìng xoaïy. Vuìng xoaïy phaíi luän luän chuyãøn vaì caìng nhoí caìng täút âãø traïnh hiãûn tæåüng nguäüi bãö màût.

Trang 26

e. Sæû uäún cong vaì biãûn phaïp hiãûu chènh

Dæåïi taïc duûng cuía læûc âáøy truûc sinh ra do váût liãûu âi vaìo maïy träün, truûc caïn bë uäún cong theo chiãöu læûc âáøy. Hiãûn tæåüng naìy âäúi våïi quaï trçnh träün khäng quan troüng làõm. Tuy nhiãn, nãúu sæí duûng thiãút bë âãø caïn táúm thç viãûc uäún cong truûc seî gáy ra sæû khäng âäöng âãöu bãö daìy cuía saín pháøm, åí giæîa daìy hån 2 bãn caûnh:

Mæïc âäü uäún cong truûc dæåïi taïc duûng cuía læûc âáøy cho båíi phæång trçnh:

( ) ( )331652.3..62.324432222 WWaZWaZWZEI

Fy S ++−−⎟⎠⎞⎜

⎝⎛=

y: âäü uäún taûi âiãøm caïch tám truûc mäüt khoaíng Z FS: Læûc taïc duûng trãn âån vë chiãöu daìi truûc E: Modun âaìn häöi cuía kim laoüi chãú taûo truûc I: Mämen quaïn tênh cuía tiãút diãûn truûc W: chiãöu daìi laìm viãûc cuía truûc a: khoaíng caïch tæì tám hæîu hiãûu cuía gäúi âåî âãún âáöu mæïc laìm viãûc cuía truûc Taûi Z = 0, âäü uäún cong cæûc âaûi

( ) ( )345241384..5

4

max Wa

EIWFy S +=

Âãø khàõc phuûc sæû biãún thiãn bãö daìy cuía táúm saín pháøm do sæû uäún cong truûc gáy nãn, ngæåìi ta duìng nhæîng biãûn phaïp sau âáy:

Trang 27

1, Sæí duûng truûc caïn coï profile läöi: 2, Âàût cheïo caïc truûc caïn: (Âäúi våïi truûc cuäúi cuìng).

Khi 2 truûc caïn âàût cheïo nhau våïi goïc cheïo α tæång âäúi nhoí, sæû thay âäøi khe håí giæîa 2 truûc doüc theo truûc âäúi xæïng cho båíi biãøu thæïc:

( )[ ] ( )352.2. 212

022 RhRZh Z −++α=

hZ: khe håí traûi âiãøm caïch tám truûc 1 khoaíng Z h0: khe håí taûi tám truûc R: baïn kênh truûc α: goüc håüp båíi truûc âäúi xæïng cuía 2 truûc Khi 0h R, ta coï:

( ) ( )3624

.0

22

0 hRZhhh Z +

α=−=∆

Tæì (36) cho tháúy h∆ phuû thuäüc vaìo Z theo daûng parabol trong khi âoï (33) cuîng cho tháúy y phuû thuäüc theo Z daûng parabol (coï taìi liãûu noïi khäng phaíi parabol). Tuy nhiãn, giaï trë cuía y vaì h∆ taûi cuìng 1 giaï trë Z khäng truìng nhau do doï biãûn phaïp âàût lãûch truûc khäng bäø sung chênh xaïc âäü uäún cuía truûc do váût liãûu caïn gáy ra.

3, Taûo mämen chäúng uäún trong truûc caïn Âæåüc thæûc hiãûn åí truûc caïn cuäúi cuìng bàòng pitton thuyí læûc. f. Träün trãn maïy träün 2 truûc

Âãø âæa caïc phuû gia vaìo khäúi polymer bàòng maïy träün 2 truûc, træåïc tiãn khäúi polymer phaíi âæåüc caïn âãöu âaût âæåüc âäü deío naìo âoï vaì âæåüc cuäün troìn theo truûc phêa træåïc cuía maïy (phêa thao taïc). Kãút quaí laì coï mäüt låïp polymer bao quanh truûc truåïc vaì khäúi polymer nàòm trãn khe truûc.

Do quaï trçnh quay cuía truûc caïn seî coï nhæîng doìng polymer di chuyãøn ngæåüc chiãöu quay cuía truûc åí âáöu vaìo cuía váût liãûu taûo nãn gáúp cuäún phuû gia khi âoï âaî âæåüc raîi âãöu doüc theo chiãöu daìi laìm viãûc cuía truûc, dæåïi taïc duûng cuía caïc æïng suáút træåüt, seî gáy ra caïc biãún daûng træåüt trong khäúi váût liãûu giuïp phán taïn phuû gia theo chiãöu chu vi truûc (tæïc laì toaìn bäü trãn bãö màût cuía låïp polymer). Nhæ váûy, váûn täúc âæa phuû gia vaìo khäúi häùn håüp phuû thuäüc vaìo taïc âäüng läi cuäún phuû gia cuía khäúi häùn håüp trãn khe truûc vaìo caïc nãúp gáúp cuía mçnh vaì quaï trçnh

Trang 28

phán taïn phuû gia phuû thuäüc vaìo taïc duûng cuía æïng suáút træåüt gáy ra khi váût liãûu âi vaìo vuìng biãún daûng cuía maïy.

Sæû khaío saït täúc âäü âæa phuû gia vaìo khäúi polymer cho tháúy trong thåìi gian âáöu, váûn täúc xám nháûp cuía phuû gia laì hàòng säú, sau âoï giaím dáön vaì tiãún âãún 0. Vç váûy thæåìng khi âæa phuû gia hoàûc âäün vaìo khäúi polymer bàòng maïy caïn 2 truûc ngæåìi ta thæåìng cho hãút vaìo mäüt láön.

Sæû khaío saït quaï trçnh träün trãn maïy träün 2 truûc cho tháúy nãúu khäng coï sæû càõt âaío, sæû xám nháûp cuía phuû gia seî khäng xaíy ra âæåüc trãn toaìn bäü khäúi häùn håüp maì coï mäüt låïp polymer saït màût truûc phuû gia khäng tåïi âæåüc. Låïp naìy goüi laì "låïp chãút". Ngoaìi ra, kãút quaí nghiãn cæïu coìn cho tháúy trong quaï trçnh träün khäng càõt âaío, khäúi häùn håüp trãn khe truûc våïi læåüng nhoí seî hæîu hiãûu hån laì læåüng låïn. Vç nãúu khäúi naìy låïn seî coï êt nãúp gáúp hån vaì coï xu hæåïng chuyãøn âäüng quay troìn khäúi naìy quanh mäüt truûc riãng, do âoï tråí nãn vä hiãûu trong quaï trçnh träün. Toïm laûi, våïi quaï trçnh träün khäng càõt âaío, tênh âäöng nháút cuía khäúi häùn håüp seî: - Ráút täút theo hæåïng chu vi, do caïc biãún daûng træåüt trong khe truûc gáy nãn. - Täút theo hæåïng doüc truûc (ngoaûi træì åí 2 âáöu laìm viãûc) nãúu phuû gia âæåüc raîi âãöu theo chiãöu

daìi laìm viãûc cuía truûc. - Xáúu theo hæåïng baïn kênh, coï 1 "låïp chãút" åí saït màût truûc. Hepner âaî nghiãn cæïu âënh læåüng quaï trçnh träün trãn maïy träün 2 truûc våïi læåüng nhoí lycopodium (daûng bäüt, maìu vaìng, duìng laìm cháút laìm khä vaì háúp thuû) âuí âãø âënh læåüng bàòng caïch âãúm haût âäün trong caïc máùu nhoí láúy ra 1 caïch coï hãû thäúng tæì táúm häùn håüp bàòng kênh hiãøn vi. Vaì ruït ra mäüt säú kãút luáûn sau:

1, Nãúu khäng coï càõt âaío, mæïc âäü träün chè âaût âãún 71%, nghéa laì khäng bao giåì âaût âæåüc âäöng nháút åí toaìn khäúi.

2, Quaï trçnh càõt âaío seî náng mæïc âäü träün lãn 100%, bàòng caïch âæa "låïp chãút" lãn màût trãn, tæïc laì âæa vaìo vuìng hoaût âäüng.

3, Våïi kyî thuáût càõt âaío thæåìng sæí duûng nghéa laì càõt khoaíng 1/2 âãún 3/4 bãö räüng táúm polymer trãn truûc vaì âaío ngæåüc bãö màût "låïp chãút" lãn trãn. Kãút quaí cho tháúy váûn täúc träün gáön nhæ khäng âäøi

4, Nãúu quaï trçnh träün âæåüc thæûc hiãûn bàòng caïch càõt cuäün âäøi âáöu thç kãút quaí cho váûn täúc träün tàng lãn 2 láön, nhæng phæång phaïp naìy thæûc tãú khäng âæåüc aïp duûng vç thao taïc nàûng nhoüc.

5, Våïi chãú âäü càõt âaío, sæû hæîu hiãûu cuía khäúi häùn håüp trãn khe truûc seî khäng coìn, vaì thæûc tãú khäúi häùn håüp naìy gáy tiãu täún nàng læåüng maì khäng goïp pháön vaìo viãûc träün.

Vãö phæång phaïp träün trãn maïy träün 2 truûc coï càõt âaío, Hepner kãút luáûn nhæ sau: 1, Hiãûu æïng träün theo hæåïng baïn kênh cuía khäúi häùn håüp trãn khe truûc khäng âæåüc triãût

âãø sæí duûng maì quaï trçnh träün âaût âæåüc pháön låïn do hiãûn tæåüng cuäün, âaío vaì eïp.

Trang 29

2, Quaï trçnh càõt âaío khäng laìm tàng váûn täúc träün so våïi quaï trçnh khäng càõt âaío maì âoìi hoíi thao taïc nàûng nhoüc hån vaì phuû thuäüc vaìo ngæåìi thåü âæïng caïn träün. Ngoaìi ra, âiãöu kiãûn an toaìn khäng cho pheïp tàng váûn täúc truûc caïn tæïc laì giåïi haûn khaí nàng träün cuía maïy.

Hepner âaî âãö nghë mäüt kiãøu maïy thoaí maîn caïc yãu cáöu (hçnh dæåïi): 1, Phaíi xaïo träün toaìn thãø "låïp chãút". 2, Phaíi táûn duûng âæåüc khaí nàng träün theo chiãöu baïn kênh cuía khäúi häùn håüp trãn khe

truûc. 3, Phaíi haûn chãú thao taïc trãn táúm häùn håüp. Thiãút bë caíi tiãún âæåüc âãö nghë naìy coï thãm mäüt truûc phuû quay tæû do, coï thãø di chuyãøn

qua laûi âãún caïc vë trê trãn caïc truûc chênh. Táúm häùn håüp trãn truûc træåïc seî chaûy qua truûc phuû räöi måïi vaìo khe truûc.

Khi truûc phuû åí vë trê trãn truûc træåïc (vë trê T) thç quaï trçnh träün xaíy ra nhæ khi khäng coï truûc phuû. Âãø âæa phuû gia vaìo "låïp chãút", truûc phuû seî chuyãøn sang vë trê S (sau), phuû gia cho vaìo khe truûc bë cuäún vaìo "låïp chãút" træåïc kia.

Kãút quaí nghiãn cæïu våïi bäüt lycopodium cho tháúy viãûc bäú trê truûc phuû naìy âaût âæåüc hiãûu quaí träün cao nhæ trong baíng sau:

Loaûi thiãút bë Giaï trë 3θ (phuït)

Coï càõt âaío 15 Maïy träün khäng truûc phuû Càõt cuäün âäøi âáöu 8

Maïy träün caíi tiãún coï truûc phuû 3,6

3θ laì thåìi gian âaût âæåüc mæïc âäü träün 95% (xem nhæ laì âäöng nháút). 5. Träün trãn maïy träün kên a. Cáúu taûo vaì hoaût âäüng

Maïy träün kên coìn goüi laì maïy träün Roto, trãn nguyãn tàõc thuäüc loaûi thuìng träün. Thæåìng maïy gäöm 2 voí hçnh truû gheïp vaìo nhaum mäùi pháön coï mäüt caïnh träün quayquanh truûc riãng cuía mçnh. Caïc caïnh träün naìy goüi laì Roto. Khi Roto quay quanh váût liãûu bë âaío träün, maûnh nháút laì åí vuìng 2 Roto gàûp nhau. Pháön váût liãûu nàòm åí âènh Roto vaì vaïch buäöng trãn seî xuáút hiãûn caïc æïng suáút træåüt, gáy nãn caïc biãún daûng træåüt, giuïp sæû phán taïn caïc cháút âæåüc dãù daìng. Caïc ma saït ngoaûi vaì näüi trong khäúi váût liãûu seî laìm noïng khäúi váût liãûu taûo thaình mäüt

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khäúi âäöng nháút vaì liãn tuûc. Âãø âiãöu chènh nhiãût âäü khäúi váût liãûu khi träün, voí maïy coï hãû thäúng giaíi nhiãût, coìn Roto thç räùng âãø coï thãø cho næåïc giaíi nhiãût hoàûc håi næåïc gia nhiãût vaìo.

Caïc Roto coï thãø laì caïc loaûi caïnh träün daûng ∑ hoàûc Z, hoàûc daûng xoàõn äúc. Tiãút diãûn cuía Roto khäng âäøi, våïi maïy träün kên thæåìng duìng thç tiãút diãûn laì 1 hçnh elip.

Caïc phuû gia vaì polymer âæåüc cho vaìo maïy qua cæía naûp liãûu. Sau mäüt thåìi gian träün nháút âënh, häùn håüp âæåüc thaïo ra åí cæía thaïo liãûu dæåïi daûng khäúi.

Âãø thuáûn tiãûn cho viãûc gia cäng tiãúp theo, khäúi váût liãûu naìy thæåìng phaíi âæa qua maïy caïn 2 truûc âãø caïn thaìnhtáúm. Vç thãú, thæåìng trong caïc nhaì maïy gia cäng polymer, maïy träün kên thæåìng âæåüc trang bë thãm maïy caïn 2 truûc.

Hiãûu suáút träün cuîng nhæ nàng suáút cuía maïy träün kên cao hån maïy träün håí. Vãö an toaìn vãû sinh cäng nghiãûp thç maïy träün kên cuîng täút hån.

Maïy träün kên thæåìng âæåüc sæí duûng âãø häùn luyãûn cao su vaì nhæûa hoaï cháút deío. Trong quaï trçnh träün do caïc læûc ma saït nhiãût âäü khäúi váût liãûu tàng lãn laìm cho âäü nhåït

giaím => æïng suáút træåüt giaím laìm cho hiãûu quaí träün keïm. Âãø nhiãût âäü khäng âäøi trong quaï trçnh träün phaíi giaíi nhiãût cho hãû thäúng. Tuy nhiãn, váûn täúc truyãön nhiãût tyí lãû våïi diãûn têch bãö màût truyãön nhiãût, tæïc tyí lãû våïi K2 (K: tyí säú âäöng daûng) coìn cäng suáút tiãu täún (læåüng biãún thaình nhiãût) tyí lãû våïi thãø têch buäöng maïy, tæïc laì tyí lãû våïi K3. Vç váûy, viãûc duy trç nhiãût âäü khäng âäøi laì khoï khàn, âàûc biãût laì âäúi våïi maïy coï thãø têch buäöng låïn. Do âoï, thæåìng thãø têch caïc maïy naìy bë giåïi haûn. b. Phán têch thuyí âäüng

Viãûc sæí duûng caïc phæång phaïp thuyí âäüng vaì giaíi caïc phæång trçnh naìy âãø coï nhæîng cäng thæïc tênh toaïn cho maïy träün kên phæïc taûp hån nhiãöu so våïi maïy caïn 2 truûc do nhæîng lyï do sau: - Caïc biãún daûng váût lyï trong buäöng maïy khäng âäöng nháút. Pháön váût liãûu åí giæïa âènh Roto

vaì vaïch maïy coï biãún daûng chaíy mãöm åí caïc pháön khaïcthç chuí yãúu laì biãún daûng daîo vaì biãún daûng âaìn häöi.

- Caïc doìng chaíy bë xaïo träün do thãø têch cuía buäöng träün thay âäøi báút thæåìng, vaì coï luïc aïp suáút váût liãûu bãn trong tàng maûnh âáøy nàõp naûp liãûu lãn. Tuy nhiãn, trong vuìng biãún daûng maûnh meî nháút, tæïc laì åí khe håí giæîa âènh Roto vaì vaïch

buäöng maïy, æïng suáút træåüt vaì váû täúc træåüt biãún thiãn äøn âënh hån vaì toaìn thãø khäúi váût liãûu âãöu âi qua vuìng biãún daûng naìy do sæû lãûch pha trong sæû chyãøn âäüng cuía 2 Roto. Sæû lãûch pha naìy seî laìm cho caïc haût phán taïn dáön dáön bë cuäún theo doìng váût liãûu vaì âi vaìo vuìng biãún daûng giæîa khe håí Roto vaì vaïch maïy. Cho nãn caïc kãút quaí thu âæåüc tæì viãûc phán têch thuyí âäüng hoüc trong khe håí giæîa Roto vaì vaïch buäöng maïy cho pheïp æåïc tênh âæåüc caïc thäng säú kyî thuáût cuía maïy trong mæïc âäü cháúp nháûn âæåüc.

Cuîng giäúng nhæ trong træåìng håüp maïy träün håí, viãûc phán têch thuyí âäüng hoüc maïy träün kên âæåüc thæûc hiãûn trong mäüt säú âiãöu kiãûn âån giaín hoaï baìi toaïn nhæ sau:

1, Læu cháút laì cháút Newton. 2, Quaï trçnh träün âàóng nhiãût , nhiãût âäü åí âènh Roto vaì vaïch buäöng maïy bàòng nhau.

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3, Bãö daìy khe håí giæîa âènh Roto vaì vaïch maïy khäng âäøi vaì ráút nhoí so våïi bãö räüng nãn chè biãún thiãn cuía vx theo hæåïng y laì âaïng kãø.

4, Baïn kênh cong cuía vaïch buäöng maïy ráút låïn so våïi bãö màût räüng cuía âènh Roto, do âoï coï thãø aïp duûng mä hçnh phàóng âãø khaío saït doìng chaíy.

Maïy träün kên âæåüc mä hçnh hoaï coï tiãút diãûn nhæ sau vaì âãø tháûn tiãûn cho viãûc khaío saït ta xem Roto âæïng yãn coìn buäöng maïy quay våïi váûn täúc N voìng/phuït, tæïc laì våïi váûn täúc daìi:

NRv ..2Π= .

Choün hãû truûc toaû âäü nhæ hçnh veî, chiãöu (+) hæåïng theo chiãöu quay cuía voí buäöng maïy. Phæång trçnh âäüng læåüng aïp duûng cho væìng khe håí giæîa âènh Roto vaì vaïch maïy trong

caïc âiãöu kiãûn nãu trãn coï daûng:

( )20.2

=∂∂

µ+⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂

−yv

xP x

Láúy têch phán (2) våïi: y = 0; vx = 0 y = h; vx = v

Ta âæåüc: ( ) ( )3..21 2 y

hvyhy

xPv x +−⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂

µ=

Læu læåüng cuía læu cháút åí vuìng âènh Roto:

( )4.122

.

.122

.

.

21

3

30

PPPvåïixPhhvQ

xPhhvQ

dyvQh

x

−=∆∆

µ+=

∂∂

µ−=⇒

= ∫

Bàòng phæång phaïp tênh tæång tæû cho cuìng bãn ngoaìi khe håí giæîa âènh Roto vaì vaïch buäöng maïy, ta coï:

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( )

( ) ( )

( )

( )

( ) ( )

( )( )

( )( ) ( )

hHvåïi

hv

xP

hhH

hh

hhHv

hHhHv

xP

hHvHhxP

xXÂàûthHv

xX

HhxP

hHvXxPxHh

xP

hvHvXPHh

xP

XPHHv

xPhhv

XPHHvQ

=αβ+α−αβµ

=∆

⇒

β+

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −

βµ=

β+−βµ

=∆

⇔

−=+βµβ

∆⇔

=β−=⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

µ+

µ∆

⇔

−=∆

µ+

µ∆

⇔

−=∆

µ+

µ∆

⇒

∆µ

−=∆

µ+⇒

∆µ

−=

61..6

..

..6

...6

2.

121.

;2.1212

2...

1212.

.22

.1212

.

.122

..122

.5,4

3.122

.

32

33

2

233

33

33

33

33

33

3

Thãú (6) vaìo (3): ( )

( ) [ ]

[ ] ( )7..1..6

..1..6.21

232

232

yhvyhy

hv

yhvyhy

hvv x

+−β+α

−αβ=

+−β+α−αβµ

µ=

Goüi ⋅

V laì váûn täúc træåüt trung bçnh. Theo âënh nghéa ( )8..2h

NRhvV Π==

⋅

ÆÏng suáút træåüt trung bçnh:

( )9...2...h

NRhvV Π

µ=µ

=µ=τ⋅

Biãún daûng træåüt cuía læu cháút:

xâoaûntræåütcháútlæugianthåìilaìttV 1.⋅

=ξ

xx vxV

vvt .

⋅

=ξ⇒=⇒

Trong âoï: ∫ ==h

xx Qh

dyvh

v0

.1.1

Thãú (6) vaìo (4), ta coï: ( )( )

( )⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡β+α

−αβ+=

β+αβ+αβµ

µ+= 332

23 112...6.

122. hv

hvhhvQ

Trang 33

( )β+αβ+αα

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛β+α

β−αβ+β+α= 3

3

3

3

.2..

2. hvhv

( )( )

( )( ) ( )10

.2

.2....2.

.2.

2

3

2

3

3

2

β+ααβ+α

=β+αβ+αΠ

==ξ⇒

β+αβ+αα

=⇒

⋅

hx

xvhxNR

vxV

vv

x

x

Trong 1 âån vë thåìi gian diãún daûng træåüt làûp laûi N láön. Váûûy biãún daûng træåüt trong âån vë thåìi gian laì:

( )( ) ( )11

..2

2

3

β+ααβ+α

=ξh

xN

Tæì (8), (9), (10), (11) cho ta tênh âæåüc caïc giaï trë cuía váûn täúc træåüt trung bçnh, æïng suáút træåüt trung bçnh vaì biãún daûng træåüt trong âån vë thåìi gian. Âáy laì caïc thäng säú quyãút

âënh tênh nàng cuía quaï trçnh träün. Nãúu 2 maïy coï cuìng ⋅

V , τ vaì ξ.N seî hoaût âäüng hæîu hiãûu nhæ nhau.

Dæûa vaìo caïc kãút quaí phán têch thuyí âäüng trãn âáy ta seî coï quy mä hoaï thiãút bë naìy. Vç quaï trçnh träün kên gäöm 2 maïy nhæ hçnh trãn gheïp laûi vaì ta xem 2 maïy naìy laì âäöng daûng nhau våïi tyí säú âäöng daûng laì K.

( )12000000 B

Bhh

HH

xx

XX

RRK ======

R, X, x, H, h nhæ trãn, B laì chiãöu daìi cuía Roto. Xeït træåìng håüp 2 maïy coï cuìng váûn täúc, N = N0 vaì giaí sæí T = T0. Tæì (9), (11), (12) ta âæåüc: (T, T0: nhiãût âäü ):

( )0

0

0

..13

ξ=ξτ=τ

=⋅⋅

NN

VV

Tæì (13) => caí 2 maïy träün seî coï taïc duûng giäúng nhau trong quaï trçnh träün. Nàng læåüng tiãu täún trãn âån vë thãø têch cuía häùn håüp cuîng coï thãø âæåüc chæïng minh laì

bàòng nhau cho caí 2 maïy. c,Quaï trçnh phán taïn phuû gia trong maïy träün kên: Quaï trçnh träün thæåìng âæåüc phán biãût ra laìm 2 loaûi: träün âån giaín vaì träün phán taïn. Trong quaï trçnh träün phán taïn chuïng ta xeït âãún sæû âäöng nháút cuía häùn håüp åí mæïc âäü cáúu taûo ( texture) tinh hån, trong âoï coï sæû giaím kêch thæåïc cuía caïc khäúi táûp kãút váût liãûu âäün, coï khi âãún kêch thæåïc cuía tæìng haût âäün.

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Maïy träün kên âæåüc xem laì maïy träün phán taïn hiãûu quaí vç æïng suáút biãún daûng taïc duûng

ráút maûnh meî nãn coï khaí nàng phaï våí âæåüc caïc khäúi táûp kãút haût âäün thaình nhæîng haût råìi raûc trong khäúi polymer. Mac Kelvey âaî nghiãn cæïu sæû phán taïn cuía phuû gia vaì âæa ra kãút luáûn:

1, ÆÏng suáút træåüt låïn seî häø tråü cho viãûc phán taïn. Våïi mäüt hãû thäúng cho sàôn seî coï mäüt giaï trë giåïi haûn duåïi cuía æïng suáút minTσ , maì dæåïi giaï trë naìy khäng xaíy ra quaï trçnh phán taïn. Khi æïng suáút træåüt låïn hån minTσ thç chè coï caïc táûp håüp caïc haût âäün coï sæû âënh hæåïng ban âáöu thuáûn låüi (truûc cuía chuïng thàóng goïc våïi doìng chaíy) måïi phán taïn âæåüc.

2, Nãúu doìng chaíy trong maïy träün laì âån hæåïng thç chè coï nhæîng táûp håüp haût âäün coï sæû âënh hæåïng ban âáöu thuáûn låüi måïi bë phaï våí. Caïc táûp håüp coï sæû âënh hæåïng ban âáöu theo chiãöu doìng chaíy seî khäng bë phaï våí. Tuy nhiãn, våïi maïy träün coï doìng váût liãûu liãn tuûc âäøi hæåïng thç quaï trçnh träün seî giuïp phán taïn caïc haût âäün. Våïi thåìi gian âuí cáön thiãút, caïc táûp håüp dáön dáön âæåüc âënh hæåïng thuáûn låüi vaì sæû phaï våí táûp håüp seî xaíy ra.

3, Trong træåìng håüp læûc huït giæîa caïc haût laì læûc hoaï trë thæï cáúp (caïc læûc vandeval) vaì diãûn têch tiãúp xuïc giæîa caïc haût êt phuû thuäüc kêch thæåïc haût thç læûc huït giæîa caïc haût seî khäng phuû thuäüc kêch thæåïc haût vaì haût coï kêch thæåïc låïn seî dãù bë phán taïn hån haût coï kêch thæåïc nhoí. JONE vaì SNYDER âaî nghiãn cæïu quaï trçnh träün trãn maïy träün kên vaì coï kãút quaí thæûc nghiãûm cho træåìng håüp phán taïn bäüt ZnO trong mäüt loaûi cao su nhæ sau:

Nhiãût âäü voí maïy (0C)

Nhiãût âäü cuäúi cuìng (0C)

Thåìi gian träün (phuït)

Váûn täúc Roto (voìng/phuït)

Nàng læåüng tiãu hao (Wh)

Mæïc âäü phán taïn tæång âäúi

50 65 80 50 50 50

92,5 100

107,5 80

94,5 105

3 3 3 4 3 2

69 69 69 35 69 137

398 380 379 268 398 532

1 2 3 3 1 2

Sæû phán taïn ZnO trong cao su GR-S trãn maïy träün kên Trong baíng naìy, 3 thê nghiãûm âáöu æïng våïi váûn täúc Roto khäng âäøi, tæïc váûn täúc træåüt taûi

âènh Roto khäng âäøi, kãút quaí cho tháúy mæïc âäü phán taïn tyí lãû nghëch våïi nhiãût âäü. Âiãöu naìy

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laì do sæû giaím âäü nhåït khi nhiãût âäü tàng, háûu quaí laì æïng suáút træåüt giaím âæa âãún mæïc âäü phán taïn giaím.

Kãút quaí 3 thê nghiãûm cuäúi cho tháúy viãûc tàng váûn täúc Roto laìm tàng voüt nhiãût âäü, mæïc âäü phán taïn âi qua 1 cæûc âaûi räöi giaím xuäúng. Hiãûn tæåüng naìy laì do aính hæåíng cuía nhiãût sinh ra laìm tàng nhiãût âäü khäúi váût liãûu, âäü nhåït giaím xuäúng gáy aính hæåíng ngæåüc våïi sæû tàng æïng suáút træåüt khi tàng váûn täúc Roto. Toïm laûi: - Khi tàng nhiãût âäü hiãûu quaí träün giaím - Khi tàng váûn täúc Roto thç thåìi gian träün âãø âaût âæåüc mæïc âäü phán taïn naìo âoï seî ruït ngàõn

laûi tuy nhiãn cáön phaíi coï hãû thäúng giaíi nhiãût cho maïy täút âãø traïnh hiãûu æïng tàng nhiãût âäü cuía khäúi váût liãûu khi váûn täúc Roto tàng.

- Daûng cuía âènh Roto coï aính hæåíng låïn âãún biãún daûng træåüt cuía khäúi váût liãûu, do âoï aính hæåíng âãún cäng suáút tiãu täún vaì mæïc âäü phán taïn.

6. Träün vaì nhæûa hoaï trãn maïy âuìn truûc vêt Kãút quaí phán têch cuía Mac Kelvey cho tháúy æûu hiãûn diãûn cuía doìng chaíy ngang taûo sæû

luán chuyãøn trong tiãút diãûn raînh vêt âoïng vai troì quan troüng trong quaï trçnh träün khäúi váût liãûu. Bàòng phæång phaïp tênh Mac Kelvey âaî tçm âæåüc phæång trçnh tênh biãún daûng træåüt täøng cäüng cuía khäúi váût liãûu nhæ sau:

( ) ( ) ( )*3

,cos.3

21

1⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡ϕφ

+ϕ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛φ−

=εSinaGaF

HL

T

L: chiãöu daìi truûc vêt H: bãö sáu raînh vêt ϕ : goïc xoàõn cuía ràng vêt

D

P

QQ

=φ : tyí säú doìng chaíy aïp suáút våïi doìng chaíy nhåït

Hya = : våïi y khoaíng caïch tæì âaïy raînh vêt âãún âiãøm khaío saït

( ) ( ) ( )( ) ( )( )

( ) ( ) ( )( ) ( )( )00

0

00

0

11316311

,

1131311

aaaabaaabab

aG

aaaabaaabab

aF

−−−+−

φ+φ−+φ+φ−−=φ

−−−+−

−−−−=

Hya 0

0 = våïi y0 laì vë trê tæång æïng cuía y trãn voìng luán chuyãøn trong tiãút diãûn ngang cuía

raînh theo chiãöu ngæåüc laûi våïi chiãöu chuyãøn âäüng cuaí y. b: Pháön thåìi gian læu cháút åí trong vuìng trãn cuía raînh so våïi toaìn bäü thåìi gian læu cháút nàòm trong raînh. Tæì phæång trçnh (∗) chuïng ta coï thãø ruït ra nhæîng kãút luáûn sau:

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1, Vêt coï raînh caûn seî taûo sæû träün hæîu hiãûu hån laì vêt coï raînh sáu. Hiãûu quaí träün tyí lãû våïi chiãöu daìi cuía truûc vêt.

2, Sæû laìm nguäüi truûc vêt seî laìm tàng hiãûu quaí träün vç noï laìm giaím bãö sáu hæîu hiãûu cuía raînh vêt.

3, Sæû gia tàng aïp suáút åí váûn täúc vêt khäng âäøi cuîng tàng hiãûu quaí träün vç åí váûn täúc vêt khäng âäøi sæû gia tàng aïp suáút laìm tàng φ vaì tàngTε⇒ .

4, Sæû gia tàng aïp suáút åí mäüt xuáút læåüng khäng âäøi cuîng tàng hiãûu quaí träün nhæng khäng bàòng tàng aïp suáút åí váûn täúc vêt khäng âäøi. Âiãöu naìy laì do tàng aïp suáút åí xuáút læåüng khäng âäøi âoìi hoíi phaíi gia tàng váûn täúc vêt => QD gia tàng, cho nãn φ tàng nhæng khäng nhiãöu nhæ træåìng håüp trãn. III. Taûo haût polymer Muûc âêch: Viãûc taûo haût polymer nhàòm caïc muûc âêch chuí yãúu sau: - Taûo âiãöu kiãûn dãù daìng cho quaï trçnh gia cäng - Âãø dãù baío quaín, váûn chuyãøn, haûn chãú tháút thoaït do råi vaîi. Quaï trçnh taûo haût thæåìng âæåüc thæûc hiãûn bàòng 2 phæång phaïp: Taûo haût luïc coìn noïng vaì taûo haût luïc nguäüi. - Âãø taûo haût luïc coìn noïng ngæåìi ta làõp thãm âáöu âuìn (âáöu beïp) nhiãöu läù, maì qua âoï cháút

deío laìm nhuyãøn âæåüc âáøy ra khoíi miãûng âáöu leïp thç âæåüc dao quay càõt thaình haût theo kêch thæåïc nháút âënh. Haût âæûoc taûo råi xuäúng khoang chæïa åí âoï noï âæåüc laìm nguäüi bàòng næåïc hoàûc bàòng khäng khê laûnh. Caïc haût âæåüc laìm nguäüi bàòng næåïc khi âem âi sáúy vaì âoïng goïi, caïc haût váût liãûu âæåüc taûo khi coìn noïng coï daûng deût, träün hoàûc daûng cáöu.

- Âãø taûo haût khi nguäüi, ngæåìi ta taïch caïc såüi âæåüc âuìn ra khoíi âáöu leïp, keïo qua bãø næåïc laûnh âãø laìm nguäüi. Caïc såüi váût liãûu âæåüc bäü pháûn váûn chuyãøn âæa vaìo bäü pháûn taûo haût âæåüc dao càõt thaình haût coï daûng truû troìn, chiãöu daìi 2 ÷ 3 mm.

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Chæång IV: GIA CÄNG SAÍN PHÁØM BÀÒNG PHÆÅNG PHAÏP ÂUÌN I. Âàûc âiãøm

Âuìn laì mäüt phæång phaïp gia cäng chuí yãúu duìng cho nhæûa deío vaì caïc váût liãûu âaìn häöi nhæ cao su, trong âoï váût liãûu åí traûngt thaïi chaíy nhåït âæåüc âáøy liãn tuûc qua 1 khe håí coï tiãút diãûn nháút âënh goüi laì âáöu taûo hçnh.

Phæång phaïp âuìn liãn tuûc chè aïp duûng cho nhæûa nhiãût deío vaì váût liãûu âaìn häöi, coìn âäúi våïi nhæûa nhiãût ràõn thç chè aïp duûng âæåüc phæång phaïp giaïn âoaûn trãn maïy âuìn piston. Âàûc âiãøm cuía phæång phaïp âuìn liãn tuûc laì: - Nàng suáút maïy ráút cao. - Saín pháøm chè âæåüc âënh hçnh theo 2 chiãöu. Do âoï, mæïc âäü chênh xaïc cuía kêch thæåïc saín

pháøm phuû thuäüc vaìo nhiãöu yãúu täú nhæ chãú âäü gia cäng (nhiãût âäü, aïp suáút...), chãú âäü xæí lyï sau khi saín pháøm ra khoíi âáöu taûo hçnh (keïo càng, âënh hçnh...) (take off).

- Bàòng caïch thay âäøi âáöu taûo hçnh hoàûc kãút håüp våïi caïc bäü pháûn xæí lyï phäi âuìn khaïc nhau, maïy âuìn coï thãø saín xuáút ra nhiãöu màût haìng khaïc nhau nhæ: maìng moíng, táúm phàóng, såüi, thanh, äúng, boüc caïp vaì dáy dáùn, caïc saín pháøm räùng, læåïi...

Ngoaìi ra, thiãút bë âuìn truûc vêt coìn coï thãø sæí duûng âãø nhæûa hoaï, taûo haût, träün... II. Maïy âuìn truûc vêt 1. Phán loaûi

Maïy âuìn truûc vêt coï nhiãöu loaûi, tuyì theo cäng duûng, loaûi váût liãûu gia cäng maì ngæåìi ta choün loaûi maïy thêch håüp. Viãûc phán loaûi maïy âuìn cuîng chæa âæåüc thäúng nháút, âaûi thãø maïy âuìn coï thãø âæåüc phán loaûi trãn caïc cå såí sau: - Theo säú vêt hoaût âäüng - Theo cäng duûng a. Phán loaûi theo säú truûc vêt hoaût âäüng

Maïy âuìn truûc vêt coï thãø coï 1 hay nhiãöu vêt (thæåìng laì 2 hoàûc 3 vêt). Âäúi våïi maïy âuìn nhiãöu truûc vêt, caïc truûc vêt coï thãø quay àn khåïp hoàûc khäng àn khåïp, cuìng chiãöu hoàûc ngæåüc chiãöu. Do cáúu taûo phæïc taûp, nháút laì bäü truyãön âäüng nãn maïy âuìn nhiãöu truûc vêt êt âæåüc sæí duûng trong cäng nghiãûp âuìn taûo hçnh maì thæåìng âæåüc duìng âãø träün vaì nhæûa hoaï häùn håüp nhiãöu cáúu tæí. b. Phán loaûi theo cäng duûng:

Theo cäng duûng thç âæåüc chia laìm nhiãöu loaûi nhæ: maïy âuìn gia cäng cháút deío, maïy âuìn gia cäng cao su, maïy âuìn saín xuáút maìng moíng, äúng... Âäúi våïi mäùi loaûi cäng duûng, âoìi hoíi phaíi coï 1 cáúu taûo thêch håüp âãø âaím baío tênh nàng gia cäng täút nháút. Viãûc duìng láùn läün cho nhau, khäng nhæîng khäng coï hiãûu quaí kinh tãú maì âäi khi khäng thæûc hiãûn âæåüc caïc quaï trçnh kyî thuáût theo yãu cáöu. 2. Cáúu taûo maïy âuìn truûc vêt a. Cæía naûp liãûu

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Cæía naûp liãûu coï thãø coï tiãút diãûn troìn, oval, chæî nháût hoàûc vuäng, thaình dæïng, xiãn, tiãúp xuïc .. Sau âáy laì mäüt säú vê duû vãö cæía naûp liãûu:

Chiãöu daìi cuía cæía naûp liãûu khäng âæåüc beï hån kêch thæåïc cuía 1 bæåïc vêt. b. Truûc vêt

Âáy laì bäü pháûn chênh cuía maïy, quay trong xi lanh, nhiãûm vuû cuía noï laì laìm mäüt bäü pháûn tiãúp nháûn nguyãn liãûu taûi cæía naûp liãûu, taíi âãún vuìng nhæûa hoaï, taûo ma saït træåüt âãø nhæûa hoaï vaì träün, taïc duûng nhæ mäüt båm nhæûa loíng nhàòm taûo mät aïp suáút naìo âoï âãø âáøy nhæûa loíng thoaït khoíi âáöu taûo hçnh.

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Nguyãn liãûu trong vêt coï thãø chia laìm 3 vuìng: - Vuìng váûn chuyãøn haût ràõn: Nguyãn liãûu åí daûng haût ràõn trong vuìng naìy. - Vuìng nhæûa hoïa (vuìng neïn): Nguyãn liãûu åí daûng bäüt nhaîo, gäöm häùn håüp láùn läün polymer

noïng chaíy vaì caïc haût ràõn. - Vuìng phäúi liãûu (vuìng âo læåìng): Nguyãn liãûu åí vuìng naìy åí daûng chaíy nhåït.

Nhæ váûy, khi di chuyãøn tæì cuía naûp liãûu âãún âáöu taûo hçnh, khäúi læåüng riãng cuía nhæûa thay âäøi liãn tuûc vaì do âoï vêt cáön phaíi coï mäüt hãû säú neïn naìo âoï. Âãø thæûc hiãûn âiãöu naìy coï thãø thæûc hiãûn mäüt trong caïc giaíi phaïp sau: - Thay âäøi bãö sáu raînh vêt - Thay âäøi bæåïc ràng vêt - Kãút håüp caí 2 phæång phaïp trãn

Xeït vãö màût cå hoüc thç truûc vêt coï bãö sáu raînh vêt khäng âäøi bãön hån. Traïi laûi, xeït vãö màût thiãút kãú chãú taûo vaì tênh nàng kyî thuáût thç vêt coï bæåïc ràng khäng âäøi äøn âënh hån vç khi thay âäøi bæåïc ràng seî âæa âãún sæû thay âäøi goïc xoàõn. Tæì âoï keïo theo sæû thay âäøi âaïng kãø mäüt loaût caïc thäng säú kyî thuáût khaïc ngoaìi viãûc khoï khàn khi chãú taûo. Caïc thäng säú cå baín cuía truûc vêt: L: Chiãöu daìi D: Âæåìng kênh t: bæåïc vêt (thæåìng t = D) ϕ: Goïc ngiãng caïnh vêt h1, h2: Chiãöu sáu cuía raîng vêt h: bãö räüng raînh vêt (w) e: Bãö daìy caïnh vêt (e = 0,1D)

Mäüt trong nhæîng thäng säú hçnh hoüc coï aính hæåíng nhiãöu âãún cháút læåüng saín pháøm laì chiãöu daìi truûc vêt vç noï aính hæåíng âãún thåìi gian læu cuía nguyãn liãûu trong maïy. Tuyì theo muûc âêch sæí duûng, chiãöu daìi cuía vêt thay âäøi trãn mäüt khoaíng räüng. Âãø gia cäng cao su thç tyí

lãû 43÷=DL , coìn âãø gia cäng nhæûa nhiãût deío thç tyí lãû naìy lãn âãún 15 ÷ 20.

Chiãöu daìi cuía caïc vuìng phán chia trãn truûc vêt tuy coï tênh quy æåïc nhæng ráút quan troüng nháút laì chiãöu daìi vuìng phäúi liãûu. Nãúu chiãöu daìi vuìng phäúi liãûu (metering section) ngàõn seî ráút biãún âäüng (trong vuìng laìm viãûc) åí nhiãût âäü vaì aïp suáút, nàng suáút thay âäøi nhiãöu. Traïi laûi, maïy coï chiãöu daìi vuìng phäúi liãûu låïn caïc thäng säú trãn seî äøn âënh hån, âäöng thåìi aïp suáút cuîng låïn hån.

Âãø tàng âäü nhuyãùn, âäü âäöng nháút cho cháút deío, ngæåìi ta cuîng coï thãø sæí duûng caïc truûc vêt âàûc biãût.

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Truûc vêt thæåìng âæåüc chãú taûo bàòng theïp khäng gè, coï âäü cæïng cao vaì hãû säú ma saït âäúi våïi nguyãn liãûu phaíi beï vç mäüt trong nhæîng yãúu täú âaím baío nàng suáút cao laì hãû säú ma saït cuía truûc vêt âäúi våïi polymer phaíi beï hån cuía xi lanh âäúi våïi polymer. Bãö cao cuía ràng vêt âæåüc tênh toaïn âuí âãø âaím baío âäü bãön cuía truûc vêt vaì âäü äøn âënh cuía doìng chaíy. Chiãöu cao naìy khäng væåüt quaï 0,1 láön bãö räüng raînh vêt. Mäüt säú giaï trë bãö cao raînh vêt nhæ sau:

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Tyí lãû L/D 15 20 25 30

Bãö cao ràng vêt (mm) 4 ÷ 4,5 4,5 ÷ 5,3 5,6 ÷ 6 5,5, ÷ 6,5

Caïc vêt âuìn thæåìng âæåüc gia cäng våïi hãû säú neïn eïp tæì 1,5/1 âãún 4/1 (laì tyí säú giæîa thãø têch cuía pháön âáöu vuìng naûp liãûu chia cho thãø têch vuìng âo læåìng, âæåüc xaïc âënh bàòng caïch chia chiãöu sáu raînh vêt åí 2 vuìng tæång æïng) âãø âaím baío khäng khê bë loaûi ra hoaìn toaìn. Nhæîng daûng váût liãûu coï sæû kãút khäúi caìng keïm (bäüt...) thç sæí duûng truûc vêt coï tyí säú neïn caìng cao. Sau âáy laì mäüt säú thäng säú cå baín cuaí truûc vêt khi sæí duûng cho caïc loaûi nhæûa khaïc nhau:

. c. Xi lanh

Laì mäüt äúng hçnh truû, thæåìng âæåüc chãú taûo 2 låïp, låïp ngoaìi chëu læûc, låïp trong chëu ma saït vaì àn moìn vaì coï thãø thay thãú dãù daìng.

Tuyì theo caïch âäút noïng, låïp ngoaìi coï thãø coï 1 hay 2 voí. Nhæîng maïy duìng âãø gia cäng cao su thæåìng coï 2 voí âãø coï thãø gia nhiãût bàòng håi næåïc hoàûc taïc nhán hoíi nhiãût khaïc, vç âoìi hoíi nhiãût âäü khäng cao nhæng yãu cáöu kiãøm soaït nhiãût chàûc cheî. Âäúi våïi gia cäng cháút deío, voí ngoaìi thæåìng 1 låïp âæåüc âäút noïng bàòng âiãûn tråí hoàûc âiãûn caím æïng tæì vç yãu cáöu nhiãût ráút cao.

Giæîa xi lanh vaì âáöu caïnh vêt coï khe håí ráút nhoí vç thãú xi lanh vaì truûc vêt khäng tiãúp uïc våïi nhau. Trong quaï trçnh quay, thæûc tãú truûc vêt "båi" trong khäúi cháút deío noïng chaíy. Âãø tàng nàng suáút váûn chuyãøn, váût liãûu cuía maïy âuìn trãn âoaûn naûp liãûu ngæåìi ta âäü cän vaì caïc raînh (âäü cän coï taïc duûng tàng khäúi læåüng váût liãûu âæåüc naûp coìn caïc raînh ngàn caín sæû quay quáøn cuía váût liãûu. Chiãöu daìi cuía caïc raînh khoaíng 3. Quaï trçnh hoaût âäüng cuía maïy âuìn truûc vêt

Qua cuía naûp liãûu, nguyãn liãûu råi vaìo raînh vêt. Khi truûc vêt quay, nguyãn liãûu seî âæåüc taíi dáön vãö phêa træåïc âãún vuìng nhæûa hoaï. Trong quaï trçnh váûûn chuyãøn, nguyãn liãûu seî nháûn nhiãût cung cáúp tæì bãn ngoaìi vaì do ma saït chuyãøn tæì traûng thaïi råìi sang mãöm cao vaì cuäúi cuìng laì daûng chaíy nhåït liãn tuûc:

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(chuï yï: trong hçnh trãn, åí vuìng A nhæûa chaíy do nháûn nhiãût tæì bãn ngoaìi, vuìng B do ma

saït) ÅÍ vuìng phäúi liãûu, nhåì ma saït maì nhæûa loíng âæåüc âáøy tåïi træåïc, taûo mäüt aïp læûc åí âáöu

vêt âáøy nhæûa thoaït khoíi âáöu taûo hçnh. Ra khoíi âáöu taûo hçnh, hçnh daïng cuía saín pháøm âæåüc hçnh thaình vaì âãø âënh hçnh saín pháøm cáön âæåüc laìm nguäüi âãún traûng thaïi thuyí tinh.

Khäng khê vaìo maïy cuìng våïi váût liãûu seî âæåüc âáøy ngæåüc ra sau nhåì aïp suáút trong maïy, qua khoang liãûu vaì ra ngoaìi.

Saín pháøm sau khi âæåüc âënh hçnh åí daûng liãn tuûc, tuyì theo muûc âêch sæí duûng vaì loaûi saín pháøm, ngæåìi ta càõt thaình tæìng âoaûn cáön thiãút.

Viãûc laìm nguäüi khi thoaït ra khoíi âáöu taûo hçnh coï thãø bàòng næåïc hoàûc khäng khê. Âãø thay thãú nguyãn liãûu thç täút nháút nãn chuï yï mäüt säú nguyãn tàõc sau:

- thay thãú nhæûa coï âäü nhåït tháúp bàòng nhæûa coï âäü nhåït cao (nhæûa coï âäü nhåït tháúp âæåüc gia cäng træåïc)

- thay thãú nhæûa coï maìu saïng hån bàòng nhæûa coï maìu täúi hån (ráút täút trong træåìng håüp cuìng loaûi nhæûa)

- sæí duûng taïc nhán laìm saûch. - Sæí duûng mäüt loaûi nhæûa coï nhiãût âäü gia cäng trung gian giæîa 2 loaûi nhæûa. Taïc nhán laìm saûch phäø biãún laì cast acrylic vaì PE - based compounds. Nhæûa cast

acrylic noïng chaíy khäng hoaìn toaìn vaì thêch håüp våïi âa säú loaûi nhæûa, coìn PE-based compound chæïa caïc taïc nhán maìi moìn cå hoüc vaì caïc taïc nhán laìm giaím sæû baïm cuía nhæûa cuî vaì càûn báøn trong maïy âuìn thêch håüp våïi caïc loaûi nhæûa olefin, styren, PVC.. Cå chãú laìm saûch cuía caïc taïc nhán naìy laì coü ræîa vaì âáøy caïc loaûi càûn báøn ra ngoaìi. Læåüng duìng khoaíng 18g/mm âæåìng kênh truûc vêt.

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4. Sæû biãún âäøi traûng thaïi vaì chuyãøn âäüng cuía nguyãn liãûu trong raînh vêt

Nhæ âaî noïi trãn, trong quaï trçnh chuyãøn âäüng trong raînh vêt tæì cuía naûp liãûu âãún âáöu vêt, do ma saït ngoaûi, ma saït näüi vaì nhiãût cung cáúp, nguyãn liãûu thay âäøi traûng thaïi tæì ràõn sang loíng nhåït. Tæång æïng våïi sæû thay âäøi trang thaïi cuía váût liãûu, chæïc nàng cuía vêt vaì caïc âënh luáût chi phäúi chuyãøn âäüng cuía váût liãûu cuîng thay âäøi.

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ÅÍ vuìng cáúp liãûu: åí vuìng cáúp liãûu naìy giæîa chæïa nàng váûn taíi cuía váût liãûu. Chuyãøn âäüng cuía máût liãûu tuán theo quy luáût ma saït khä vaì sæû âaío läün khäúi váût liãûu chæa roî raìng. Quaï trçnh chuyãøn âäüng cuía váût liãûu mang âàûc âiãøm chuyãøn âäüng khäúi, khäúi læåüng riãng váût liãûu thay âäøi do váût liãûu bë neïn eïp trong raînh vêt.

Vuìng laìm chaíy: vêt giæî chæïc nàng nhæûa hoaï khäúi häùn håüp. Nguyãn liãûu åí vuìng naìy laì häùn håüp nhæûa loíng vaì bäüt nhæûa. Chuyãøn âäüng cuía váût liãûu tuán theo quy tàõc váût ràõn coï bäi trån. Hiãûn tæåüng âaío läün xuáút hiãûn roî neït hån.

Vuìng phäúi liãûu: coìn goüi laì vuìng nhæûa loíng, åí âáy vêt âoïng vai troì nhæ mäüt maïy båm. Nguyãn liãûu âaî hoaìn toaìn chuyãøn sang traûng thaïi chaíy nhåït. Tuy chuyãøn âäüng mang tênh cháút chuyãøn âäüng khäúi, nhæng khaïc våïi vuìng naûp liãûu åí âáy chuyãøn âäüng tuán theo caïc quy luáût ma saït nhåït våïi sæû hçnh thaình caïc låïp loíng.

Tênh nàng cuía maïy âuìn truûc vêt phuûc thuäüc vaìo viãûc thæûc hiãûn 3 nhiãûm vuû naìy nhæ thãú naìo. Trãn nguyãn tàõc tênh nàng täøng quaït cuía maïy âuìn coï thãø xaïc âënh bàòng sæû phán têch tênh nàng åí tæìng vuìng sau âoï kãút håüp laûi. Tuy nhiãn, khi vuìng phäúi liãûu khäng bë quaï taíi thç chuïng ta coï thãø sæí duûng caïc kãút quaí phán têch vuìng phäúi liãûu âãø phán têch, tênh toaïn âiãöu haình maïy. Ngoaìi ra, tæì caïc kãút quaí phán têch naìy chuïng ta coï thãø ruït ra âæåüc mäüt säú kãút luáûn täøng quaït vãö caïc âàûc træng nhæ âäü âäöng nháútvãö nhiãût âäü cuía saín pháøm, vãö váûn täúc âuìn... Do váûy, trong caïc pháön sau chuïng ta chè phán têch vuìng phäúi liãûu cuía maïy trong âoï maïy âæåüc xem nhæ mäüt båm loaûi vêt. III. âàûc âiãøm doìng chaíy cuía nhæûa loíng trong raînh vêt 1. Mä taí doìng chaíy

Doìng nhæûa loíng di chuyãøn trong vêt âuìn laì do sæû chuyãøn âäüng tæång âäúi cuía vêt so våïi xi lanh. Âãø tênh toaïn dãù daìng, thæåìng chuïng ta xem nhæ vêt âæïng yãn, coìn xi lanh thç quay våïi váûn täúc NRV ..2Π= .

Khi xi lanh quay, låïp nhæûa moíng tiãúp cáûn våïi thaình xi lanh coï váûn täúc cuía thaình xi lanh, váûn täúc naìy giaím dáön theo bãö sáu raînh vêt vaì bàòng 0 taûi bãö màût truûc vêt.

Do caïc ràng vêt nghiãng so våïi truûc quay cuía xi lanh nãn âãø khaío saït, vectå váûn täúc vr âæåüc phán thaình 2 thaình pháön vuäng goïc:

zvr : hæåïng doüc theo truûc vêt

xvr : nàòm trong màût càõt ngang cuía truûc vêt (raînh vêt) Nãúu âáöu ra cuía vêt âãø håí, ta coï 2 doìng chaíy:

1, Doìng chaíy doüc truûc, tæång æïng våïi zvr seî quyãút âënh læu læåüng cuía nhæûa loíng âæåüc âuìn ra.

2, Doìng chaíy ngang, tæång æïng våïi xvr , doìng chaíy naìy khäng aính hæåíng âãún læu læåüng cuía nhæûa nhæng noï coï taïc duûng âaío träün cháút loíng trong raînh vêt, giuïp taûo sæû âäöng âãöu khäúi váût liãu.

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Doìng chaíy khi âáöu ra cuía vêt håí goüi laì doìng chaíy nhåït vç noï âæåüc hçnh thaình do sæû chuyãøn âäüng tæång âäúi cuía xi lanh. Læu læåüng doìng chaíy naìy laì læu læåüng cæûc âaûi cuía maïy âuìn.

Khi âáöu ra cuía vêt âæåüc caín tråí (do læåïi loüc, âáöu taûo hçnh) thç aïp suáút âæåüc hçnh thaình tæì âáöu vêt. Do gradien aïp suáút, chuïng ta coï thãø xem nhæ coï mäüt doìng chaíy nghëch (hay coìn goüi laì doìng chaíy aïp suáút) âæåüc hçnh thaình. Thæûc tãú khäng coï doìng chaíy naìy maì doìng chaíy doüc truûc seî bë giaím khi âáöu ra bë caín tråí. Âãø dãù phán têch, våïi khaïi niãûm doìng chaíy aïp suáút ta coï thãø xem doìng chaíy doüc truûc cuía vêt laì täøng doìng chaíy nhåït vaì doìng chaíy aïp suáút, tæïc laì læu læåüng cuía doìng chaíy doüc truûc bàòng hiãûu cuía læu læåüng chaíy nhåït vaì doìng chaíy aïp suáút.

Khi âáöu ra bë bët kên hoaìn toaìn, læu læåüng doüc truûc cuía nhæûa bàòng 0. Nghéa laì hiãûu æïng 2 doìng chaíy thuáûn vaì nghëc bàòng nhau. Khi âoï, aïp suáút hçnh thaình taûi âáöu ra cuía vêt laì cæûc âaûi.

Ngoaìi 2 thaình pháön doìng chaíy thuáûn vaì doìng chaíy nghëch aính hæåíng âãún læu læåüng cuía vêt âuìn coìn coï doìng chaíy roì gáy nãn do sæû sai lãûch aïp suáút cuía nhæûa loíng åí 2 bãn ràng vêt. Doìng chaíy naìy chaíy qua khe håí åí giæîa âènh ràng vêt vaì xi lanh. Noï laìm giaím læu læåüng chung cuía vêt âuìn. Tuy nhiãn, khe håí beï vaì nhæûa loíng coï âäü nhåït cao nãn täøn tháút cuía læu læåüng do chaíy roì laì khäng âaïng kãø, nãn khi tênh toaïn thæåìng êt chuï yï âãún doìng chaíy naìy. 2. Caïc phæång trçnh xaïc âënh âàûc tuyãún cuía vêt a. Doìng chaíy doüc truûc Laì täøng cuía doìng chaíy nhåït (QD) vaì doìng chaíy aïp suáút (QP). Âãø tênh toaïn læu læåüng vaì aïp suáút, ngæåìi ta duìng mä hçnh phàóng, doìng chaíy trong raînh tiãút diãûn chæî nháût. Kãút quaí phán têch thuyí âäüng hoüc cho:

( )14.2

..−Γ= D

ZD

HVWQ

( )24..12

. 3

−Γ∂∂

µ= PP Z

PHWQ

H: Chiãöu cao raînh vêt W: Bãö räüng raînh vêt µ: Âäü nhåït cuía nhæûa loíng trong raînh

VZ: váûn täúc (màût biãn) xi lanh phuû thuäüc vaìo tyí lãû WH . Chuïng coï giaï trë åí baíng sau:

WH 0 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4

DΓ 1 0,971 0,943 0,887 0,822 0,769

PΓ 1 0,963 0,937 0,874 0,804 0,744

WH 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1

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DΓ 0,718 0,669 0,623 0,579 0,538 0,5

PΓ 0,686 0,63 0,576 0,523 0,471 0,425

Viãûc sæí duûng mä hçnh phàóng âãø giaíi quyãút baìi toaïn vêt âuìn cho kãút quaí täút âäúi våïi vêt coï raînh caûn. Âäúi våïi vêt coï raînh sáu, kãút quaí sai lãûch nhiãöu. Âiãöu naìy coï thãø tháúy roî khi viãút laûi caïc phæång trçnh (4-1) vaì (4-2) bàòng caïch thay caïc giaï trë W vaì VZ.

ϕΠ=−ϕΠ=

cos...sin..NDV

eDW

z

( )2

.sin..cos... HeDNDQD−ϕΠϕΠ

=⇒

Qua mäüt säú biãún âäøi ta coï:

( )

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂

µϕΠ

=

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂

µϕ−ϕΠ

=

ϕϕΠ=

ZPHDQ

ZPeDHQ

NHDQ

P

D

D

.12

sin...

.12

sin.sin..2

cos.sin....

23

3

2

Trong âoï Q phuû thuäüc vaìo D vaì ϕ . Maì trong mä hçnh phàóng ta khäng coï cå såí âãø choünϕ vaì D cho âuïng (D choün laì âæåìng kênh cuía ràng vêt hay láúy âæåìng kênh trung bçnh vaì

ϕ thay âäøi theo chiãöu sáu maì taûi âoï goïc âæåüc âo. Do ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛Π

=ϕD

tarctg.

).

Khi choün âæåìng kênh âènh ràng vêt âãø tênh toaïn, chuïng ta coï thãø âæa vaìo thæìa säú hiãûu chènh vãö âäü cong cuía xi lanh. Thæìa säú naìy âæåüc tênh nhæ sau: Nãúu goïc xoàõn nhoí, ta coï thãø duìng mä hçnh truû âäöng truûc. Våïi mä hçnh naìy thç læu læåüng doìng chaíy nhåït âæåüc tênh:

( )

121

1

21

1ln

2

1

2cossin..

..

2

−

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

⎟⎟⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜⎜⎜

⎝

⎛

−

⎥⎥⎥⎥

⎦

⎤

⎢⎢⎢⎢

⎣

⎡

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−

−⎟⎠⎞

⎜⎝⎛

=Γ

ϕ−ϕΠ=α

Γα=

DHD

H

DH

DH

eHDNQ

CD

CDD

Giaï trë cuía ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ==Γ≥Γ 5,0;011

DHkhiCDCD , nghéa laì giaï trë âæåìng kênh sæí duûng mä hçnh

phàóng phaíi låïn hån âæåìng kênh âènh ràng khi tênh toaïn. Vãö giaï trë cuía CDΓ , cho âãún nay chæa tênh âæåüc.

Trang 48

Nãúu âäü nhåït thay âäøi theo chiãöu sáu raînh vêt, âiãöu naìy thæûc tãú thæåìng gàûp do khi âun noïng vaì laìm nguäüi xi lanh hay truûc vêt. Âãø tênh toaïn træåìng håüp naìy, ta xeït træåìng håüp µ thay âäøi tuyãún tênh theo bãö sáu cuía raînh vêt. Træåìng håüp naìy læu læåüng tênh theo cäng thæïc:

Pm

D ZPNQ µµ Γ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛µβ

−Γα= ...

Våïi: ( )

( )

( ) ( ) [ ]

vêtraînhâaïyåínhåïtâäü

lanhxithaìnhtaûinhåïtâäüSb

eDH

bçnhtrungnhåïtâäüeDHD

Z

b

DP

D

m

:

:,

1113

ln1

121

113

ln1

12

12sin...sin.

:;2

cossin....

3

µ

µµµ

=γ

Γ−γ−γ+

=⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛γ

−−γγ

−−γγ+

=Γ

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛γ

−−γγ

=Γ

−ϕΠϕ=β

µϕ−ϕΠΠ

=α

µµ

µ

Khi laìm nguäüi truûc vêt giaímtàngS γ⇒µ⇒ vaì beï hån 1 giaímPµΓ⇒ . Traïi laûi, khi γ beï hån 1 thç PµΓ tàng, tæïc doìng chaíy nghëch tàng, => Khi laìm nguäüi truûc vêt thç læu læåüng

giaím nãúu váûn täúc giæî khäng âäøi, cuîng nhæ âäü nhåït trong bçnh ( mµ ) khäng tàng quaï mæïc. Khi âäút noïng truûc vêt, DµΓ tàng vaì PµΓ cuîng tàng, nghéa laì doìng chaíy thuáûn vaì nghëch

âãöu tàng. Tuy nhiãn, doìng chaíy thuáûn chiãúm æu thãú. Vç thãú, khi âäút noïng truûc vêt thç læu læåüng coï thãø seî tàng trong vuìng 1001 <γ< . Phæång trçnh biãøu diãùn âàûc tuyãún cuäúi cuìng cuía vêt cho båíi:

PD ZPNQ Γ∂∂

µβ

−Γα= ....

Phæång trçnh naìy goüi laì phææong trçnh âàûc tuyãún khi doìng chaíy roì khäng âaïng kãø, biãøu diãùn mäúi quan hãû giæîa læu læåüng vaì aïp suáút hçnh thaình. b. doìng chaíy ngang Phæång trçnh cuía doìng chaíy ngang:

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=

Hy

HyVVx 2.3.

2

H: chiãöu sáu raînh vêt y: khoaíng caïch tæì âaïy raînh vêt âãún âiãøm xeït. Tæì phæång trçnh naìy, ngæåìi ta veî âæåüc Profil váûn täúc cuía doìng chaíy ngang c. Doìng chaíy roì

Trang 49

Xuáút hiãûn chuí yãúu do sæû sai biãût vãö aïp suáút åí 2 bãn thaình ràng vêt. Khi tênh âãún aính hæåíng cuía doìng chaíy roì thaình ràng vêt. Khi tênh âãún aính hæåíng cuía doìng chaíy roì âäúi våïi læu læåüng cuía maïy âuìn thç phaíi âæa vaìo hãû säú hiãûu chènh (thæåìng laì 1,2 trong thæûc tãú) vaì phæång trçnh âàûc tuyãún cuía vêt trong træåìng håüp täøng quaït laì:

( )

( )

lanhxivaìvêtràngâènhH

håíkhecaochiãöue

D

eDH

eDHDZP

ZPNQ

roìchaíydoìngQQQQQ LLPD

:

:;10

.sin..12

sin..sin.2

cossin....

.

:;

322

3

δδϕΠ

=γ

−ϕΠϕ=β

ϕ−ϕΠΠ=α

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂

µγ

−⎟⎠⎞

⎜⎝⎛∂∂

µβ

−α=

++=

Nãúu ϕΠ sin..De :

12sin...;

2cos.sin.. 2322 ϕΠ

=βϕϕΠ

=αHDD

3. Caïc yãúu täú cáön læu yï khi thiãút kãú, læûa choün tênh nàng cuía maïy âuìn truûc vêt Khi læûa choün maïy âuìn, càn cæï cå baín âáöu tiãn laì loaûi saín pháøm vaì nàng suáút. Nàng suáút cuía maïy âuìn Qe (pound/giåì) coï thãø tênh theo âæåìng kênh truûc vêt (âån vë inch) Db nhæ sau: 2,2)(16 be DQ =

Nàng suáút vaì saín læåüng maïy âuìn âæåüc æåït læåüng bàòng nhiãöu phæång phaïp lyï thuyãút khaïc nhau. Tuy nhiãn caïc giaï trë tênh âæåüc chè laì gáön âuïng vç nàng suáút cuía maïy phuû thuäüc vaìo âiãöu kiãûn váûn haình. Vç váûy nàng suáút thæûc cuía noï chè âæåüc xaïc âënh trong mäüt âiãöu kiãûn váûn haình thæûc tãú cuû thãø naìo âoï. Mäüt yãúu täú quan troüng aính hæåíng âãún nàng suáút maïy khi váûn haình laì nhiãût âäü. Mäúi quan hãû giæîa sæû thay âäøi nàng suáút vaì nhiãût âäü nhæ sau: TnbQ ∆= )./.(100(%) Trong âoï sæû thay âäøi nàng suáút tênh bàòng %; b laì hãû säú nhiãût âä (0C-1 hoàûc 0F-1) noïi lãn mæïc âäü thay âäøi âäü nhåït theo nhiãût âäü, n laì chè säú muî (power law index) noïi lãn mæïc âäü thay âäøi âäü nhåït theo täúc âäü træåüt.

Trang 50

Tæì cäng thæïc trãn ta tháúy, âäúi våïi mäüt säú loaûi nhæûa, khi nhiãût âäü thay âäøi seî dáùn âãún sæû

thay âäøi nàng suáút ráút låïn (Vê duû PVC). Âiãöu naìy laìm cho aïp suáút taûi âáöu taûo hçnh cuîng dao âäüng. Ngoaìi ra sæû thay âäøi váûn täúc naûp liãûu vaì váûn täúc laìm chaíy cuía 2 vuìng naûp liãûu vaì laìm chaíy cuía vêt cuîng seî laìm aïp suáút thay âäøi. Sæû biãún âäüng vãö aïp suáút taûi âáöu taûo hçnh cuîng coï thãø laì do sæû thay âäøi tråí læûc cuía doìng chaíy trong thåìi gian hoaût âäüng, vê duû læåïi loüc dáön dáön bë tàõt. Táút caí nhæîng yãúu täú trãn laìm cho aïp suáút trong thåìi gian hoaût âäüng dao âäüng chung quanh giaï trë trung bçnh P∆ , âoï laì giaï trë âo âæåüc vaì duìng âãø tênh toaïn.

Âäúi våïi vêt coï raînh caûn seî äøn âënh trong hoaût âäüng hån laì âäúi våïi vêt coï raînh hoaût âäüng sáu.

Mäüt yãúu täú quan troüng cáön læu yï laì thåìi gian læu cuía nhæûa trong maïy. Âáy laì yãúu täú âàûc biãût quan troüng âäúi våïi nhæîng polymer nhaûy nhiãût:

ϕ=

sin...

QLHWt res

Khi thiãút kãú maïy âuìn, thäng thæåìng laì xaïc âënh kêch thæåïc cuía maïy âãø thoaí maîn mäüt loaût caïc yãu cáöu åí chi phê täúi thiãøu. Caïc yãu cáöu naìy gäöm: Caïc tênh cháút cuía váût liãûu âæåüc âuìn, váûn täúc âuìn. Nhiãût âäü vaì aïp suáút cuía polymer noïng chaíy åí âáöu ra cuía vêt vaì caïc yãu cáöu vãö sæû träün láùn, âäöng nháút, tênh äøn âënh. Nhæ váûy roî raìng chuïng ta khäng thãø láûp caïc phæång thæïc thiãút kãú hoaìn toaìn coï hãû thäúng maì mäüt thtiãút kãú thaình cäng seî laì kãút quaí cuía sæû phäúi håüp giæîa lyï thuyãút vaì kinh nghiãûm. Thæåìng ngæåìi ta thiãút kãú maïy âuìn bàòng caïch quy mä hoaï máùu maïy thê nghiãûm.

Trang 51

IV. Âáöu taûo hçnh 1. Âënh nghéa - Phán loaûi Âënh nghéa: Âáöu taûo hçnh laì mäüt bäü pháûn âæåüc làõp vaìo phêa træåïc cuía maïy âuìn âãø taûo hçnh cho saín pháøm. - Yãu cáöu quan troüng âäúi våïi dáöu taûo hçnh laì trãn báút kyì màût càõt ngang naìo doìng váût liãûu dëch chuyãøn våïi mäüt täúc âäü khäng âäøi vaì caïc vë trê thay âäøi khäng âæåüc pheïp âäüt ngäüt. Båíi vç taûi caïc vë trê naìy doìng chaíy coï thãø bë ngæìng trãû gáy ra sæû phán huyí nhiãût. - Âãø tàng thãm aïp læûc trong maïy, åí giæîa âáöu taûo hçnh vaì truûc vêt phaíi làõp thãm chi tiãút taûo ra sæïc caín. - Trong âáöu taûo hçnh coï thãø phán biãût mäüt caïch cå baín ba giai âoaûn:

+ Giai âoaûn chuyãøn doìng: trong giai âoaûn naìy cháút deío âæåüc chuyãøn tæì màût càõt ngang hçnh vaình khàm sang màût càõt ngang gáön våïi biãún daûng bãö ngoaìi cuía profil saín pháøm. + Giai âoaûn taûo hçnh: laìm cho hçnh daûng doìng chaíy cháút deío tiãúp nháûn hçnh daûng màût càõt ngang cuía saín pháøn cáön saín xuáút. + Giai âoaûn laì phàóng (chuäút): laìm cho hçnh daûng cuía doìng cháút deío äøn âënh.

∗ Phán loaûi âáöu taûo hçnh: Gäöm 1 säú loaûi cå baín sau: - Âáöu âuìn äúng vaì caïc saín pháøm taûo hçnh: Âãø saín xuáút äúng vaì caïc saín pháøm âënh hçnh räùng ngæåìi ta sæí duûng caïc âáöu taûo hçnh bãn

trong coï loîi. Caïc chi tiãút cäú âënh koîi seî taïch doìng chaíy gáy ra sæû báút âàóng hæåïng doìng chaíy. Âãø khàõc phuûc ngæåìi ta thu heûp màût càõt ngang cuía doìng chaíy sau caïc chi tiãút naìy. Khäng khê âæåüc thäøi vaìo giæîa loîi våïi aïp læûc cao âãø taûo âæåìng kênh trong.

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- Âáöu taûo hçnh coï khe räüng âãø saín xuáút táúm vaì maìng

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Khoï khàn nháút laì laìm sao cho trong suäút bãö räüng cuía khe doìng chaíy coï täúc âäü khäng âäøi. Âãø xæí lyï váún âãö naìy ngæåìi ta thæåìng sæí duûng 2 kãút cáúu cå baín:

+ Âáöu taûo hçnh coï khe räüng coï thanh âáøy âiãöu chènh (hçnh). + Âáöu taûo hçnh coï kãnh phán phäúi.

Âáöu taûo hçnh khe räüng coï thanh âáøy âiãöu chènh âæåüc âàût vuäng goïc våïi âæåìng tám cuía truûc chênh. Âãø coï thãø âiãöu chènh bãö räüng cuía táúm ngæåìi ta sæí duûng âáöu taûo hçnh nhæ sau:

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- Âáöu taûo hçnh âãø thäøi maìng moíng

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Âáöu taûo hçnh thäøi maìng moíng âæåüc làõp trãn âáöu âuìn chæí tháûp. Viãûc sàõp xãúp maìng thäøi coï thãø bàòng caïch keïo tåïi theo phæång thàóng âæïng lãn hoàûc xuäúng.

Âãø thäøi caïc tuïi maìng loaûi nhoí vaì trung bçnh vaì chuí yãúu âäúi våïi caïc cháút deío, êt nhaûy nhiãût, ngæåìi ta thæåìng sæí duûng âáöu taûo hçnh coï doìng váût liãûu chaíy vaìo theo phæång hæåïng kênh.

Våïi caïc váût liãûu nhaûy vãö nhiãût, ngæåìi ta duìng âáöu taûo hçnh coï phæång doìng chaíy vaìo chênh tám.

Ngoaìi ra, coìn coï nhiãöu loaûi âáöu taûo hçnh âãø thäøi maìng khaïc vaì loaûi coï kãút quaí täút laì loaûi coï kãnh dáùn hçnh xoàõn äúc coï kêch thæåïc giaím dáön.

- Âáöu taûo hçnh âãø taûo låïp phuí:

Trong âáöu taûo hçnh, chiãöu daìi cuía pháön laì phàóng (die land) ráút quan troüng vç pháön naìy

giuïp cho doìng nhæûa äøn âënh træåïc khi thoaït ra khoíi âáöu taûo hçnh. Vãö nguyãn tàõc thç pháön naìy caìng daìi caìng täút. Tuy nhiãn noï khäng âæåüc væåüt quaï giaï trë taûi âoï sæû quaï nhiãût xaîy ra vaì mæïc tiãu thuû nàng læåüng låïn. Chiãöu daìi cáön thiãút cuía pháön naìy khäng chè phuû thuäüc vaìo loaûi vaì nhiãût âäü cuía nhæûa noïng chaíy maì coìn phuû thuäüc vaìo täúc âäü chaíy cuía doìng nhæûa. Coï nhiãöu quy tàõc khaïc nhau vãö chiãöu daìi cuía pháön naìy: Mäüt quy tàõc cho ràòng chiãöu daìi naìy phaíi âuí låïn sao cho thåìi gian læu cuía cháút noïng chaíy trong pháön naìy våïi váûn täúc chaíy trung bçnh phaíi bàòng våïi thåìi gian häöi phuûc. Mäüt quy tàõc khaïc thç laûi cho ràòng chiãöu daìi naìy phaíi âaím baío âãø taûo ra aïp suáút phêa sau âuí låïn. Thäng thæåìng chiãöu daìi täúi thiãøu bàòng 10 láön bãö räüng khe (die opening) hoàûc bàòng âæåìng kênh khe (nãúu âáöu taûo hçnh saín xuáút thanh troìn vaì äúng).

Goïc låïn nháút cuía pháön vuäút thon (phêa træåïc die opening) laì 30 âäü. Viãûc giaím goïc naìy seî giaím âæåüc sæû ngæìng trãû doìng chaíy vaì thåìi gian læu cuía nhæûa.

Âãø æåïc læåüng chiãöu daìi cuía die opening coï thãø sæí duûng caïc cäng thæïc sau âáy:

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Caïc phæång trçnh trãn aïp duûng âäúi våïi caïc profile thanh troìn, khe vaì daûng gioüt lãû (tear drop, âæåüc sæí duûng trong âáöu taûo hçnh saín xuáút táúm) 2. Mäüt säú âiãøm quan troüng khi thiãút kãú âáöu taûo hçnh cáön læu yï:

- Âäúi våïi âa säú váût liãûu Polymer coï mäüt giaï trë æïng suáút træåüt tåïi haûn khoaíng 4.105 Pa, nãúu væåüt quaï giaï trë naìy seî coï nhæîng hiãûu æïng xáúu âäúi våïi cháút læåüng saín pháøm nhæ næït neí bãö màût, saín pháøm bë xoàõn hay âæït âoaûn... Do âoï, khi thiãút kãú âáöu taûo hçnh, täút hån hãút laì giæî cho æïng suáút træåüt < 4.105 Pa. Ngoaìi ra âãø traïnh taûo ra nhæîng âiãøm dæìng cuía doìng chaíy vaì tàng giåïi haûn trãn cuía æïng suáút træåüt khi gia cäng, âáöu vaìo cuía bäü pháûn dáùn nhæûa khäng nãn âãø vuäng goïc maì phaíi gia cäng theo doìng chaíy, thæåìng våïi 1 goïc 200.

- Hiãûu æïng âáöu vaìo coï thãø keïo daìi âãún âáöu ra, gáy ra hiãûn tæåüng xáúu âäúi våïi saín pháøm nãn chiãöu daìi bäü pháûn naìy phaíi âuí låïn âãø doìng chaíy äøn âënh laûi træåïc khi âãún âáöu ra.

- Khi nhæûa âi quaì âáöu taûo hçnh thç pháön aïp nàng seî chuyãøn 20 ÷ 25% cho viãûc tiãu täún sæû giaín nåí, pháön coìn laûi seî tiãu täún dæåïi daûng nhiãût ma saït näüi, khoaíng 1,60C cho 70 kg/cm2.

Trang 58

Pháön låïn nàng læåüng naìy tiãu täún åí vuìng coï váûn täúc træåüt cao, tæïc åí gáön thaình âáöu taûo hçnh. Háûu quaí laì nhiãût âäü vuìng naìy cao hån pháön coìn laûi, âæa âãún η giaím vaì nàng suáút âuìn tàng. Âënh læåüng khoaíng 7% cho sæû giaím aïp 70 kg/cm2. Sæû gia nhiãût do ma saït cuía læu cháút ngoaìi viãûc tàng nàng suáút maïy âuìn, noï coìn laìm giaím aïp suáút trong âáöu taûo hçnh (aïp suáút åí âáöu vêt). Âãø coï säú liãûu cho viãûc tênh toaïn ban âáöu chãú âäü hoaût âäüng cuía maïy âuìn, ngæåìi ta thæåìng sæí duûng daûng phæång trçnh chaíy cho læu cháút Newton âãø mä taí âàûc tuyãún cuía âáöu taûo hçnh:

DD WPPKQµ∆

=µ∆

=.

.

K: Hàòng säú âáöu taûo hçnh, phuû thuäüc daûng hçnh hoüc cuía âáöu taûo hçnh

W: Tråí læûc cuía âáöu taûo hçnh K

W 1= âäúi våïi âáöu taûo hçnh giaín âån

Âäúi våïi âáöu taûo hçnh hçnh truû: LRK

8. 4Π

=

Âäúi våïi âáöu taûo hçnh khe heûp: LHWK

12. 3

=

Âäúi våïi âáöu taûo hçnh saín xuáút äúng : ( )( )L

RRRRK12

31010 −+Π

=

Dµ : Âäü nhåït biãøu kiãún cuía nhæûa loíng trong âáöu taûo hçnh. Âãø tênh toaïn, ta xaïc âënh Dµ åí nhiãût âäü vaì váûn täúc træåüt thêch håüp khi chaíy qua caïc bäü

pháûn âáöu taûo hçnh. Âäúi våïi âáöu taûo hçnh phæïc taûp thç váún âãö naìy gáy khoï khàn vaì laìm cho baìi toaïn phaíi tênh toaïn nhiãöu. V. choün læûa chãú âäü hoaût âäüng cuía maïy âuìn - Vuìng hoaût âäüng cuía maïy âuìn

Trong caïc pháön træåïc, ta âaî xeït caïc phæång trçnh âàûc tuyãún cuía vêt âuìn vaì âáöu taûo hçnh. Âiãøm hoaût âäüng cuía maïy âuìn seî laì giao âiãøm cuía 2 âàûc tuyãún naìy, xaïc âënh læu læåüng Q vaì aïp suáút P cuía nhæûa loíng. Tuy nhiãn, chãú âäü hoaût âäüng naìy chè âæåüc cháúp nháûn khi thoaí maîn âæåüc caïc yãu cáöu cå baín cuía thæûc tãú saín xuáút, nãúu khäng chuïng ta cáön phaíi thay âäøi caïc thäng säú âiãöu haình nhæ váûn täúc quay N, tråí læûc âáöu taûo hçnh, tråí læûc cuía caïc bäü pháûn cáön duìng, chãú âäü cáúp vaì thaíi nhiãût åí vêt vaì âáöu taûo hçnh... âãø coï âæåüc âiãøm hoaût âäüng thoaí maîn caïc yãu cáöu sau:

1, Polymer âuåüc gia cäng åí nhiãût âäü thêch håüp: Nãúu nhiãût âäü quaï tháúp, tênh cháút cå lyï cuía saín pháøm seî tháúp, täön taûi nhæîng æïng suáút dæ trong saín pháøm. Nãúu nhiãût âäü quaï cao thç saín pháøm seî bë phán huyí nhiãût, Oxy hoaï càõt maûch. Giåïi haûn dæåïi cuía nhiãût âäü êt quan troüng, nháút laì trong træåìng håüp sæí duûng vêt âuìn âãø chuáøn bë nguyãn liãûu (träün, taûo haût). Traïi laûi, giåïi haûn trãn cuía nhiãût âäü ráút quan troüngtrong quaï trçnh gia cäng saín pháøm bàòng phæång phaïp âuìn, vç ngoaìi lyï do váût liãûu bë giaím tênh cháút do oxy hoaï, càõt maûch, phán huyí coìn nhiãöu lyï do khaïc nhæ doìng chaíy máút äøn âënh, khäng kiãøm soaït âæåüc doìng chaíy do âäü nhåït quaï beï... cho nãn ráút hiãúm træåìng håüp cháúp nháûn nhiãût âäü nhæûa loíng quaï cao, chè trong mäüt säú træåìng håüp khi thåìi gian læu truï cuía nhæûa trong âáöu taûo hçnh åí nhiãût âäü ngàõn vaì váût liãûu âæåüc laìm nguäüi hæîu hiãûu khi ra khoíi âáöu taûo hçnh.

Trang 59

2, Saín pháøm phaíi âäöng nháút, nghéa laì phaíi âæåüc laìm chaíy âäöng âãöu vaì caïc cáúu tæí cuía nguyãn liãûu phaíi phán bäú âäöng âãöu sau khi gia cäng.

3, Læu læåüng phaíi caìng cao caìng täút, khäng âæåüc beï hån giaï trë nàng suáút täúi thiãøu (nãúu dæåïi giåïi haûn naìy thç khäng kinh tãú).

4, Læu læåüng (saín læåüng phaíi äøn âënh trong caïc âiãöu kiãûn cho pheïp cuía saín pháøm cuäúi cuìng.

Caïc yãu cáöu naìy âäi khi máu thuáøn nhau vaì cáön phaíi âæåüc dung hoaì âãø âaût âæåüc mäüt læu læåüng täúi âa, âäöng thåìi âaût yãu cáöu vãö cháút læåüng.

Âæïng vãö màût yãu cáöu cháút læåüng saín pháøm vaì kinh tãú, vuìng hoaût âäüng cháúp nháûn âæåüc cuía maïy âuìn âæåüc giåïi haûn båíi 4 âàûc tuyãún trãn giaín âäö PQ ∆− sau âáy:

1: Tmax: Âæåìng giåïi haûn trãn cuía nhiãût âäü cho pheïp 2: Tmin: Âæåìng giåïi haûn dæåïi cuía nhiãût âäü coï thãø cháúp nháûn âæåüc 3: QKt: Âæåìng giåïi haûn læu læåüng (xuáút læåüng) tháúp nháút maì viãûc sæí duûng maïy âãø gia cäng coìn kinh tãú 4: Qu: Âæåìng pháøm cháút hay laì âæåìng träün láùn. Âæåìng naìy chia màût phàóng thaình 2 vuìng. Vuìng bãn traïi tæång æïng våïi sæû träün láùn chæa âáöy âuí, cháút læåüng saín pháøm khäng âäöng nháút vaì vuìng bãn phaíi tæång æïng våïi cháút læåüng saín pháøm âäöng nháút. S1: âàûc tuyãún cuía vêt quay våïi váûn täúc N1 S2: âàûc tuyãún cuía vêt quay våïi váûn täúc N2 > N1 K1: âàûc tuyãún cuía âáöu taûo hçnh coï tråí læûc 1ω K2: âàûc tuyãún cuía âáöu taûo hçnh coï tråí læûc 12 ω>ω Thæåìng vuìng hoaût âäüng cháúp nháûn âæåüc cuía maïy âuìn laì mäüt hçnh ∆ häùn taûp, xaïc âënh båíi caïc âàûc tuyãún Tmax, QKy vaì ÷u, âàûc tuyãún Tmin thæåìng nàòm ngoaìi vuìng naìy.

K1

∆P

B C

A

Tmin

K2Q Qu

Nmax

S1

S2

QKT

Tmax

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Ngoaìi ra, tæì giaín âäö PQ ∆− trãn ta coìn coï thãø tháúy ràòng:

1, Khoaíng hoaût âäüng cháúp nháûn âæåüc cuía maïy âuìn thay âäøi theo váûn täúc vêt. Vuìng váûn täúc cao, thæåìng khoaíng naìy nhoí, dáùn âãún dãù coï ruíi ro vãö cháút læåüng saín pháøm màûc duì xuáút læåüng cao. Cho nãn ta khäng nãn hoaût âäüng åí chãú âäü tæång æïng våïi caïc âiãøm nàòm cáûn caïc âæåìng biãn vaì mäüt sæû læûa choün thêch håüp vãö aïp suáút trong âiãöu kiãûn chaûy maïy naìo âoï coï thãø gia tàng nàng suáút maì coìn âäöng thåìi caíi thiãûn âæåüc tênh cháút saín pháøm.

2, Coï 1 giaï trë Nmax trãn âoï chuïng ta khäng thãø traïnh âæåüc sæû quaï nhiãût duì sæí duûng báút kyì âáöu taûo hçnh naìo. Giaï trë Nmax naìy coï thãø âæåüc náng cao bàòng chãú âäü giaíi nhiãût âäü täút hån næîa åí caïc maïy thäng thæåìng. Tuy nhiãn, cuîng coìn læu yï sæïc bãön cuía váût liãûu chãú taûo vêt cuîng coï aính hæåíng âãún Nmax vaì thæåìng yãúu täú naìy quan troüng hån, nghéa laì khi gia tàng váûn täúc quay cuía vêt thç truûc vêt seî bë gaîy træåïc khi tçm âæåüc mäüt âáöu taûo hçnh thêch håüp. Thæåìng ta khäng chuí yï âãún Nmax gáy quaï nhiãût ngoaûi træì khi chaûy maïy trong âiãöu kiãûn âoaûn nhiãût âäü.

3, Thæåìng khi tàng váûn täúc quay cuía vêt thç âäúi våïi âáöu taûo hçnh coï tråí læûc nhoí. Cháút læåüng saín pháøm seî bë vi phaûm træåïc (âàûc tuyãún âáöu taûo hçnh càõt Qu træåïc) coìn âäúi våïi âáöu taûo hçnh coï tråí læûc låïn thç giåïi haûn cuía nhiãût âäü bë vi phaûm træåïc (âàûc tuyãún cuía âáöu taûo hçnh càõt Tmax træåïc).

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Chæång V GIA CÄNG SAÍN PHÁØM BÀÒNG PHÆÅNG PHAÏP EÏP TRÆÛC TIÃÚP

I. Âàûc âiãøm Phæång phaïp gia cäng bàòng caïch eïp khuän âaî coï tæì láu, træåïc caïc phæång phaïp gia

cäng khaïc. Phæång phaïp naìy coï thãø aïp duûng âæåüc cho caí nhæûa nhiãût ràõn vaì nhiãût deío. Nhæng ngaìy nay do coï caïc phæång phaïp khaïc duìng âãø gia cäng nhæûa nhiãût deío coï låüi hån vaì cháút læåüng cao hån nhæ phæång phaïp âuïc dæåïi aïp suáút. Vç váûy, phæång phaïp naìy chuí yãúu chè âãø gia cäng caïc loaûi nhæûa nhiãût ràõn vaì häùn håüp cao su.

Caïc loaûi nhæûa nhiãût ràõn thæåìng âæåüc gia cäng bàòng phæång phaïp naìy laì PF, UF, Melamin (duìng caïc såüi âäün tàng cæåìng). Caïc loaûi nhæûa nhiãût âäü deío thæåìng âæåüc gia cäng bàòng phæång phaïp naìy laì caïc loaûi Celluloid nhæ: Cellulose acetat, Cellulose acetat butirat, etyl Cellulose, Acrylic, PS, PE, PA... Phæång phaïp naìy coï nhæîng âàûc âiãøm quan troüng sau:

1, Saín pháøm âæåüc âënh hçnh trong khuän theo 3 chiãöu 2, Vuìng âënh hçnh cuía khuän âæåüc âënh båíi chaìy eïp vaì cäúi khuän, âæåüc âënh hçnh dáön

dáön trong quaï trçnh eïp. 3, Saín pháøm âæåüc hçnh thaình giaïn âoaûn theo tæìng chu kyì tæì 10 ÷ 50 phuït hay láu hån,

tuyì theo tênh cháút cuía nguyãn liãûu vaì kêch thæåïc saín pháøm. 4, Thiãút bë taûo aïp suáút giuïp nhæûa biãún daûng theo hçnh cuía khuän laì maïy eïp, thæåìng laì

loaûi thuíy læûc. 5, Trong quaï trçnh gia cäng, åí giai âoaûn thaình hçnh, nguyãn liãûu åí traûngt haïi chaíy nhåït.

Âàûc âiãøm naìy chè laì tæång âäúi. Âäúi våïi saín pháøm eïp nguäüi, âàûc âiãøm naìy khäng coï. Trong quaï trçnh gia cäng, viãûc taûo hçnh saín pháøm coï thãø chia laìm 2 giai âoaûn:

- Giai âoaûn thaình hçnh: Dæåïi taïc duûng cuía nhiãût âäü vaì aïp suáút, nguyãn liãûu trong khuän seî chuyãøn dáön tæì traûng thaïi ràõn sang traûng thaïi chaíy nhåït vaì láúp âáöy vuìng taûo hçnh cuía khuän.

- Giai âoaûn âënh hçnh: Âãø coï thãø láúy saín pháøm ra khoíi khuän maì khäng bë biãún daûng vaì âàût âãún daûng sæí duûng

cuäúi cuìng cuía saín pháøm, nguyãn liãûu trong vuìng taûo hçnh phaíi âæåüc chuyãøn qua traûng thaïi ràõn. Âäúi våïi nhæûa nhiãût ràõn, quaï trçnh chuyãøn traûng thaïi naìy âæåücthæûc hiãûn nhåì caïc phaín æïng hoaï hoüc xaíy ra åí nhiãût âäü gia cäng âãø taûo thaình maûng læåïi khäng gian. Âäúi våïi nhæûa nhiãût deío thç quaï trçnh chuyãøn traûng thaïi naìy xaíy ra do quaï trçnh laìm nguäüi âãún nhiãût âäü dæåïi Tg cuía nhæûa.

Tuyì theo nhiãût âäü cuía giai âoaûn thaình hçnh, ngæåìi ta chia phæång phaïp eïp træûc tiãúp thaình 2 loaûi:

- EÏp noïng: Nhiãût âäü giai âoaûn thaình hçnh cao: 120 ÷ 1800C - EÏp nguäüi: Nhiãût âäü giai âoaûn thaình hçnh laì nhiãût âäü thæåìng

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Phæång phaïp eïp noïng thêch håüp cho gia cäng nhæûa nhiãût ràõn vç nhiãût âäü cao thuáûn låüi cho phaín æïng âoïng ràõn xaíy ra vaì khi láúy saín pháøm ra khäng cáön phaíi laìm nguäüi khuän. Do âo, ruït ngàõn âæåüc chu kyì, tiãút kiãûm âæåüc nàng læåüng.

Noïi chung, phæång phaïp eïp træûc tiãúp coï nhiãöu thuáûn låüi hån so våïi caïc phæång phaïp gia cäng khaïc khi gia cäng nhæûa nhiãût ràõn vaì khi kêch thæåïc saín pháøm låïn (nhæ mám, khung, maï...). tuy nhiãn, âäúi våïi nhæûa nhiãût deío thç duìng phæång phaïp naìy khäng kinh tãú so våïi caïc phæång phaïp khaïc. Ngoaìi ra, do âàûc âiãøm vuìng taûo hçnh âæåüc hçnh thaình dáön trong quaï trçnh eïp nãn kêch thæåïc saín pháøm khäng chênh xaïc (nháút laì åí vuìng giaïp khuän vaì træåìng håüp khuän nhiãöu läù khuän), vaì âäúi våïi saín pháøm coï hçnh daûng phæïc taûp (våïi kãút cáúu khuän phæïc taûp gäöm nhiãöu âæåìng gäö, loîi taûo hçnh... thç khi váûn chuyãøn khuän seî dãù gáy biãún daûng hoàûc laìm gaîy caïc bäü pháûn cuía khuän. II. EÏp noïng træûc tiãúp nhæûa nhiãût ràõn 1. Maïy vaì thiãút bë duìng âãø eïp Maïy vaì thiãút bë chênh duìng âãø eïp gäöm coï maïy eïp vaì khuän. Ngoaìi a, coìn coï nhæîng thiãút bë phuû nhæ thiãút bë âäút noïng så bäü... a. Maïy eïp Duìng âãø taûo aï suáút cho quaï trçnh eïp. Coï nhiãöu loaûi vaì hoaût âäüng chuí yãúu bàòng thuyí læûc, mäüt säú êt laìm viãûc theo nguyãn tàõc cå hoüc hoàûc kãút håüp giæîa cå hoüc vaì thuyí læûc. Trong âoï, loaûi maïy eïp thuyí læûc âæåüc duìng nhiãöu hån do cå cáúu taûo vaì váûn haình âån giaín, phuì håüp cho caí nàng suáút låïn vaì nhoí. ÂÄÚi våïi maïy eïp thuyí læûc, ngæåìi ta thæåìng sæí duûng 2 hãû thäúng aïp suáút:

- AÏp suáút tháúp: âãø âoïng khuän eïp nhanh, 8 kg/cm2 - AÏp suáút cao: âãø taûo aïp suáút âuí cho quaï trçnh eïp, biãún thiãn tæì 20 ÷ 300 kg/cm2

Caïch váûn haình vaì quaï trçnh eïp nhæ sau: Træåïc khi tiãön haình quaï trçnh eïp saín pháøm, ngæåìi ta làõp khuän eïp vaìo 2 baìn eïp åí vë trê tæång æïng âãø khi baìn eïp chuyãøn âäüng xuäúng thç chaìy eïp vaìo läù chênh xaïc.

Sau khi cho bäüt eïp vaìo âáöy läù khuän, âäút noïng âãöu dãún nhiãût däü eïp. Quaï trçnh eïp bàõt âáöu: Nhåì Piston thuyí læûc âáøy baìn eïp coï gàõn chaìy eïp tæì trãn xuäúng. Khi chaìy eïp bàõt âáöu neïn váût liãûu thç båm cao aïp bàõt âáöu hoaût âäüng âãø tàng aïp suáút neïn eïp âãún aïp suáút cáön thiãút vaì duy trç åí aïp suáút naìy trong suäút thåìi gian saín pháøm læu trong khuän. Khi quaï trçnh eïp kãút thuïc piston âáøy seî âáøy baìn eïp lãn, måí khuän eïp âãø laïy saín pháøm khoíi cäúi khuän bàòng caïc thanh âáøy thuyí læûc.

Âãø tàng nàng suáút, ngæåìi ta duìng loaûi maïy eïp 2 táöng hay nhiãöu táöng. Loaûi naìy coï nhæîng æu âiãøm sau:

- Nàng suáút låïn - Læûc eïp âæåüc sæí duûng hiãûu quaí hån - Êt tiãu täún cháút loíng thuyí læûc

Tuy nhiãn coï nhæîng nhæåüc âiãøm sau:

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- Cå cáúu phæïc taûp - Kêch thæåïc låïn, nháút laì chiãöu cao - Âiãöu khiãøn vaì phuûc vuû phæïc taûp

Caïc loaûi maïy eïp nhiãöu táöng thæåìng âæåüc sæí duûng âãø eïp caïc saín pháøm coï kêch thæåïc låïn (?) b. Khuän eïp Coï nhiãöu loaûi khaïc nhau vaì mäùi loaûi chè coï thãø duìng âãø eïp mäüt säú váût liãûu nháút âënh. Viãûc choün khuän phuû thuäüc vaìo caïc yãúu täú sau: + Hçnh daûng saín pháøm + Tênh cháút váût liãûu + Yãu cáöu cuía quy trçnh cäng nghãû Vãö cå baín cáúu taûo khuän eïp gäöm 2 bäü pháûn chênh laì:

- Cäúi khuän - Chaìy eïp

Ngoaìi ra coìn coï nhæîng bäü pháûn phuû nhæ thanh âáøy, loîi taûo hçnh, chäút âënh vë, thanh dáùn... Viãûc phán loaûi khuän coï thãø theo nhiãöu caïch khaïc nhau:

- Theo caïch làõp khuän: Khuän thaïo råìi, næîa cäú âënh vaì cäú âënh... - Theo caïch kheïp kên vuìng taûo hçnh: Khuän håí, khuän kên vaì næîa kên - Theo caïch láúy saín pháøm:

+ Duìng thanh âáøy + Thanh âáøy kãút håüp maï khuän + Maï khuän...

- Theo màût thaïo råìi: Thàõng âuïng, nàòm ngang - Theo säú läù khuän: 1 läù hay nhiãöu läù khuän

Loaûi khuän nhiãöu läù khuän âæåüc chia ra thaình loaûi coï nháûp liãûu chung vaì nháûp liãûu riãng cho tæìng läù khuän Theo caïch làõp khuän vaìo baìn eïp, ta coï khuän thaïo råìi, cäú âënh vaì næîa cäú âënh. Loaûi thaïo råìi coï cäúi khuän vaì chaìy eïp khäng bàõt chãút vaìo baìn eïp, reî tiãön nhæng coï nhæîng báút låüi sau:

- Váûn chuyãøn, thaïo làõp âãöu âæåüc tiãún haình åí nhiãût âäü cao nãn cäng nhán thao taïc nàûng nhoüc, âäúi våïi saín pháøm coï kêch thæåïc låïn, loaûi khuän naìy khäng thêch håüp.

- Nàng suáút tháúp hån loaûi cäú âënh - Nhiãût âäü eïp khäng äøn âënh - Mau hoíng khuän - Tiãu täún nàng læåüng cao - Thåìi gian làõp khuän láu

Âãø khàõc phuûc nhæåüc âiãøm trãn vaì âäúi våïi saín pháøm låïn, ngæåìi ta sæí duûng khuän cäú âënh âæåüc bàõt chàût vaìo baìn eïp. Âäøi khi âãø dãù thay khuän bäü pháûn naìy âæåüc bàõt chãút vaìo baìn eïp vaì baìn khuän âæåüc làõp vaìo baìn eïp qua bäü pháûn naìy. Âáy chênh laì loaûi khuän næîa cäú âënh. Tuyì

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theo caïch kheïp kên vuìng taûo hçnh cuía khuän, ngæåìi ta phán biãût khuän håí, khuän kên vaì næîa kên.

- Loaûi khuän håí coï kãút cáúu âån giaín nãn láu moìn. Noï thæåìng âæåüc sæí duûng âãø eïp caïc loaûi nhæûa nhiãût ràõn daûng bäüt råìi. Våïi loaûi váût liãûu kãút khäúi thç loaûi khuän naìy khäng thêch håüp vç thãø têch pháön naûp liãûu khäng âuí. Loaûi naìy cuîng khäng thêch håüp cho caïc saín pháøm coï thaình cao, vç aïp suáút eïp khäng âuí âãø laìm váût liãûu chaíy âi xa âæåüc. Vç váûy noï âæåüc duìng âãø gia cäng caïc saín pháøm caûn vaì phàóng.

Nãúu váûn täúc âoïng khuän quaï nhanh, váût liãûu seî traìn ra ngoaìi nhiãöu, taûo rça daìy. Nhæng nãúu váûn täúc âoïng khuän quaï cháûm thç khäúi læåüng riãng saín pháøm seî tháúp, âäü bãön keïm. Æu âiãøm cuía loaûi khuän naìy laì:

+ Giaï khuän tháúp + Thêch håüp cho saín pháøm kêch thæåïc nhoí + Dãù âàût caïc váût giaï vaìo saín pháøm. + Caïc khuän thê nghiãûm coï thãø duìng âãø chãú taûo caïc saín pháøm máùu

- Loaûi khuän kên coìn goüi laì khuän piston hay khuän træåüt vç chaìy eïp træåüt 1 âoaûn trãn thaình cuía cäúi khuän. Våïi loaûi khuän naìy, khe håí giæîa chaìy vaì thaình træåüt cuía cäúi khuän ráút beï nãn váût liãûu khäng traìn ra âæåüc khoíi läù khuän. Vç thãú, læåüng váût liãûu cho vaìo läù khuän phaíi chênh xaïc. Khoaíng håí giæîa chaìy vaì thaình træåüt cuía läù khuän 0,05 ÷ 0,08 mm seî taûo nãn vuìng rça thàóng âæïng trãn saín pháøm. Khuän naìy ráút thêch håüp cho loaûi saín pháøm coï kãút cáúu chàõc, thaình cao vaì phuì håüp våïi loaûi váût liãûu nhæûa nhiãût ràõn kãút khäúi. Do khi chuyãøn âäüng, chaìy træåüt mäüt âoaûn trãn cäúi khuän nãn khuän bë maìi moìn. Âãø khàõc phuûc nhæåüt âiãøm naìy, ngæåìi ta duìng loaûi khuän næîa kên

Loaûi khuän næîa kên thêch håüp cho loaûi váût liãûu kãút khäúi, cäöng kãönh. Chaìy eïp chè træåüt trãn thaình läù khuän âuí âãø tàng aïp suáút åí cuäúi giai âoaûn âoïng khuän, bãö räüng cuía vuìng âãûm khoaíng 2,5 ÷ 2 mm vaì khäng âæåüc væåüt quaï 7 mm vç mäüt pháön aïp suáút taïc duûng seî taïc duûng lãn vuìng âãûm naìy. Loaûi khuän næîa kên hçnh b âæåüc sæí duûng nhiãöu hån vç khoaíng træåüt ngàõn giæîa chaìy vaì thaình läù khuän âaím baío âæåüc aïp suáút taïc duûng lãn váût liãûu.

Thæåìng khi thiãút kãú saín pháøm eïp træûc tiãúp, thaình cuía saín pháøm nãn giæî âäöng âãöu, nãúu khäng khi eïp caïc chäù moíng seî bë quaï nhiãût vaì âäøi maìu, âàûc biãût laì âäúi våïi loaûi UF vaì melamin formondehid coìn khi laìm nguäüi trong khuän, chäù daìy seî nguäüi sau, co ruït taûo nãn caïc vãút loîm åí bãö màût. Bãö daìy cuía saín pháøm thay âäøi tuyì theo loaûi nhæûa. Baíng sau cho bãö daìy thæåìng sæí duûng cuía caïc saín pháøm eïp tæì caïc loaûi nhæûa nhiãût ràõn.

Bãö daìy saín pháøm eïp træûc tiãúp Váût liãûu

Täúi thiãøu (inch) Trung bçnh (inch) Täúi âa (inch)

Alkyd - âäün såüi thuyí tinh Alkyd - âäün cháút khoaïng

0,04 0,04

0,125 0,187

0,5 0,375

Trang 65

Dialyl - Phtalat Thuyí tinh epoxy

Melamin âäün Cellulose Ure âäün Cellulose

Phenolic âäün såüi thuyí tinh Phenolic âäün vaíi

Phenolic âäün khoaïng Thuyí tinh silicon Polyeste coï âäün

0,04 0,03 0,035 0,035 0,05 0,03 0,06 0,125 0,05 0,04

0,187 0,125 0,1 0,1

0,125 0,093 0,187 0,187 0,125 0,07

0,375 1,0

0,187 0,187

1 0,75 0,375 1,0 0,25

1

c. Loîi taûo hçnh Âáy laì mäüt bäü pháûn cuía khuän, âæåüc duìng trong træåìng håüp cáön eïp nhæîng saín pháøm coï

läù häøng bãn trong hoàûc coï cáúu taûp âàûc biãût våïi chiãöu sáu thay âäøi. Coï 2 loaûi loîi taûo hçnh chênh:

- Loîi taûo hçnh trån: Thæåìng âæåüc sæí duûng trong caïc træåìng håüp giaíi quyãút váún âãö kãút cáúu cuía khuän: viãûc sæí duûng loîi taûo hçnh giuïp dãù kãút cáúu khuän trong træåìng håüp khuän cáúu taûo gäöm nhiãöu chi tiãút gheïp laûi.

Âäúi våïi loîi taûo hçnh thæåìng khäng phaíi tênh toaïn vç kêch thæåïc chuïng phuû thuäüc hçnh daûng, kêch thæåïc läù mhuän trong saín pháøm. Nhæng âãø giaím khaí nàng biãún daûng cuía loîi taûo hçnh trong quaï trçnh eïp nãn cäú gàõng giaím chiãöu daìi cuía noï. Âãø giaím chiãöu daìi cuía loîi taûo hçnh, coï thãø thay 1 loîi thaình 2 loîi gàõn åí 2 khuän âäúi diãûn nhau, nhæng cáön phaíi láúy chênh xaïc, nãúu kêch thæåïc khäng âäøi trãn suäút chiãöu daìi läù, thç chäù näúi nãn choün laì âiãøm giæîa. Khi läù quaï sáu thç nãn sæí duûng khåïp näúi cän nhæng goïc phaíi låïn hån 900.

Ngoaìi ra, viãûc thiãút kãú läù cuîng cáön chuï yï âãø traïnh sæû hæ hoíng vaì biãún daûng cuía loîi taûo hçnh.

- Loîi taûo hçnh xoàõn äúc Cáúu taûo cuía loaûi naìy chuí yãúu phuû thuäüc vaìo daûng läù häøng vaì coï nhiãöu daûng khaïc nhau,

thæåìng duìng âãø taûo ràng vêt. Âãø traïnh sæû hæ haûi ràng xoàõn äúc khi láúy saín pháøm bàòng mám træåüt thç cáön coï 1 tyí lãû giæîa âæåìng kênh âènh ràng vaì chán ràng thêch âaïng cho tæìng loaûi váût liãûu. Baíng sau âáy cho säú liãûu vãö % biãún daûng cho pheïp khi thiãút kãú loîi taûo hçnh xoàõn äúc âäúi våïi mäüt säú nhæûa loaûi nhiãût deío: % biãún daûng = [(D - d)/d]100

Váût liãûu % biãún daûng cho pheïp åí 1500F

ABS PS Acetal Nylon PE - LD

8 8 5 9 21

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PE - HD PP

6 5

Khi thiãút kãú loîi taûo hçnh xoàõn äúc nãn traïnh âæåìng ràng cháúm dæït åí cuäúi chán loîi taûo hçnh vãö phán naìy kãút cáúu moíng, dãù gaîy vaì âæåìng kênh åí cuäúi loîi taûo hçnh phaíi nhoí hån hoàûc bàòng âæåìng kênh chán ràng âãø âaím baío láúy saín pháøm maì khäng laìm hæ ràng. 2. Chuáøn bë váût liãûu træåïc khi eïp

Kháu chuáøn bë váût liãûu træåïc khi eïp bao gäöm nhiãøu váún âãö, tæì baío quaín váût liãûu, xaïc âënh caïc thäng säú kyî thuáût cuía váût liãûu, xæí lyï váût liãûu âãø âaût âæåüc caïc yãu cáöu kyî thuáût, âãún viãûc âong læåìng, âäút noïng så bäü.

- Baío quaín bäüt eïp: Quaï trçnh eïp tiãún haình bçnh thæåìng, nàng suáút thiãút bë cao, hæ hoíng saín pháøm êt vaì cháút

læåüng saín pháøm täút. Mäüt pháön låïn laì do viãûc baío quaín váût liãûu quyãút âënh. Thæåìng váût liãûu eïp ráút dãù thay âäøi tênh cháút theo âiãöu kiãûn bãn ngoaìi nhæ âäü áøm, nhiãût âäü

mäi træåìng. Baín thán cuía váût liãûu eïp thæåìng coï khaí nàng huït áøm låïn vfa sæû hiãûn diãûn cuía håi næåïc trong váût liãûu thæåìng âæa âãún nhæîng hiãûu æïng xáúu âäúi våïi quaï trçnh eïp vaì cháút læåüng saín pháøm nhæ tàng thãø têch, laìm cong vãnh, phäöng rãûp saín pháøm, tênh cháút âiãûn mäi vaì bãön næåïc giaím, cháûm quaï trçnh âoïng ràõn... cho nãn phaíi giæî âäü áøm trong váût liãûu âuïng chè tiãu kyî thuáût cuía noï, thäng thæåìng âäü áøm täúi âa cho pheïp laì 4%. Cuîng cáön nãn nhåï mäüt hiãûu æïng thuáûn låüi cuía haìm læåüng áøm trong váût liãûu âoï laì âäü linh âäüng cuía váût liãûu gia tàng theo haìm læåüng áøm, cho nãn viãûc sáúy váût liãûu quaï khä træåïc khi gia cäng khäng phaíi luän luän täút. Âãø âaím baío váût liãûu coï haìm læåüng áøm cho pheïp thç phaíi chuï yï âãún kháu baío quaín, nháút laì trong âiãöu kiãûn âäü áøm trung bçnh trong âiãöu kiãûn khê háûu næåïc ta 80 ÷ 90%. Thæåìng váût liãûu phaíi âæåüc âæûng trong caïc thuìng chæïa, bao âæûng âáûy kên vaì âãø nåi khä raïo, âäü áøm mäi træåìng nãn giæîa tæì 68 ÷ 70%.

Nhiãût âäü baío quaín cuîng laì mäüt thäng säú cáön læu yï âäúi våïi caïc bäüt eïp nhæûa nhiãût ràõn coï thãø xaíy ra quaï trçnh âoïng ràõn åí nhiãût däü khäng cao làõm, háûu quaí laì âäü linh âäüng khi gia cäng giaím vaì tênh cháút cuía saín pháøm cuîng giaím. Thæåìng nhiãût âäü baío quaín bäüt eïp nhæûa nhiãût ràõn tæì 16 ÷ 200C.

Mäüt säú loaûi bäüt eïp nhæ nhæûa Carbamid cáön phaíi giæî saûch vç saín pháøm seî bë nhuäüm maìu do phaín æïng khæí cuía caïc cháút báøn.

Noïi chung træåïc khi sæí duûng bäüt eïp cáön phaíi qua kháu kiãøm tra caïc thäng säú kyî thuáût âãø xæí lyï træåïc, traïnh læåüng phãú thaíi tàng cao.

- Âong læåìng Kháu âong læåìng coï aính hæåíng âãún hçnh daïng, kêch thæåïc cuía saín pháøm bãn caûnh yãúu täú

khuän eïp. Noïi chung, viãûc âong læåìng chênh xaïc læåüng váût liãûu cho vaìo läù khuän laì cáön thiãút âãø

âaím baío kêch thæåïc saín pháøm. Coï nhiãöu phæång phaïp âãø âong læåìng caïc váût liãûu råìi naìy, trong viãûc âong læåìng váût liãûu coï thãø phán thaình 3 loaûi chuí yãúu:

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+ Âong læåìng theo troüng læåüng + Âong læåìng theo thãø têch + Âong læåìng theo caïch âãúm haût.

Viãûc âong læåüng theo troüng læåüng chênh xaïc hån nhæng êt sæí duûng vç gàûp mäüt säú khoï khàn, nháút laì nàng suáút tháúp. Vç váûy, phæång phaïp naìy chè âæåüc sæí duûng trong træåìng håüp âoìi hoíi sæû chênh xaïc låïn maì caïc phæång phaïp khaïc khäng thæûc hiãûn âæåüc.

Viãûc âong læåìng theo thãø têch khäng chênh xaïc vç såü aính hæåíng cuía nhiãöu yãúu täú khaïc nhau, song phæång phaïp naìy laûi âæåüc sæí duûng phäø biãún vç âån giaín vaì nhanh choïng, nháút laì khi sæí duûng khuän nhiãöu läù khuän. Âãø tàng âäü chênh xaïc thç cáön phaïi laìm thãú naìo âãø hkäúi læåüng riãng gäüp cuía váût lyï êt thay âäøi trong caïc láön âo læåìng, täút nháút laì taûo haût vç váût liãûu haût coï khäúi læåüng riãng gäüp äøn âënh hån daûng bäüt.

Hiãûn nay trong caïc nhaì maïy gia cäng váût liãûu polymer, viãûc âong læåìng thæåìng âæåüc thæûc hiãûn bàòng caïch âong thãø têch cuía váût liãûu daûng haût. Viãûc sæí duûng váût liãûu daûng haût coï æu âiãøm sau âáy:

+ Do khäng khê bë âuäøi ra khoíi váût liãûu trong quaï trçnh taûo haût (neïn åí aïp suáút cao) cho nãn váût liãûu seî chàût cheî hån, âæa âãún viãûc truyãön nhiãût hiãûu quaí hån, cho pheïp ruït ngàõn thåìi gian âäút noïng vaì thåìi gian læu laûi cuía saín pháøm trong khuän eïp dæåïi aïp suáút, cuîng nhæ chu kyì eïp.

+ Do kãút cáúu chàûc cheî hån nãn váût liãûu daûng haût nháûp buì âãø âáöy khuän eïp (âãø âaím baío âuïng kêch thæåïc saín pháøm) êt hån.

+ Nàng suáút cao hån do âäü chênh xaïc cao hån daûng bäüt. Ngoaìi ra do sæû âäút noïng coï hiãûu quaí vaì âäöng âãöu hån nãn saín pháøm gia cäng tæì daûng

haût coï cháút læåüng täút hån, nàng læåüng âäút noïng giaím 50%, phãú pháøm giaím 2 ÷ 3%. Nhæåüc âiãøm cuía viãûc sæí duûng váût liãûu daûng haût laì âoìi hoíi phaíi coï maïy taûo haût. Tuy

nhiãn nãúu tênh vãö kinh tãú thç sæí duûng váût liãûu daûng haût váùn coï låüi hån. ∗ Âäút noïng så bäü:

Viãûc âäút noïng så bäü váût liãûu træåïc khi cho vaìo khuän thæåìng âæåüc thæûc hiãûn åí caïc nhaì maïy eïp nhæûa nhiãût ràõn, vç noï cho pheïp ruït ngàõn chu kyì eïp vaì tàng cháút læåüng saín pháøm. Viãûc âäút noïng så bäü thæåìng âæåüc thæûc hiãûn trãn caïc thiãút bë chuyãn duìng nãn hiãûu quaí gia nhiãût seî täút hån laì gia nhiãût trãn khuän. Cho nãn noï seî tàng cháút læåüng saín pháøm. Vaì tiãút kiãûm nàng læåüng.

Âãø âäút noïng váût liãûu polymer trong caïc nhaì maïy gia cäng thæåìng tiãún haình theo caïc caïch sau:

+ Gia nhiãût bãö màût + Gia nhiãût näüi: thæåìng duìng nháút laì doìng âiãûn cao táön Khi gia nhiãût bãö màût, nhiãût âäü bãö màût cao hån nhiãût âäü bãn trong. Do âoï, bãö màût coï thãø

bë quaï nhiãût vaì váût liãûu bë âoïng ràõn åí bãö màût. Âãø traïnh hiãûn tæåüng naìy cáön choün täúc âäü gia nhiãût thêch håüp vaì kiãøm soaït nhiãût âäü chàût cheî.

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Tuyì theo nhiãût âäü cuía nguäön nhiãût vaì thåìi gian gia nhiãût, viãûc gia nhiãût bãö màût coï thãø thæûc hiãûn theo 2 chãú âäü khaïc nhau:

+ Gia nhiãût cháûm åí nhiãût âäü tháúp: nguäön nhiãût 100 ÷ 120C, thåìi gian 15 ÷ 20 phuït + Gia nhiãût nhanh åí nhiãût âäü cao: nguäön nhiãût 170C, thåìi gian 6 phuït. Viãûc læûa choün chãú âäü naìy tuyì theo tênh cháút cuía váût liãûu gia cäng. Vê duû: âäúi våïi bäüt eïp

resolic vaì carbonid thç cáön tiãún haìnhgia nhiãût cháûm, coìn bäüt eïp reovolac coï thãø gia nhiãût nhanh hån.

Âäúi våïi caïc váût liãûu khäng dáùn âiãûn vaì phán cæûc, ta coï thãø tiãún haình gia nhiãût bàòng doìng âiãûn cao táön. Quaï trçnh naìy dæûa vaìo nguyãn tàõc dæåïi taïc duûng cuía âiãûn træåìng táön säú cao, caïc læåîng cæûc trong váût liãûu bë âäøi chiuãö nhiãöu láön laìm xuáút hiãûn ma saït näüi sinh ra nhiãût laìm noïng váût liãûu. do âoï, khaïc våïi viãûc gia nhiãût bãö màût quaï trçnh gia nhiãût bàòng doìng âiãûn cao táön laìm váût liãûu noïng lãn tæì bãn trong khäúi váût liãûu, nhiãût âäü trãn bãö màût nhoí hån do dæû máút nhiãût ra mäi træåìng bãn ngoaìi. Æu âiãøm cuía phæång phaïp naìy laì:

+ Gia nhiãût âãöu vaì nhanh. + Coï thãø gia nhiãût âãún nhiãût âäü cao maì khäng såü quaï nhiãût. + Thåìi gian gia nhiãût ngàõn, tæì 15 ÷ 60 (s) tuyì theo baín cháút cuía váût liãûu. + Nhiãût âäü coï thãø lãn âãún 160 ÷ 1800C

=> Duìng phæång phaïp naìy coï thãø ruït ngàõn chu kyì eïp vaì thåìi gian âoïng ràõn khäng phuû thuäüc vaìo bãö daìy saín pháøm. Ngoaìi ra, do nhiãût âäü âäöng âãöu trong khäúi váût liãûu nãn quaï trçnh âoïng ràõn xaíy ra cuìng mæïc âäü trong toaìn khäúi váût liãûu vaì do âoï cháút læåüng saín pháøm âæåüc náng cao.

Toïm laûi, gia nhiãût bàòng doìng âiãûn cao táön laì phæång phaïp kinh tãú nhæng khäng phaíi váût liãûu naìo cuîng aïp duûng âæåüc phæång phaïp naìy. Vê duû: PS, PE khäng aïp duûng âæåüc phæång phaïp naìy vç täøn hao âiãûn mäi nhoí, nhiãût sinh ra khäng âuí âäút noïng váût liãûu, vç cäng suáút toaí nhiãût cho båíi cäng thæïc:

δε⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛= − tg

bVfG ...10.33,1 2

214

f: Táön säú doìng âiãûn V: hiãûu âiãûn thã b: khoaíng caïch giæîa 2 âiãûn cæûc (cm) ε : hàòng säú âiãûn mäi δ : goïc täøn hao âiãûn mäi Âãø læûa choün váût liãûu duìng cho phæång phaïp gia nhiãût bàòng doìng âiãûn cao táön, ngæåìi ta thæåìng duìng hãû säú so saïnh K.

δε=

tgK

.1

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Váût liãûu coï K caìng beï thç caìng thêch håüp cho phæång phaïp gia nhiãût bàòng doìng âiãûn cao táön. Baíng sau cho giaï trë cuía mäüt säú váût liãûu thæåìng duìng ( δε tg, ):

ε åí 106 Hz δtg åí 106 Hz

Aminoplast Melamin formandehid âäün α - Cellulose Melamin formandehid âäün amiàng Urã formandehid âäün α - Cellulose

Phenolplast - Âäün bäüt vä cå - Âäün bäüt Cellulose - Âäün bäüt såüi - Âäün bäüt gäù Polyester - Âäün såüi thuyí tinh - Daûng táúm táøm nhæûa - Daûng paste träün nhæûa Cellulose acetate Cellulose acetate thuyí tinh Alkyd âäün såüi thuyí tinh PMMA PS PEHD

7,2 ÷ 8,4 6,1 ÷ 6,7

6,8

4,2 ÷ 5,2 6 ÷ 9 4 ÷ 7 4 ÷ 7

3,5 ÷ 5,5 5,2 ÷ 6,4 3,2 ÷ 7

3,2 ÷ 6,2 5,2 ÷ 6,8 2,2 ÷ 3,2 2,4 ÷ 2,6 2,25 2,35

0,072 ÷ 0,045 0,041 ÷ 0,05 0,025 ÷ 0,035

0,005 ÷ 0,2 0,04 ÷ 0,2

0,03 ÷ 0,29 0,03 ÷ 0,07

0,01 ÷ 0,07 0,008 ÷ 0,22

0,01 ÷ 0,1 0,01 ÷ 0,04

0,008 ÷ 0,023 0,02 ÷ 0,03

0,0001 ÷ 0,0004< 0,0003

2. EÏp saín pháøm Sau khi âong læåìng, váût liãûu âæåüc cho vaìo khuän eïp vaì tiãún haình quaï trçnh eïp: + Âäúi våïi váût liãûu âaî âæåüc âäút noïng så bäü cáön phaíi cho vaìo khuän nhanh vaì cho chaìy

eïp vaìo ngay âãø traïnh sæû máút nhiãût vaì váût liãûu huït áøm tråí laûi. + Âäúi våïi váût liãûu chæa gia nhiãût thç cáön phaíi tiãún haình quaï trçnh âäút noïng trong khuän

eïp træåïc khi âoïng kin khuän. - Váûn täúc vaì thåìi gian âoïng khuän cuîng laì mäüt yãúu täú quan troüng trong quaï trçnh eïp, noï chëu aính hæåíng cuía tênh cháút váût lyï váût liãûu, cuîng nhæ hçnh daïng saín pháøm. Váût liãûu daûng bäüt phaíi âæåüc âoïng khuän tháût cháûm âãø váût liãûu khäng bë traìo ra khoíi khuän. Âäúi våïi váût liãûu chæïa nhiãöu cháút bay håi thç cáön phaíi âoïng måí khuän vaìi láön træåïc khi eïp kên âãø caïc cháút dãù bay håi thoaït ra. Âäúi våïi saín pháøm coï nhiãöu chi tiãút phæïc taûp, phaíi tiãún haình âoïng khuän cháûm âãø váût liãûu phán phäúi âãöu vaìo caïc chi tiãút âoï. - Thäng thæåìng khi chaìy eïp tiãúp xuïc våïi váût liãûu trong khuän, maïy thuyí læûc seî hoaût âäüng våïi aïp suáút tháúp, váûn täúc nhanh cho âãún khi váût liãûu khêt laûi nhau (váût liãûu bë neïn chàût

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laûi) thç aïp suáút cuía maïy eïp måïi tàng lãn cæûc âaûi vaì giæî åí giaï trë naìy cho âãún khi kãút thuïc quaï trçnh eïp. - Caïc thäng säú kyî thuáût quan troüng åí giai âoaûn naìy cuîng laì thäng säú quan troüng cuía quaï trçnh gia cäng, âoï laì:

+ Nhiãût âäü eïp + AÏp suáút eïp + Thåìi gian læu saín pháøm laûi trong khuän

3 thäng säú naìy coï mäúi liãn hãû chàût cheî våïi nhau vaì viãûc choün læûa bäü 3 thäng säú naìy laì váún âãö maì nhaì kyî thuáût phaíi giaíi quyãút âãø coï âæåüc mäüt saín pháøm cháút læåüng cao vaì hiãûu quaí kinh tãú cao nháút. ∗ Nhiãût âäü eïp: Nhiãût âäü eïp quyãút âënh váûn täúc âoïng ràõn cuía váût liãûu vaì cå chãú cuía caïc phaín æïng hoaï hoüc xaíy ra trong quaï trçnh âoïng ràõn cho nãn aính hæåíng âãún thåìi gian âoïng ràõn vaì tênh cháút cuía saín pháøm. Nhiãût âäü coìn aính hæåíng âãún âæåìng cong âoïng ràõn cuía váût liãûu: thåìi gian âoïng ràõn, âäü linh âäüng cuía váût liãûu thay âäøi theo nhiãût âäü. Nhiãût âäü gia cäng tàng seî ruït ngàõn thåìi gian âoïng ràõn. Tuy nhiãn, nhiãût âäü eïp coï giåïi haûn trãn vaì giåïi haûn dæåïi:

+ Nãúu væåüt quaï giåïi haûn trãn cuía nhiãût âäü, tênh cháút cuía saín pháøm seî suy giaím do phaín æïng phán huyí xaíy ra vaì âäü linh âäüng giaím nhanh theo thåìi gian nãn khoï gia cäng, læåüng phãú pháøm tàng.

+ Nãúu nhiãût âäü dæåïi giåïi haûn dæåïi thç saín pháøm coï kãút cáúu khäng chàût cheî (do quaï trçnh âoïng ràõn chæa hoaìn toaìn) nãn tênh cháút cå lyï giaím, bãn caûnh âoï thåìi gian âoïng ràõn keïo daìi. ∗ AÏp suáút eïp: Giuïp khäúi váût liãûu kãút dênh thaình khäúi liãn tuûc vaì taûo læûc âáøy khäúi váût liãûu loíng láúp âáöy vuìng taûo hçnh cuía khuän. Trong quaï trçnh eïp cáön phaíi duy trç aïp suáút eïp nhàòm ngàn caín sæû taûo xäúp åí saín pháøm do khê thoaït ra khoíi caïc phaín æïng âoïng ràõn vaì caïc cháút dãù bay håi coï trong váût liãûu. AÏp suáút eïp coï quan hãû máût thiwts våïi nhiãût âäü eïp vaì thæåìng âæåüc xaïc âënh bàòng thæûc nghiãûm. AÏp suáút eïp phuû thuäüc vaìo tênh cháút váût liãûu åí nhiãût âäü gia cäng nhæ: âäü linh âäüng, váûn täúc âoïng ràõn. Ngoaìi ra, aïp suáút eïp coìn phuû thuäüc vaìo hçnh daïng saín pháøm (cnaìg phuïc taûp => aïp suáút caìng låïn).

- Trong âiãöu kiãûn gia cäng nháút âënh, sæû khiãúm khuyãút hçnh daûng cuía saín pháøm, saín pháøm coï khäúi læåüng riãng tháúp thç mäüt trong caïc nguyãn nhán coï thãø laì aïp suáút eïp khäng âaût. Traïi laûi, aïp suáút eïp quaï cao thæåìng taûo nhiãöu ba via trãn saín pháøm vaì laìm khuän mau hæ hoíng.

- Khi tênh aïp suáút eïp cho quaï trçnh gia cäng, cáön chuï yï laì diãûn têch bãö màût eïp seî bao gäöm diãûn têch bãö màût chiãúu âæïng cuía saín pháøm, kãø luän caí caïc bãö màût chëu læûc khaïc. Vê duû: bãö màût chiãúu âæïng cuía vuìng âãûm trong khuän næîa kên.

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- Sau khi khuän âaî âæåüc kheïp kên, aïp suáút eïp gia tàng âãún trë säú cáön thiãút vaì aïp suáút naìy phaíi âæåüc duy trç trong mäüt thåìi gian nháút âënh âãø ngàn caín sæû taûo xäúp åí trong khuän vaì âãø saín pháøm âæåüc âënh hçnh chàõc chàõn âaût caïc tênh nàng cao træåïc khi láúy ra khoíi khuän. Thåìi gian naìy goüi laì thåìi gian læu saín pháøm trong khuän ∗ Thåìi gian læu saín pháøm laûi trong khuän

Âæåüc tênh tæì luïc chaìy eïp tiãúp xuïc våïi váût liãûu eïp trong khuän (khi aïp suáút cæûc âaûi) âãún khi láúy saín pháøm khoíi khuän. Âáy laì thåìi gian âoïng ràõn cuía váût liãûu, noï phuû thuäüc vaìo váûn täúc âoïng ràõn cuía váût liãûu vaì thäng thæåìng phuû thuäüc vaìo bãö daìy cuía saín pháøm. Træåìng håüp váût liãûu âæåüc âäút noïng så bäü bàòng doìng âiãûn cao táön thç thåìi gian læu saín pháøm trong khuän khäng phuû thuäüc vaìo bãö daìy saín pháøm vaì âæåüc ruït ngàõn laûi ráút nhiãöu.

- Thåìi gian læu saín pháøm trong khuän coï aính hæåíng ráút låïn vaì quyãút âënh chè tiãu kinh tãú cuía saín pháøm eïp vaì phuû thuäüc vaìo âiãöu kiãûn gia cäng. Thåìi gian læu saín pháøm trong khuän âæåüc xaïc âënh nhæ xaïc âënh thåìi gian âoïng ràõn âaî noïi åí chæång III.

- Baíng sau âáy cho biãút 1 säú thäng säú kyî thuáût cuía quaï trçnh eïp mäüt säú váût liãûu phenolplast vaì aminoplast.

Loaûi váût liãûu

Hãû säú laìm âáöy

Âäü co ruït (%) Nhiãût âäü eïp (0C) AÏp suáút eïp (Kg/cm2)

Thåìi gian eïp cho saín pháøm daìy

2mm (s)

11 11,5 12 13

13,5 15 16 30 31 32 51 52 54 57 71 74 75 77 R3

2,2 2,2 3,8 2,2 2,2 6,5 10,0 2,5 2,6 2,6 6,0 3,5 12,0

- 10,0 10,0 4,5 -

5,5

0,2 ÷ 0,5 0,2 ÷ 0,5 0,2 ÷ 0,4 0,2 ÷ 0,5 0,2 ÷ 0,5 0,1 ÷ 0,3 0,1 ÷ 0,2 0,1 ÷ 0,2 0,5 ÷ 0,8 0,5 ÷ 0,8 0,3 ÷ 0,6 0,4 ÷ 0,6 0,2 ÷ 0,5 0,1 ÷ 0,5 0,3 ÷ 0,6 0,2 ÷ 0,5 0,5 ÷ 0,7 0,2 ÷ 0,5 0,5 ÷ 0,8

150 ÷ 170 150 ÷ 170 150 ÷ 175 150 ÷ 170 150 ÷ 170 140 ÷ 160 150 ÷ 170 150 ÷ 170 160 ÷ 170 150 ÷ 170 160 ÷ 170 160 ÷ 170 150 ÷ 160 150 ÷ 160 160 ÷ 170 160 ÷ 170 160 ÷ 170 150 ÷ 170 150 ÷ 160

250 ÷ 500 150 ÷ 300 250 ÷ 500 150 ÷ 400 150 ÷ 400 300 ÷ 600 300 ÷ 600 300 ÷ 600 200 ÷ 600 250 ÷ 300 300 ÷ 600 200 ÷ 400 300 ÷ 600 300 ÷ 600 300 ÷ 800 400 ÷ 800 400 ÷ 600 300 ÷ 700 250 ÷ 400

60 ÷ 90 120 ÷ 180 60 ÷ 90 60 ÷ 90 60 ÷ 120 60 ÷ 120 60 ÷ 120 90 ÷ 150 60 ÷ 90 60 ÷ 90 60 ÷ 90 50 ÷ 60

120 ÷ 150 120 ÷ 150 120 ÷ 180 120 ÷ 180 90 ÷ 150 120 ÷ 150 60 ÷ 90

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R4 130 131 150 152 153 154 155 156 157

10,0 2,5 4,0 2,5 4,5 8,5 7,0 3,0 4,5 2,5

0,3 ÷ 0,6 0,4 ÷ 1,0 0,2 ÷ 0,8 0,4 ÷ 1,2 0,3 ÷ 0,8 0,2 ÷ 0,6 0,2 ÷ 0,6 0,2 ÷ 0,4 0,3 ÷ 0,6 0,3 ÷ 1,0

150 ÷ 160 140 ÷ 150 140 ÷ 150 150 ÷ 160 150 ÷ 160 150 ÷ 160 150 ÷ 160 150 ÷ 160 140 ÷ 160 140 ÷ 160

250 ÷ 500 160 ÷ 300 150 ÷ 400 150 ÷ 400 150 ÷ 400 300 ÷ 600 300 ÷ 600 200 ÷ 600 200 ÷ 600 200 ÷ 600

90 ÷ 120 90 ÷ 150 90 ÷ 120 60 ÷ 100 100 ÷ 200 90 ÷ 120 90 ÷ 120 60 ÷ 90 60 ÷ 90 60 ÷ 90

3. Láúy saín pháøm

Viãûc láúy saín pháøm coï thãø tiãún haình trong hoàûc ngoaìi maïy eïp. Cäng âoaûn naìy cáön tiãún haình nhanh âãø traïnh khuän bë nguäüi. Âãø láúy saín pháøm ra khoíi khuän maì khäng bë biãún daûng thç phaíi læûa choün phæång phaïp láúy saín pháøm thêch håüp, viãûc læûa choün naìy phuû thuäüc vaìo:

- Säú læåüng khuän vaì caïch bäú trê läù khuän - Hçnh daûng saín pháøm - Loaûi khuän eïp - Bãö daìy saín pháøm

Caïch láúy saín pháøm thäng duûng nháút laì duìng thanh âáøy mám træåüt vaì khê neïn. ∗ Láúy saín pháøm bàòng thanh âáøy

Khi duìng thanh âáøy âãø láúy saín pháøm, thanh âáøy cáön âàût taûi pháön coï bãö daìy nháút cuía saín pháøm. Thæåìng thç thanh âáøy àn sáu vaìo saín pháøm khoaíng 4 mm âãø khäng coï vãút läöi trãn bãö màût saín pháøm. Âäi khi thanh âáøy âæåüc sæí duûng laìm loîi taûo hçnh. Vç thanh âáøy coï thãø di chuyãøn lãn xuäúng trong chaìy eïp hoàûc khuän nãn seî laìm moìn pháön tiãúp xuïc giæîa 2 bäü pháûn naìy vaì coï thãø taûo rça do váût liãûu âi vaìo khe håí åí pháön naìy. ∗ Láúy saín pháøm bàòng mám træåüt

Âäúi våïi saín pháøm âoìi hoíi khäng coï vãút tç cuía thanh âáøy thç ngæåìi ta coï thãø duìng mám træåüt âãø láúy saín pháøm khoíi khuän. Khi âoï saín pháøm âæåüc thiãút kãú dênh laûi trãn chaìy eïp khi måí khuän, mám træåüt âæåüc bäú trê trãn chaìy eïp. Do mám træåüt taïc duûng âäöng âãöu lãn saín pháøm êt bë biãún daûng. ∗ Láúy saín pháøm bàòng khê neïn

Âäúi våïi saín pháøm coï thaình cao vaì vaïch moíng, biãûn phaïp láúy saín pháøm thæåìng duìng laì khäng khê neïn. Khäng khê âæåüc thäøi qua van déa âáøy saín pháøm khoíi khuän. Khi chæa hoaût âäüng déa van seî âoïng kên ngàn khäng cho rça trãn saín pháøm.

Ngoaìi 3 caïch láúy saín pháøm åí trãn, saín pháøm coìn coï thãø âæåüc thaïo khoíi khuän bàòng phæång phaïp khaïc nhæ duìng maï khuän hoàûc caïc phæång phaïp kãút håüp khaïc.

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4. Laìm saûch khuän Sau khi láúy saín pháøm ra khoíi khuän, cáön phaíi tiãún haình laìm saûch khuän træåïc khi chu

kyì tiãúp theo. Muûc âêch cuía cäng âoaûn naìy laì laìm cho bãö màût sps boïng âeûp. Màût\c khaïc, khuän eïp saûch cuîng giuïp cho váût liãûu dãù chaíy vaìo khuän eïp. Viãûc laìm saûch khuän coï thãø tiãún haình bàòng tay, khäng khê neïn vaì âäi khi khuän coìn âæåüc phuí thãm låïp bäi trån. III. Gia cäng bàòng phæång phaïp eïp âuïc

Phæång phaïp eïp âuïc hay âuïc truyãön (Transfer molding) laì phæång phaïp gia cäng tæång tæû nhæ âuïc dæåïi aïp suáút. Chuí yãúu laì duìng cho nhæûa nhiãût ràõn. Âäúi våïi nhæûa nhiãût deío, phæång phaïp naìy thêch håüp våïi træåìng håüp nàng suáút nhoí vaì caïc loaûi nhæûa dãù bë phán huyí khi gia cäng PVC. Æu âiãøm cuía phæång phaïp naìy so våïi phæång phaïp eïp træûc tiãúp laì váût liãûu chaíy vaìo khuän khi khuän âaî åí traûng thaïi âoïng kên nhæ åí phæång phaïp âuïc aïp suáút, do âoï váún âãö ba via åí bãö màût giaïp khuän laì traïnh âæåüc. Vãö nguyãn tàõc, phæång phaïp eïp âuïc vaì eïp træûc tiãúp giäúng nhau åí caïc âiãøm:

1, Váût liãûu phaíi âæåüc âäút noïng âãún traûng thaïi chaíy nhåït træåïc khi láúy âáöy khuän. 2, Læûc âáøy váût liãûu do chaìy eïp taûo ra vaì cuìng tiãún haình trãn maïy eïp.

Tuy nhiãn cuîng coï nhæîng âiãøm khaïc nhau laì: 1, Trong phæång phaïp eïp âuïc, chaìy eïp khäng âi træûc tiãúp vaìo vuìng taûo hçnh 2, Váût liãûu phaíi chaíy qua caïc raînh coï kêch thæåïc beï hån tiãút diãûn chiãúu âæïng vuìng taûo

hçnh cuía khuän ráút nhiãöu, do âoï cáön coï aïp suáút eïp låïn hån vaì quaï trçnh eïp xaíy ra sau khi 2 næîa khuän âaî kheïp kên.

3, Khuän eïp âuïc laì khuän kên, coï raînh hoàûc khäng coï raînh, nhæîng cæía âáøy váût liãûu vaìo vuìng taûo hçnh beï hån tiãút diãûn vuìng taûo hçnh cuía khuän ráút nhiãöu. ∗ Nguyãn tàõc gia cäng: Váût liãûu eïp âæåüc vaìo cäúi chuyãön vaì âäút noïng âãún traûng thaïi chaíy nhåït (sæûu âäút noïng coï thãø thæûc hiãûn bãn ngoaìi). Tæì cäúi chuyãön váût liãûu âæåüc âáøy vaìo läù khuän chåì chaìy eïp sau khi kheïp kên khuän. Trong khuän váût liãûu âoïng ràõn do phaín æïng hoaï hoüc dæåïi taïc duûng cuía nhiãût âäü cung cáúp tæì bãn ngoaìi cho khuän hoàûc chuyãøn sang traûngt haïi ràõn nhåì quaï trçnh laìm nguäüi (âäúi våïi nhæûa nhiãût deío). AÏp suáút âuïc låïn hån aïp suáút âuïc træûc tiãúp tæì 6 ÷ 10 láön, nhæ thãú måïi âuí sæïc âáøy váût liãûu qua hãû thäúng raînh vaì cæía coï tiãút diãûn vaì khuän âæåüc. Æu âiãøm cuía phæång phaïp eïp âuïc laì:

- Do ma saït näüi, sæû träün láùn trong quaï trçnh chaíy qua caïc raînh nãn nhiãût âäü cuía váût liãûu âãöu hån, khäúi váût liãûu âäöng nháút hån.

- Do âäút noïng nhanh, âãöu nãn sæû âoïng ràõn xaíy ra nhanh vaì âäöng nháút hån. Thåìi gian læu laûi trong khuän coï thãø ruït ngàõn coìn 50% so våïi phæång phaïp eïp træûc tiãúp. Tuy quaï trçnh âoïng ràõn nhanh nhæ hiãûn tæåüng âoïng ràõn trong raînh khuän âæåüc loaûi træì vç thåìi gian váût liãûu chaíy qua raînh khuän ráút ngàõn.

- Tênh cháút saín pháøm âäöng nháút - Coï thãø taûo âæåüc saín pháøm coï hçnh daûng phæïc taûp vaì thaình moíng

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- Saín pháøm coï kêch thæåïc chênh xaïc - Khuän êt moìn

∗ Caïc phæång phaïp eïp âuïc Vãö nguyãn tàõc coï thãø chia eïp âuïc laìm 3 phæång phaïp: eïp âuïc bàòng chaìy, eïp âuïc bàòng piston vaì eïp âuïc bàòng truûc vêt. ∗ EÏp âuïc bàòng chaìy: Trong phæång phaïp naìy váût liãûu âæåüc âäút noïng vaì cho vaìo cäúi chuyãön làõp trãn khuän kên. Cäúi naìy coìn âæåüc goüi laì buäön naûp liãûu cäúi chuyãön. Nhåì nhiãût âäü vaì aïp suáút, váût liãûu âæåüc hoaï deîo, chaíy nhåït vaì âæåüc âáøy vaìo läù khuän nhåì aïp suáút taûo ra båíi chaìy eïp. Sau khi âoïng ràõn khuän âæåüc måí ra vaì saín pháøm âæåüc láúy ra. ∗ EÏp âuïc bàòng piston: Phæång phaïp naìy chè khaïc våïi phæång phaïp âuïc bàòng chaìy eïp åí chäø piston tiãún sáu âãún màût taïch råìi cuía khuän. Do âoï giaím âæåüc täøn tháút aïp suáút vaì coï thãø ruït ngàõn âæåüc thåìi gian eïp. ∗ EÏp âuïc bàòng truûc vêt: Våïi muûc âêch tàng hiãûu quaí cuía quaï trçnh sinh nhiãût vaì âãø taûo sæû âäöng nháút trong khäúi váût liãûu täút hån, ngæåìi ta sæí duûng vêt âuìn âãø hoaï deîo vaì gia nhiãût khäúi váût liãûu. Cáúu taûo cuía maïy âuìn giäúng nhæ maïy âuïc dæåïi aïp suáút: (hçnh veî)

Trong caïc phæång phaïp naìy læûc âoïng khuän phaíi bàòng hoàûc låïn hån læûc eïp vaì phaíi duy trç trong suäút quaï trçnh âuïc âãø âaím baío khuän luän kên traïnh nhæûa chaíy ra åí màût giaïp khuän.

Phæång phaïp eïp âuïc thæåìng âæåüc sæí duûng cho caïc loaûi nhæûa nhæ phenolic thäng duûng, phenolic coï âäün, melamin, alkyd coï âäün, polyester... IV. Caïc phæång phaïp eïp khaïc ∗ EÏp nguäüi nhæûa nhiãût ràõn Quaï trçnh eïp nguäüi âæåüc thæûc hiãûn theo 2 giai âoaûn: thaình hçnh vaì âoïng ràõn trãn 2 thiãút bë khaïc nhau. - Nguyãn tàõc gia cäng:

Váût liãûu eïp coï haìm læåüng áøm cao, thæåìng gäöm: nhæûa, dáöu mau khä, cháút âäün vaì dung mäi, âæåüc chuáøn bë phäúi liãûu ngay taûi nhaì maïy gia cäng tæìng meí, sæí duûng ngay træåïc khi khä. Âãø coï âäü nhåït thêch håüp cho viãûc gia cäng thaình hçnh, sau khi phäúi liãûu, häùn håüp phaíi âæåüc uí trong mäüt thåìi gian træåïc khi eïp sao cho khi eïp váût liãûu khäng quaï mãöm hoàûc quaï cæïng. Sau khi âaût âæåüc âäü linh âäüngt hêch håüp, váût liãûu âæåüc cho vaìo khuän eïp vaì tiãún haình eïp våïi aïp suáút tæì 150 ÷ 800 kg/cm2. Do váût liãûu khoï chaíy láúp âáöy khuän.

Sau khi âaî thaình hçnh xong, saín pháøm âæåüc láúy khoíi khuän vaì âem sáúy âãø thæûc hiãûn viãûc âoïng ràõn. Do khi láúy saín pháøm khoíi khuän váût liãûu åí traûng thaïi chæa âoïng ràõn nãn cáön phaíi cáøn tháûn âãø traïnh saín pháøm bë biãún daûng. Phæång phaïp naìy coï æu âiãøm laì:

- Giaï thaình haû - Coï thãø cho nàng suáút cao vç khäng cáön âoïng ràõn trong khuän eïp.

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- Traïnh âæåüc sæû hoaï than vaì phán huyí cuía nhæûa. Âiãøm naìy thuáûn låüi cho tênh cháút caïch nhiãût cuía saín pháøm.

Tuy nhiãn phæång phaïp naìy cuîng coï nhæîng nhæåüc âiãøm: - Ngoaûi quan khäng háúp dáùn, bãö màût saín pháøm khäng âãöu, khäng boïng, maìu âáûm. - Cæåìng læûc keïm. - Trong quaï trçnh bay håi vaì âoïng ràõn khäng thãø traïnh âæåüc sæû coï ruït saín pháøm, biãún

thiãn tæì 0,2 ÷ 2% vaì âäi khi gáy ra sæû cong vãnh saín pháøm. - Âãø coï saín pháøm täút âoìi hoíi su thiãút kãú saín pháøm cáøn tháûn hån so våïi phæång phaïp eïp

noïng. Do nhæîng âàûc âiãøm naìy nãn saín pháøm eïp nguäüi âæåüc sæí duûng nhiãöu trong lénh væûc caïch

âiãûn vaì caïch nhiãût. Ngoaìi lénh væûc nhæûa nhiãût ràõn, phæång phaïp eïp nguäüi coìn âæåüc sæí duûng cho häùn håüp caïc

cháút kãút dênh vä cå vaì nhæûa deîo. Âäúi våïi nhæûa nhiãût deîo, âãø coï thãø gia cäng thç phaíi duìng dm âãø laìm træång váût liãûu, tàng âäü linh âäüng cuía váût liãûu khi thaình hçnh vaì trong quaï trçnh âoïng ràõn seî coï sæû thoaït dm. EÏp noïng nhæûa nhiãût deîo: Viãûc duìng phæång phaïp eïp noïng nhæûa nhiãût deío thç trong træåìng håüp báút âàõt dé vaì khi nàng suáút quaï nhoí âäúi våïi viãûc âáöu tæ caïc phæång phaïp gia cäng khaïc nhæ âuïc dæåïi aïp suáút. Nguyãn do laì sau khi thaình hçnh, saín pháøm phaíi âæåüc laìm nguäüi trong khuän âãún nhiãût âäü tháúp hån Tg cuía nhæûa. Màûc khaïc tênh dáùn nhiãût cuía polymer keïm nãn quaï trçnh naìy âoìi hoíi thåìi gian låïn âãø traïnh æïng suáút näüi laìm giaím pháøm cháút cuía saín pháøm => Nàng suáút tháúp. Quaï trçnh gia cäng nhæûa nhiãût deîo bàòng phæång phaïp eïp noïng coï thãø tiãún haình theo 2 caïch:

- EÏp noïng trong khuän noïng - EÏp noïng trong khuän nguäüi * EÏp noïng trong khuän noïng:

Quaï trçnh naìy âæåüc chia laìm 2 giai âoaûn; Giai âoaûn 1: Âäút noïng vaì eïp: åí giai âoaûn naìy váût liãûu vaì khuän âæåüc âäút noïng âãún nhiãût âäü gia cäng. Nhiãût âäü naìy phuû thuäüc vaìo baín cháút cuía váût liãûu vaì hçnh daûng saín pháøm. Sau khi âaût âæåüc nhiãût âäü naìy, chaìy eïp haû xuäúng taûo aïp suáút laìm cho nhæûa chaíy vaìo caïc chi tiãút cuía khuän. Thåìi gian naìy ráút ngàõn so våïi thåìi gian laìm nguäüi. Giai âoaûn 2: Sau khi váût liãûu âaî láúp âáöy vuìng taûo hçnh seî tiãún haình laìm nguäüi saín pháøm trong khuän. Thåìi gian laìm nguäüi laìm aính hæåíng ráút låïn âãún cháút læåüng saín pháøm.

Do trong quaï trçnh gia cäng khuän âæåüc âäút noïng vaì laìm nguäüi nãn trong khuän phaíi coï raînh âãø cháút taíi nhiãût di chuyãøn trong khuän. Âãø âäút noïng, ngæåìi ta thæåìng duìng håi næåïc coìn âãø laìm nguäüi thç duìng næåïc.

* EÏp noïng trong khuän nguäüi:

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Âäúi våïi caïc saín pháøm coï hçnh daûng âån giaín nhæ daûng phàóng hoàûc khäúi, quaï trçnh âäút noïng coï thãø tiãún haình âån giaín hån trong khuän nguäüi. Khi âoï quaï trçnh laìm nguäüi xaíy ra khi saín pháøm tiãúp xuïc våïi khuän.

Thæåìng trong phæång phaïp gia cäng naìy, váût liãûu âæåüc âäút noïng âãún nhiãût âäü cao hån træåìng håüp duìng khuän noïng vaì thæûc hiãûn trãn maïy âuìn truûc vêt. Do quaï trçnh laìm nguäüi ngay khi váût liãûu tiãúp xuïc våïi khuän trong quaï trçnh nãn phaíi sæí duûng aïp suáút cao hån âãø eïp. Caïc thäng säú gia cäng thay âäøi theo khäúi læåüng, bãö daìy vaì hçnh daûng saín pháøm. Do sæû co ruït âaïng kãø cuía nhæûa nãn trong giai âoaûn laìm nguäüi cuía nhæûa aïp suáút eïp gia tàng lãn gáúp 2 ÷ 3 láön so våïi khi thaình hçnh. Baíng sau âáy laì mäüt säú thäng säú gia cäng nhæûa nhiãût deío bàòng phæång phaïp eïp træûc tiãúp:

Thäng säú gia cäng

AÏp suáút eïp khi thaình hçnh kg/cm2

Nhiãût âäü (0C) Nhiãût âäü láúy saín pháøm (0C)

PVC cæïng PVC mãöm (20% DOP)

PVC mãöm (40% hoaï deío DOP)PVC bãön va âáûp

PS PE bãön va âáûp

PE PP

PMMA PMMA bãön va âáûp

25 ÷ 35 20 ÷ 30 15 ÷ 25 10 ÷ 20 40 ÷ 70 50 ÷ 70 15 ÷ 30 25 ÷ 50 50 ÷ 70 50 ÷ 70

170 ÷ 180 160 ÷ 170 150 ÷ 165 150 ÷ 160 170 ÷ 180 170 ÷ 180 150 ÷ 170 200 ÷ 250 160 ÷ 180 170 ÷ 200

40 ÷ 80 40 ÷ 80 40 ÷ 80 40 ÷ 80 60 ÷ 70 60 ÷ 70 60 ÷ 80 60 ÷ 80 40 ÷ 60 40 ÷ 60

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Chæång VI GIA CÄNG SAÍN PHÁØM BÀÒNG PHÆÅNG PHAÏP ÂUÏC DÆÅÏI AÏP SUÁÚT

I. Âàûc âiãøm

Âuïc dæåïi aïp suáút hay coìn goüi laì âuïc tiãm laì phæång phaïp gia cäng chuí yãúu trong cäng nghiãûp gia cäng caïc polymer nhiãût deîo. Âäúi våïi nhæûa nhiãût ràõn phæång phaïp naìy êt sæí duûng hån. Tuy nhiãn, âäúi våïi kãút cáúu vaì âiãöu kiãûn gia cäng thêch håüp âæåüc kiãøm soaït chàût cheî phæång phaïp naìy cuîng coï thãø duìng âãø gia cäng nhæûa nhiãût ràõn maì khäng bë âoïng ràõn váût liãûu khi vaìo khuän.

- Phæång phaïp naìy thuäüc nhoïm 1 trong caïch phán nhoïm theo traûng thaïi váût liãûu vaì âiãöu kiãûn gia cäng.

- Hoaût âäüng giaïn âoaûn. - Saín pháøm coï kêch thæåïc chênh xaïc theo 3 chiãöu vç âæåüc taûo hçnh trong khuän kên. - Quaï trçnh nhæûa hoaï vaì taûo hçnh âæåüc thæûc hiãûn theo 2 giai âoaûn riãng biãût trong

nhæîng bäü pháûn khaïc nhau cuía maïy: nhæûa hoaï trong xi lanh, nguyãn liãûu vaì taûo hçnh trong khuän âuïc.

- Quaï trçnh taûo hçnh chè tiãún haình sau khi âaî kheïp kên 2 næîa khuän laûi våïi nhau, - Tuyì theo loaûi nguyãn liãûu âuïc, chãú âäü nhiãût âäü cuía khuän âuïc khaïc nhau. Âäúi våïi loaûi

nhiãût deîo, nhiãût âäü khuän tháúp hån nhiãût âä nhæûaü loíng. Âäúi våïi nhæûa nhiãût ràõn thç nhiãût âäü khuän cao hån nhiãût âäü nhæûa loíng.

- Khi vuìng taûo hçnh cuía khuän âaî âæåüc láúp âáöy nguyãn liãûu thç khuän måïi chëu taïc duûng cuía læûc piston âuïc giaïn tiãúp qua nhæûa loíng.

- Nàng suáút cuía phæång phaïp âuïc dæåïi aïp suáút cao. Tuyì theo kêch thæåïc cuía saín pháøm, chu kyì coï thãø tæì máúy giáy âãún máúy chuûc phuït.

- Tiãút kiãûm âæåüc nhiãöu nguyãn liãûu, âäöng thåìi cäng âoaûn hoaìn táút cuîng êt täún thåìi gian. - Khäng äøn âënh nhiãût âäü vaì aïp suáút. Âáy laì 1 âàûc âiãøm khäng thuáûn låüi cuía phæång

phaïp vaì cháút læåüng saín pháøm cuîng chëu aính hæåíng ráút låïn âàûc âiãøm naìy. II. Phán loaûi maïy âuïc

Trãn cå såí cuía thiãút bë duìng cho phæång phaïp eïp âuïc, ngæåìi ta phaït triãøn thiãút bë duìng cho phæång phaïp âuïc dæåïi aïp suáút. Sæû phaït triãøn naìy táûp trung giaíi quyãút 3 váún âãö: 1, Gia cäng nhanh 2, Caíi thiãûn hiãûu suáút nhiãût 3, Tàng cäng suáút maïy Theo 3 hæåïng trãn maïy âuïc âaî phaït triãøn dáön, ngaìy caìng hoaìn thiãûn hån, tæì loaûi maïy âuïc piston âãún maïy âuïc truûc vêt. Theo sæû phaït triãøn âoï, maïy âuïc dæåïi aïp suáút phán thaình 3 loaûi cå baín: ∗ Maïy âuïc piston: Ra âåìi såïm nháút, dæûa trãn cå såí thiãút bë duìng cho phæång phaïp eïp âuïc nàòm ngang. Trong âoï, váût liãûu nhæûa hoaï trong xi lanh nguyãn liãûu, coìn goüi laì xi lanh âäút

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noïng, bãn trong coï màût loîi gia nhiãût muûc âêch taûo thaình caïc låïp nhæûa loíng tiãúp xuïc våïi thaình gia nhiãût giuïp cho hiãûu suáút gia nhiãût tàng vaì nhiãût âäü âäöng âãöu hån (hçnh veî).

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∗ Maïy âuïc coï bäü pháûn nhæûa hoaï så bäü: Bäü pháûn nhæûa hoaï så bäü âæåüc bàõt kãö våïi xi lanh nguyãn liãûu. váût liãûu sau khi nhæûa hoaï så bäü åí pháön råìi naìy âæåüc naûp vaìo xi lanh nguyãn liãûu vaì sau âoï âæåüc âáøy vaìo khuän. Do piston âuïc taïc duûng lãn khäúi nhæûa loíng nãn khäng coï sæû täøn hao aïp suáút âuïc. Bäü pháûn nhæûa hoaï så bäü coï thãø laì daûng xi lanh âäút noïng våïi piston âáøy hoàûc daûng vêt âuìn. Daûng vêt âuìn coï nhiãöu thuáûn låüi hån nhæ:

- Träün váût liãûu täút hån do taïc duûng cuía caïc æïng suáút træåüt sinh ra khi vêt chuyãøn âäüng. - Hiãûu quaí gia nhiãût täút hån nãn coï thãø duìng caïc polymer nhaûy nhiãût. - Saín pháøm taûo âæåüc coï cháút læåüng täút hån do tênh âäöng nháút cuía váût liãûu trong xi lanh

âæåüc gia tàng. ∗ Maïy âuïc truûc vêt:

Âáy laì loaûi maïy âuïc coï nhiãöu caíi tiãún nháút, hiãûn nay chiãúm mäüt vë trê quan troüng trong cäng nghiãûp cháút deîo. Âáy laì mäüt loaûi vêt âãûm våïi truûc vêt coï thãø chuyãøn âäüng tåïi lui ngoaìi chuyãøn âäüng quay quanh truûc. Loaûi thiãút bë naìy coï nhiãöu æu âiãøm nhæ:

- Nguyãn liãûu âæåüc âäút noïng nhanh vaì âãöu - Thåìi gian læu nguyãn liãûu trong xi lanh nguyãn liãûu ngàõn hån. - Cáúu taûo goün nheû, nháút laì bäü pháûn naûp liãûu. - Læåüng cháút bäúc vaì khäng khê vaìo khuän êt do trong quaï trçnh nhæûa hoaï caïc cháút naìy

thoaït qua låïp váût liãûu chæa nhæûa hoaï âãún läù thoaït khê thæåìng âæåüc bäú trê åí cæía naûp liãûu.

- Täøn tháút aïp suáút trong vuìng nguyãn liãûu træåïc truûc vêt êt do chuïng âaî âæåüc âäút noïng âãún traûng thaïi chaíy nhåït.

Cäng suáút cuía maïy âuïc thæåìng âæåüc biãøu thë bàòng læåüng nhæûa PS thäng duûûng täúi âa maì maïy coï thãø âáøy ra khoíi khuän trong 1 láön âuïc. Maïy âuïc nhoí nháút coï cäng suáút khoaíng 56 (g) vaì låïn nháút âaût âãún 28 kg. Cäng suáút cuía maïy coìn âæåüc biãøu thë bàòng læåüng nhæûa coï thãø âun noïng âãún traûng thaïi chaíy nhåït trong xi lanh âäút noïng trong 1 âån vë thåìi gian. Ngoaìi ra âäü låïn cuía maïy âäi khi coìn âæåüc biãøu thë bàòng táún læûc taïc duûng âãø âoïng khuän. III. Cáúu taûo maïy âuïc Do æu âiãøm nhiãöu nãn maïy âuïc vêt âæåüc æïng duûng ráút phäø biãún. Cho nãn trong pháön naìy vaì caïc pháön kãú tiãúp theo cuía chæång naìy chè âãö cáûp âãún maïy âuïc truûc vêt.

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Maïy âuïc truûc vêt gäöm coï 2 cuûm låïn:

- Cuûm nhæûa hoaï vaì âuïc - Cuûm âoïng måí khuän

1. Cuûm nhæûa hoaï vaì âuïc Gäöm nhæîng bäü pháûn chênh sau âáy:

- Xi lanh nguyãn liãûu: Coï cáúu taûo nhæ maïy âuìn truûc vêt. - Truûc vêt: trong maïy âuïc truûc vêt thæûc hiãûn 2 nhiãûm vuû chênh: nhæûa hoaï vaì taûo aïp suáút

âãø láúy váût liãûu vaìo khuän.

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Âãø thæûc hiãûn nhiãûm vuû thæï nháút truûc vêt thæûc hiãûn chuyãøn âäüng quay. Âãø thæûc hiãûn

nhiãûm vuû thæï 2 noï phaíi chuyãøn âäüng tënh tiãún. Vç váûy cáúu taûo cuía truûc vêt seî khaïc våïi maïy âuìn (ngàõn hån, chuyãøn âäüng theo chu

kyì...). Do trong quaï trçnh âáøy váût liãûu vaìo khuän, aïp suáút åí âáöu vêt coï thãø laìm cho nhæûa theo

raînh vêt chaíy ngæåüc tråí laûi. Vç váûy, åí âáöu truûc vêt ngæåìi ta làõp mäüt van caín doìng âãø loaûi boí hiãûn tæåüng naìy âäúi våïi mäüt säú nhæûa coï âäü linh âäüng låïn.

- Voìi phun: Laìm nhiãûm vuû dáùn nguyãn liãûu tæì xi lanh nguyãn liãûu âãún raînh khuän. Coï nhiãöu loaûi voìi phun vaì coï cáúu taûo, hçnh daûng cuía voìi phun coï aính hæåíng roî rãût âãún aïp suáút vaìo nhiãût âäü cuía doìng nhæûa, âäöng thåìi coï aính hæåíng âãún thåìi gian duy trç aïp suáút, nghéa laì aính hæåíng âãún chu kyì âuïc. Cáúu taûo cuía voìi phun phaíi âaím baío 3 yãu cáöu kyî thuáût sau:

+ Khäng coï âiãøm dæìng trãn doìng nguyãn liãûu + Täøn tháút aïp suáút nhoí + Làõp khêt vaìo äúng loït raînh chênh trong giai âoaûn âuïc vaì coï khaí nàng giæî khäng cho

nhæûa loíng trong xi lanh nguyãn liãûu chaíy ra khi råìi khoíi äúng loït raînh trong giai âoaûn nhæûa hoaï. 2. Cuûm âoïng måí khuän

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Do khi tiãún haình âuïc, khuän eïp chëu taïc duûng cuía aïp læûc do truûc vêt taûo ra giaïn tiãúp thäng qua nhæûa loíng nãn cáön phaíi coï læûc âoïng khuän låïn âãø giæî khuän eïp luän khêt trong quaï trçnh âuïc. Læûc naìy thæåìng âæåüc taûo ra bàòng hãû thäúng thuyí læûc. IV. Nguyãn lyï váûn haình maïy âuïc Noïi chung quaï trçnh âuïc coï thãø chia laìm 2 giai âoaûn:

- Giai âoaûn nhæûa hoaï - Giai âoaûn âuïc

Giai âoaûn nhæûa hoaï: Tiãún haình trong xi lanh nguyãn liãûu, giai âoaûn naìy bàõt âáöu tæì luïc truûc vêt bàõt âáöu quay

troìn luìi vãö phêa sau. Trong khi quay troìn, nguyãn liãûu tæì phãøu naûp liãûu råi vaìo raînh vêt vaì âæåüc chuyãøn vãö

phêa træåïc, âi vaìo vuìng âäút noïng. Trong quaï trçnh chuyãøn dáön âãún âáöu truûc vêt, do sæû gia nhiãût tæì bãn ngoaìi qua xi lanh, nhiãût âäü do ma saït vaì sæû träün láùn båíi taïc âäüng cuía doìng chaíy trong raînh vêt nãn khäúi váût liãûu noïng lãn vaì chuyãøn dáön âãún traûng thaïi chaíy nhåït khi âãún âáöu vêt. ∗ Giai âoaûn âuïc:

Khi læåüng váût liãûu táûp trung træåïc truûc vêt âãø âiãön âáöy khuän vaì khuän âaî åí vë trê sàôn saìng thç giai âoaûn âuïc bàõt âáöu: hãû thäúng thuyí læûc laìm viãûc âáøy truûc vêt vãö phêa træåïc taûo aïp suáút âáøy nhæûa loíng vaìo khuän. Sau khi âaî láúp âáöy vuìng taûo hçnh, aïp suáút âæåüc duy trç khäng âäøi tæång æïng våïi âáöu vêt åí truûc vêt saït âáöu phun nháút. Muûc âêch cuía viãûc duy trç aïp suáút laì âãø nhæûa trong caïc raînh khuän tàng dáön âäü nhåït (do quaï trçnh laìm nguäüi).âãún giaï trë âuí âãø giæî nhæûa trong khuän khäng thoaït ra ngoaìi khi âáöu khuän taïch råìi khoíi äúng loït raînh chênh, nghéa laì æïng suáút træåüt trong khuän phaíi låïn hån læûc âáøy do gradien aïp suáút taûo ra. Âãún thåìi gian cáön thiãút, vêt luìi vãö phêa sau, tiãún haình nhæûa hoaï trong chu kyì sau. Quaï trçnh âuïc kãút thuïc bàòng cäng âoaûn thaïo khuän, láúy saín pháøm.

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V. Âàûc âiãøm cå baín cuía quaï trçnh nhæûa hoaï trong maïy âuïc truûc vêt

Nhæ âaî noïi åí pháön måí âáöu, âàûc âiãøm cå baín cuía quaï trçnh nhæûa hoaï trong maïy âuïc truûc vêt chênh laì tênh khäng äøn âënh cuía quaï trçnh.

Khi kãút thuïc giai âoaûn duy trç aïp suáút, vêt âang åí vë trê trãn cuìng. Khi bàõt âáöu giai âoaûn nhæûa hoaï raînh vêt chè chæïa âáöy nhæûa trãn mäüt âoaûn l0 vç truûc vêt phaíi chuyãøn dëch mäüt âoaûn L - l0 vãö phêa træåïc trong giai âoaûn laìm âáöy khuän træåïc âoï. Khi vêt bàõt âáöu quay, häùn håüp nhæûa coìn laûi trong raînh vêt tiãúp tuûc tiãún vãö phêa træåïc, l0 giaím dáön theo thåìi gian âäöng thåìi åí phêa sau, tæì cuía naûp liãûu raînh vêt tiãúp nháûn nguyãn liãûu, chiãöu daìi raînh vêt (h(t)) tiãúp nháûn nguyãn liãûu tàng dáön theo thåìi gian. Do voìi phun âoïng kên nãn seî taûo mäüt aïp suáút PW åí âáöu vêt. AÏp suáút naìy laìm giaím váûn täúc tiãún vãö phêa træåïc cuía pháön nhæûa coìn laûi trong raînh vêt vç taûo doìng chaíy aïp suáút. Do âoï, váûn täúc thu ngàõn l(t) vaì tàng chiãöu daìi h(t) khäng giäúng nhau. Váûn täúc tàng h (t) nhanh hån váûn täúc giaím l(t) nãn sau 1 thåìi gian, taûi thåìi âiãøm t = t0 thç váût liãûu åí 2 vuìng hoaì vaìo nhau, cháúm duït giai âoaûn nhæûa hoaï 2 vuìng.

Sau khi 2 vuìng nguyãn liãûu hoaì vaìo nhau, vêt tiãúp tuûc luìi thãm 1 âoaûn næîa vaì nguyãn liãûu âæåüc âáøy vãö phêa voìi phun âãún khi âaût âæåüc mäüt læåüng cáön thiãút cho láön âuïc tiãúp theo thç ngæng laûi. Quaï trçnh nhæûa hoaï mäüt vuìng kãút thuïc khi chiãöu daìi raînh vêt chæïa nguyãn liãûu âuïng bàòng l0.

Trong giai âoaûn nhæûa hoaï 2 vuìng, gradien aïp suáút chè täön taûi vuìng 1 vaì coï giaï trë bàòng ( )tlPW .

Coìn trong giai âoaûn nhæûa hoaï 1 vuìng taûi tiãúp âiãøm t = t0 aïp suáút phán bäú phán bäú trãn toaìn

chiãöu daìi l(t0) + h(t0) nãn taûi thåìi âiãøm naìy gradien aïp suáút giaím âäüt ngäüt thç ( )tlPW xuäúng

( ) ( )00 thtlPW

+. Trong caí 2 giai âoaûn nhæûa hoaï 1 vuìng vaì nhæûa hoaï 2 vuìng, chiãöu daìi truûc vêt

chæïa nguyãn liãûu tiãúp tuûc giaím nãn gradien aïp suáút tàng lãn. Sæû biãún daûng vãö gradien aïp suáút naìy seî keïo theo sæû biãún âäüng cuía 1 loaût caïc thäng säú khaïc (Q, váûn täúc vêt).

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Nhæ váûy, âàûc âiãøm cå baín cuía quaï trçnh nhæûa hoaï nguyãn liãûu trong quaï trçnh âuïc dæåïi aïp suáút trong maïy âuïc truûc vêt laì têch cháút khäng äøn âënh cuía caïc thäng säú kyî thuáût cuía quaï trçnh. Âiãöu naìy hoaìn toaìn traïi ngæåüc våïi quaï trçnh âuìn liãn tuûc.

Sæû khäng äøn âënh cuía váûn täúc luìi cuía vêt v(t) chuí yãúu do sæû biãún âäøi gradien aïp suáút, âàûc biãût taûi thåìi âiãøm 2 vuìng nguyãn liãûu hoaì vaìo nhau, taûi thåìi âiãøm naìy coï sæû giaím âäüt ngäüt gradien aïp suáút nãn v(t) tàng lãn âäüt ngäüt.

Tênh cháút khäng äøn âënh nhiãût, bãn caûnh nguyãn nhán chiãöu daìi truûc vêt chæïa nguyãn liãûu thay âäøi, sæû biãún âäüng doìng chaíy trong raînh vêt coìn phaíi kãø âãún viãûc láúy thãm vaìo xi lanh âang noïng 1 æåüng nguyãn liãûu bäø sung nguäüi. VI. Caïc quaï trçnh xaíy ra trong khuän âuïc khi laìm âáöy vuìng taûo hçnh

Tuyì theo váût liãûu gia cäng, hçnh daïng vaì khäúi læåüng saín pháøm, quaï trçnh xaíy ra trong khuän âuïc coï thãø khaïc nhau khäng nhæîng vãö cå chãú láúp âáöy maì caí vãö quaï trçnh hoaï lyï næîa.

Âäúi våïi táút caí caïc nguyãn liãûu, sau khi vaìo khuän âãöu phaíi duy trç trang thaïi chaíy chaíy nhåït mäüt thåìi gian. Viãûc chuyãøn sang traûng thaïi ràõn coï thãø do 1 trong 2 cå chãú (âoïng ràõn vaì laìm nguäüi).

Khi chuyãøn tæì traûngt haïi loíng sang traûng thaïi ràõn, âäü nhåït vaì khäúi læåüng riãön cuía nhæûa thay âäøi liãn tuûc trong khuän âuïc. 1. Quaï trçnh laìm âáöy khuän våïi saín pháøm coï thaình daìy Âäúi våïi saín pháøm coï thaình daìy, quaï trçnh laìm âáöy khuän thãø hiãûn 2 giai âoaûn roî rãt. ∗ Giai âoaûn khäng aïp suáút khuän Trong giai âoaûn âáöu, aïp suáút cuía nhæûa chæa taïc duûng lãn khuän, doìng chaíy coìn laì doìng chaíy tæû do, váûn täúc cuía quaï trçnh hoaìn toaìn do læûc caín cuía voìi phung, raînh khuän vaì xi lanh nguyãn liãûu quyãút âënh. Do âoï, giai âoaûn naìy aïp suáút vaì læu læåüng khäng âäøi. Giai âoaûn naìy kãút thuïc khi nguyãn liãûu láúp âáöy âæåüc 80% thãø têch khuän, hay âäü xäúp β cuía nguyãn liãûu theo khuän vaìo khoaíng 0,2. ∗ Giai âoaûn aïp suáút khuän Trong giai âoaûn naìy, trong khuän âuïc hçnh thaình aïp suáút tàng dáön, aïp suáút khuän caín tråí doìng chaíy âäöng thåìi β tiãúp tuûc giaím. Täúc âäü tàng aïp suáút åí vuìng taûo hçnh cuîng nhæ sæû giaím β phuû thuäüc âaïng kãø vaìo aïp suáút âuïc. 2. Quaï trçnh láúp âáöy khuän våïi saín pháøm thaình moíng

Khaïc våïi saín pháøm thaình daìy, tuy ràòng aïp suáút khuän chè xuáút hiãûn åí giai âoaûn cuäúi cuía quaï trçnh nhæng do ma saït váût liãûu vaìo thaình khuän nãn sæû täøn tháút aïp suáút trong khuän xaíy ra ngay sau khi bàõt âáöu quaï trçnh laìm âáöy. Do âoï âoìi hoíi aïp suáút cao thç saín pháøm måïi coï âäü âäöng nháút låïn (khi tiãúp xuïc khuän saín pháøm âaî bë nguäüi). VII. Caïc thäng säú kyî thuáût cuía quaï trçnh âuïc dæåïi aïp suáút Trong quaï trçnh gia cäng bàòng phæång phaïp âuïc dæåïi aïp suáút, caïc thäng säú kyî thuáût quan troüng laì:

- Nhiãût âäü xi lanh nguyãn liãûu Tx

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- Nhiãût âäü khuän âuïc Tk - Chu kyì âuïc tc - AÏp suáút âuïc Pâ

1. Nhiãût âäü khuän vaì nhiãût âäü xi lanh nguyãn liãûu Nhiãût âäü xi lanh nguyãn liãûu vaì nhiãût âäü khuän âæåüc xaïc âënh tæì tênh cháút cå nhiãût vaì tênh cháút læu biãún cuía polymer. Âäúi våïi nhæûa nhiãût deîo vä âënh hçnh, 2 dæî kiãûn nhiãût âäü cáön læu yï laì: Tg vaì Tf. våïi nhæûa nhiãût deîo kãút tinh thç chuï yï nhiãût noïng chaíy Tn/c. Thæåìng nhiãût âäü xi lanh nguyãn liãûu nàòm giæîa TCmin vaì TXmax:

huyíphánâäünhiãûtTCTTCTT

phphX

fX

:30

200

max

0min

−=

+=

Âiãöu kiãûn naìy chè coï tênh cháút tæång âäúi, thäng thæåìng âiãöu kiãûn quyãút âënh thåìi gian gia cäng cuía polymer laì ( ) phncf TTT < .

Khoaíng nhiãût âäü tæì TXmin --> TXmax âæåüc phán ra thaình nhæîng khoaíng nhoí doüc theo xi lanh nguyãn liãûu. Nãúu xi lanh nguyãn liãûu âæåüc chia laìm 3 vuìng kiãøm soaït nhiãût âäü khaïc nhau thç nhiãût âäü âæåüc bäú trê åí caïc vuìng nhæ sau:

max30

min3

0min2

min1

40:320:2

:1

XX

X

X

TTVåïiCTTVuìngCTTVuìng

TTVuìng

≤+=

+=

=

Nhiãût âäü cuía khuän âuïc phaíi âaím baío khi thaïo khuän saín pháøm khäng bë biãún daûng. Do âoï, âäúi våïi nhæûa nhiãût deîo vä âënh hçnh nhiãût âäü khuän cáön phaíi beï hån TXmax våïi TXmax = Tg - 300C. Våïi nhæûa nhiãût deîo kãút tinh nhiãût âäü khuän nhæ sau:

Nhiãût âäü xi lanh nguyãn liãûu (0C)

Nhiãût âäü khuän (0C)

PELD PEHD PP PS

- Truìng håüp khäúi - Truìng håüp nhuî tæång

Styren - Metylmetacrylat -AcryLonitril

Polyamid Polycarbonat

150 ÷ 270 200 ÷ 280 200 ÷ 230

170 ÷ 220 190 ÷ 230 190 ÷ 220

Tn/c + (20 ÷ 40) 240 ÷ 320

20 ÷ 60 40 ÷ 70 30 ÷ 90

40 ÷ 50 55 ÷ 70 40 ÷ 45 55 ÷ 100 90 ÷ 100

2. Chu kyì âuïc Chu kyì âuïc cuía quaï trçnh âuïc dæåïi aïp suáút gäöm: - Thåìi gian chuáøn bë tcb: laì thåìi gian cáön thiãút âãø måí khuän, láúy saín pháøm, laìm saûch khuän

vaì âoïng khuän.

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- Thåìi gian laìm âáöy vuìng khuän taûo hçnh: ttâ: thåìi gian naìy phuû thuäüc vaìo aïp suáút åí voìi phun, cáúu taûo raînh vaì vuìng taûo hçnh.

- Thåìi gian laìm nguäüi: tln: laì thåìi gian cáön thiãút âãø haû nhiãût âäü xuäúng âãún nhiãût âäü láúy saín pháøm.

lntttt lâcbck ++=

Thåìi gian laìm nguäüi saín pháøm coï thãø tênh bàòng cäng thæïc:

[ ]knh

ksp

TTTT

At−

−−

αδ

Π= lnln.1 2

2ln

α : Âäü khuãúch taïn nhiãût âäü (hãû säú cáúp nhiãût) PC

K.ρ

=α

K: Âäü dáùn nhiãût (nhiãût âäü nhæûa) CP: Nhiãût dung cuía nhæûa ρ : Khäúi læåüng riãng cuía nhæûa δ : Bãö daìy saín pháøm Tsp, Tk, Tnh: Nhiãût âäü saín pháøm, khuän, nhæûa

A: hàòng säú thay âäøi tuyì theo hçnh daûng saín pháøm Âäúi våïi saín pháøm hçnh truû: A = 1 Âäúi våïi saín pháøm hçnh cáöu: A = 2 Âäúi våïi saín pháøm táúm phàóngû: A = 1,27 Cäng thæïc naìy coï thãø duìng âãø tênh thåìi gian duy trç aïp suáút våïi δ laì bãö daìy raînh, Tsp âæåüc thay bàòng Tg cuía nhæûa:

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−

−−

αδ

Π=

knh

kgduytrç TT

TTAt lnln.1 2

2

- Thåìi gian laìm âáöy khuän: α−ηβ= âlâ Pt .. 0

β : hàòng säú biãøu diãùn hçnh hoüc, noï phuû thuäüc vaìo hçnh daûng hçnh hoüc, kêch thæåïc, bãö daìy saín pháøm, nhiãût âäü khuän. Noïi chung, khi bãö daìy saín pháøm vaì nhiãût âäü tàng thç β giaím.

( ) nhæûacuíachaíysäúchènn

K :1=α

0η : Âäü nhåït cuía nhæûa taûi nhiãût âäü gia cäng våïi váûn täúc træåüt 0=γ . Thæåìng âäü nhåït 0η phuû thuäüc vaìo nhiãût âäü nhæ sau:

( )*

.*00

TTe −−η=η *0η : laì âäü nhåït cuía nhæûa taûi T*, T* thæåìng âæåüc choün laì 2250C.

Pâ: aïp suáút âuïc, tæïc laì aïp suáút taûi voìi phun. Âäúi våïi saín pháøm coï thaình moíng, saín pháøm âæåüc laìm nguäüi pháön låïn trong quaï trçnh

laìm âáöy cho nãn viãûc láúp âáöy khuän thæåìng khoï khàõn. AÏp suáút vaì nhiãût âäü aính hæåíng ráút låïn âãún vãûc laìm nguäüi polymer trong khuän vç chuïng aính hæåíng âãún nhiãût âäü noïng chaíy, háûu

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quaí laì aính hæåíng træûc tiãúp âãún thåìi gian laìm nguäüi. Âäúi våïi saín pháøm naìy, thåìi gian laìm âáöy chiãúm tyí lãû låïn trong chu kyì âuïc. Traïi laûi, âäúi våïi saín pháøm thaình daìy, thåìi gian laìm âáöy vaì sæû âënh hæåïng khäng âaïng kãø, chu kyì âuïc quyãút âënh båíi thåìi gian laìm nguäüi. 3. AÏp suáút âuïc

Thäng thæåìng aïp suáút âuïc biãún thiãn trãn 1 khoaíng, khoaíng naìy phuû thuäüc vaìo tênh cháút læu biãún cuía váût liãûu taûi nhiãût âäü gia cäng vaì kãút cáúu cuía khuän âuïc. Khoaíng caïp suáút naìy coï tênh båíi cäng thæïc:

max2max

min1min

..

hââ

hââ

PKPPKP

=

=

K1, K2: hãû säú phuû thuäüc vaìo cáúu taûo khuän vaì tênh cháút læu biãún cuía nhæûa loíng. Khuän naìy khoï laìm âáöy, âäü nhåït cuía nhæûa caìng cao thç K1, K2 caìng låïn. Khoaíng cuía K1, K2:

K1 = 0,6 ÷ 0,8 K2 = 1,2 ÷ 1,4

Phâmax, Phâmin: aïp suáút hiãûu duûng, phuû thuäüc vaìo loaûi polymer. Giaï trë Phâ cuía mäüt säú Polymer cho båíi baíng sau:

Aïp suáút âuïc hiãûu duûng Kyï hiãûu

Phâmin Phâmax

PS bãön va âáûp Poliacrilic (Polimetacrilat) Polyamid Poly carbonat Polyoxy metylen

PS

PS PP PA PC

POM

400 800 800 700 800 800 800 800

600 1000 1500 1000 1200 1000 1200 1200

VIII. Caïc yãúu täú aính hæåíng âãún quaï trçnh âuïc vaì cháút læåüng saín pháøm

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1. Baín cháút nguyãn liãûu

Baín cháút cuía nguyãn liãûu coï aính hæåíng låïn âãún quaï trçnh âuïc vaì cháút læåüng saín pháøm. Trong chæång eïp træûc tiãúp ta âaî âãö cáûp âãún aính hæåíng cuía mäüt säú yãúu täú nhæ áøm, cháút bäúc, hçnh daûng, kêch thæåïc haût nguyãn liãûu. trong pháön naìy ta xeït âãún aính hæåíng cuía cháút bäi trån, tênh cháút læu biãún vaì tênh cháút nhiãût cuía váût liãûu.

Khi âuïc, ngoaìi viãûc sæí duûng caïc cháút phuû gia nhæ cháút hoaï deío, cháút äøn âënh, cháút âäün, maìu... coìn sæí duûng cháút bäi trån våïi nhiãûm vuû giaím ma saït giæîa caïc haût váût liãûu vaì giæîa váût liãûu våïi thaình caïc bäü phaûn dáùn nhæûa (xi lanh, raînh khuän...).Nhåì giaím ma saït giæîa caïc haût váût liãûu nãn caïc haût váût liãûu âæåüc neïn chàût hån, tiãúp xuïc täút hån giuïp quaï trçnh truyãön nhiãût hæîu hiãûu hån, traïnh âæåüc sæû quaï nhiãût cuía váût liãûu tiãúp xuïc våïi thaình gia nhiãût. Do âoï giaím âæåüc täøn hao aïp suáút khi âuïc. Nhæng khi âuïc caïc saín pháøm khäng nhuäüm maìu thç khäng nãn sæí duûng quaï nhiãöu cháút bäi trån vç noï coï thãø laìm cho saín pháøm báøn, måì âuûc hoàûc taûo vãút sáøm trong saín pháøm.

Trong quaï trçnh nhæûa hoaï cuîng nhæ quaï trçnh âuïc coï sæû váûn chuyãøn cuía nhæûa loíng trong caïc bäü pháûn dáùn nhæûa, cho nãn khaí nàng gia cäng, mæïc âäü träün láùn phuû thuäüc vaìo tênh cháút læu biãún cuía váût liãûu. Thæåìng âiãöu kiãûn gia cäng thuáûn låüi nháút laì âäü nhåït beï, tæïc laì âäü linh âäüng cuía váût liãûu cao. Âäúi våïi Polymer vä âënh hçnh duì åí nhiãût âäü chaíy nhåït âäü nhåït cuîng ráút cao, cao hån Polymer cuìng loaûi kãút tinh åí nhiãût âäü noïng chaíy, cho nãn khi gia cäng Polymer vä âënh hçnh thæåìng nhiãût âäü xy lanh phaíi cao hån Tf vaì aïp suáút âuïc cuîng cao hån so våïi Polymer kãút tinh.

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Trong quaï trçnh âuïc nhæûa nhiãût deío coï quaï trçnh âäút noïng vaì laìm nguäüi váût liãûu nãn tênh cháút nhiãût cuía váût liãûu phaíi âæåüc chuï yï âãún, trong âoï coï nhiãût dung vaì hãû säú truyãön nhiãût cuía váût liãûu. Âäü giaín nåí nhiãût cuîng laì yãúu täú cáön biãút khi tênh âãún âäü co ruït cuía saín pháøm Ngoaìi ra âãø xaïc âënh chãú âäü nhiãût cho quaï trçnh gia cäng chuïng ta cuîng phaíi biãút caïc giaï trë Tf, Tg, Tph 2. Nháûp liãûu

Nhæ âaî noïi, quaï trçnh âuïc dæåïi aïp suáút laì quaï trçnh khäng äøn âënh, chiãöu daìi caïc vuìng nhiãûm vuû cuía truûc vêt luän thay âäøi theo thåìi gian. Âiãöu kiãûn phaíi coï quaï trçnh nhæûa hoaï 1 vuìng laì cáön thiãút, vç nãúu khäng thç seî coï sæû báút äøn âënh vãö khäúi læåüng váût liãûu åí âáöu vêt khi bàõt âáöu giai âoaûn âuïc vaì khäng khê seî vaìo khäúi váût liãûu træåïc âáöu vêt laìm cho saín pháøm bë khuyãút táût, cháút læåüng khäng âäöng âãöu. - Quaï trçnh nhæûa hoaï phaíi âaím baío váût liãûu âaût traûng thaïi chaíy nhåït hoaìn toaìn khi tåïi âáöu

vêt, nãúu khäng seî hiãûn diãûn vuìng haût ràõn træåïc âáöu vêt. Do âoï, phaíi duìng aïp læûc låïn måïi âáøy âæåüc nhæûa vaìo khuän vaì cháút læåüng saín pháøm xáúu. Ngoaìi ra, âãø âaím baío sæû âäöng nháút, quaï trçnh träün váût liãûu täút trong raînh vêt.

- Âãø âaût âæåüc caïc yãu cáöu trãn cáön chuï yï caïc thäng säú chiãöu daìi vuìng laìm viãûc, váûn täúc quay, váûn täúc luìi cuía vêt, khoaíng chuyãøn âäüng tënh tiãún cuía vêt vaì cáúu taûo cuía raînh vêt. Khoaíng chuyãøn âäüng tënh tiãún cuía vêt quyãút âënh khäúi læåüng nhæûa âáøy vaìo khuän. Nãúu

khäúi læåüng naìy êt hån læåüng cáön thiãút seî gáy khuyãút táût saín pháøm vç khuän khäng âæåüc laìm âáöy âuí, aïp suáút âuïc khäng âuí âãø neïn váût liãûu trong khuän thç saín pháøm khäng âaím baío hçnh daïng vaì khäng thãø buì nhæûa vaìo chäø nguyãn liãûu bë co ruït trong quaï trçnh nguäüi. 3. Nhiãût âäü nguyãn liãûu trong xi lanh

Nhiãût âäü nguyãn liãûu trong xi lanh phaíi âaím baío viãûc váût liãûu åí traûng thaïi chaíy nhåït âãø gia cäng nhæng khäng bë phán huyí.

Vç polymer thæåìng laì nhæîng cháút dáùn nhiãût keïm vaì nhaûy nhiãût nãn viãûc kiãøm soaït nhiãût cuía xi lanh nguyãn liãûu ráút cáön thiãút. Vãö màût kinh tãú thç thåìi gian læu truï cuía nhæûa trong xi lanh caìng ngàõn caìng coï låüi. Nhiãût âäü cuía nguyãn liãûu trong xi lanh vaì thåìi gian laìm nguäüi saín pháøm coï quan hãû våïi nhau. Nãúu nhiãût âäü nguyãn liãûu quaï cao thç thåìi gian laìm nguäüi saín pháøm seî keïo daìi.

Thæûc tãú chao tháúy khi saín xuáút caïc saín pháøm coï kêch thæåïc låïn nhæ nhau thç yãúu täú haûn chãú nàng suáút khäng phaíi laì thåìi gian laìm âáöy maì laì thåìi gian cáön thiãút âãø laìm nguäüi saín pháøm trong khuän. 4. AÏp suáút âuïc

AÏp suáút âuïc cáön phaíi âuí âãø thàõng tråí læûc cuía doìng chaíy trong xi lanh, voìi phun, raînh khuän, vuìng taûo hçnh cuía khuän vaì taûo kæûc neïn nguyãn liãûu trong khuän. Tuy nhiãn nãúu tàng aïp suáút quaï cao seî keïo theo læûc âoïng khuän cao, âäü bãön váût liãûu chãú taûo khuän cao...

Thäng thæåìng, aïp suáút âuïc phuû thuäüc chuí yãúu vaìo loaûi maïy âuïc, cáúu taûo cuía khuän vaì tênh cháút læu biãún nguyãn liãûu åí nhiãût gia cäng. 5. Thåìi gian duy trç aïp suáút

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Thåìi gian naìy phaíi âuí låïn âãø âaím baío nguyãn liãûu trong raînh khuän vaì khuän âaût âãún âäü nhåït thêch håüp ngàn caín doìng chaíy cuía nhæûa tæì vuìng taûo hçnh cuía khuän ra ngoaìi dæåïi aïp suáút khi taïch voìi phun ra khoíi äúng loït raînh khuän. 6. Cáúu taûo raînh khuän

Nhæ âaî trçnh baìy, cáúu taûo cuía raînh khuän aính hæåíng âãún täøn tháút aïp suáút cuía doìng nhæûa loíng trong quaï trçnh láúp âáöy khuän. Do âoï, aính hæåíng âãún thåìi gian láúp âáöy khuän, âäü neïn cuía váût liãûu trong khuän.

Træåìng håüp khuän nhiãöu läù, viãûc bäú trê caïc raînh phuû ráút qua troüng, vç noï aính hæåíng âãún sæû phán bäú váût liãûu vaìo caïc läù khuän do âoï aính hæåíng âãún cháút læåüng saín pháøm. 7. Nhiãût âäü khuän âuïc

Nhiãût âäü khuän âuïc aính hæåíng âãún quaï trçnh laìm nguäüi, nhiãût âäü naìy phaíi âaím baío cho nguyãn liãûu chaíy vaìo vuìng taûo hçnh cuía khuän maì khäng bë âoïng ràõn træåïc khi láúp âáöy. Nhiãût âäü khuän quaï tháúp seî dãø xaíy ra hiãûn tæåüng doìng váût liãûu bë âoïng ràõn træåïc khi láúp âáöy. Coìn nhiãût âäü khuän quaï cao thç saín pháøm khi láúy ra khoíi khuän dãù bë cong vãnh.

Ngoaìi ra, nhiãût âäü khuän coìn aính hæåíng âãún âäü co ruït khäng âäöng âãöu cuía saín pháøm vaì quaï trçnh âënh hæåïng maûch phán tæí khi chaíy. Háûu quaí laì aính hæåíng âãún sæû taûo caïc vãút loîm vaì täön taûi caïc æïng suáút dæ gáy phaï huyí saín pháøm.

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Chæång VII GIA CÄNG SAÍN PHÁØM BÀÒNG PHÆÅNG PHAÏP TAÛO HÇNH NHIÃÛT

I. Âàûc âiãøm phæång phaïp - Âáy laì phæång phaïp gia cäng coï thãø noïi laì cäø âiãøn. Quaï trçnh gia cäng âæåüc thæûc hiãûn

våïi nguyãn liãûu nhæûa deîo åí daûng táúm hoàûc daûng äúng gäöm caïc giai âoaûn: + Càõt hçnh så bäü + Âäút noïng + Taûo hçnh vaì laìm nguäüi + Láúy saín pháøm vaì hoaìn táút

- Trong phæång phaïp naìy váût liãûu chè âæåüc âäút noïng âãún traûng thaïi mãöm cao vaì quaï trçnh taûo hçnh laì quaï trçnh gáy biãún daûng táúm váût liãûu âãø âaût âãún hçnh daûng cuäúi cuìng cho nãn taïc duûng nhoí hån caïc saín pháøm trãn.

- Phæång phaïp naìy coï nhæîng æu âiãøm sau: + Thiãút bë âån giaín, âáöu tæ tháúp + Phuì håüp khi saín xuáút våïi saín læåüng êt, saín pháøm våïi kcêh thæåïc låïn, hçnh daûng âån giaín.

Do nhæîng giåïi haûn trãn maì saín pháøm taûo hçnh nhiãût âäü chè âæåüc aïp duûng phäø biãún khi coï nhiãöu loaûi nhæûa nhiãût deîo vaì phæång phaïp taûo hçnh chán khäng ra âåìi, cho pheïp saín xuáút caïc saín pháøm coï cháút læåüng cao. II. Caïc phæång phaïp gia cäng 1. Phæång phaïp dáûp

Laì phæång phaïp taûo hçnh nhiãût coï læûc taïc duûng låïn nháút. Læûc laìm biãún daûng gáy nãn båíi chaìy eïp cuía maïy eïp âæåüc sæí duûng âãø gia cäng mäüt säú nhæûa nhiãût ràõn daûng táúm nhæ nhæûa PE táøm vaíi, giáúy, nhæûa Epoxy. Coï 3 loaûi taûo hçnh: ∗ Dáûp trãn khuän: Phæång phaïp naìy coï thãø aïp duûng cho táút caí caïc loaûi nhæûa nhiãût deîo nhæng thæåìng sæí duûng hån våïi Cellulose Nitrat vç váût liãûu naìy khoï gia cäng bàòng caïc phæång phaïp eïp vaì âuïc dæåïi aïp suáút. Våïi caïc loaûi nhæûa nhiãût deío khaïc phæång phaïp naìy âæåüc sæí duûng khi saín pháøm kêch thæåïc låïn, âån giaín vaì saín læåüng êt. Trong quaï trçnh dáûp, chaìy dáûp tiãúp xuïc våïi váût liãûu træåïc khi thaình hçnh hoaìn toaìn nãn noï cáön phaíi coï nhiãût âäü thêch håüp âãø traïnh váût liãûu nguäüi laûi taûi caïc âiãøm tiãúp xuïc gáy biãún daûng khäng âäöng âãöu vaì æïng suáút näüi gia tàng. Phæång phaïp naìy tuy âàõt tiãön nhæng thæåìng âæåüc duìng nhiãöu. ∗ Dáûp keïo

Phæång phaïp naìy cuîng coï thãø aïp duûng cho caïc loaûi nhæûa nhiãût deîo khaïc nhau. Trong quaï trçnh gia cäng, sau khi âæåüc âäút noïng âãún nhiãût âäü thêch håüp, táúm váût liãûu âæåüc laìm biãún daûng dæåïi taïc duûng cuía chaìy dáûp trong khi âæåüc keûp giæî trãn keûp. Do âàûc tênh gia cäng nhæ

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váûy nãn bãö daìy saín pháøm khäng âäöng âãöu vaì nhoí hån bãö daìy táúm váût liãûu ban âáöu. Phæång phaïp naìy aïp duûng cho caïc saín pháøm coï bãö sáu khäng quaï 1,5 láön âæåüc kênh (bãö räüng) táúm váût liãûu.

Âãø coï thãø âaût âæåüc sæû âäöng âãöu hån vãö bãö daìy saín pháøm, ngæåìi ta duìng bäü pháûn keûp sao cho táúm váût liãûu trãn keûp khi chaìy dáûp taïc duûng trong quaï trçnh âoïng khuän (haû chaìy), loì xo neïn vaì læûc keûp seî tàng dáön theo bãö sáu âæåüc keïo cho âãún khi táúm váût liãûu bë keûp chàût. Khi âoï nãúu tiãúp tuûc keïo thç saín pháøm seî coï dáúu vaì moíng åí thaình. Nhiãût âäü gia cäng bàòng dáûp keïo cuía mäüt säú polymer nhæ sau:

Váût liãûu Nhiãût âäü gia cäng (0C)

Cellulose acetat Celluloseacetat butirat Cellulose nitrat Etyl Cellulose Acrylic Vinyl Clorua acetat ABS

110 ÷ 135 95 ÷ 120 90 ÷ 115 110 ÷ 135 120 ÷ 165 35 ÷ 120 110 ÷ 165

∗ Dáûp trãn âãûm âaìn häöi

Sæû taûo hçnh saín pháøm trong phæång phaïp naìy nhoí vaì læûc eïp cuía chaìy dáûp vaì tênh âaìn häöi cuía cao su. Âàûc âiãøm cuía phæång phaïp naìy laì cäúi dáûp khäng coï hçnh daïng cuía saín pháøm maì chaìy dáûp coï hçnh daïng saín pháøm.

Trãn cäúi khuän coï âãûm mäüt låïp cao su âãø taûo ra phaín læûc eïp táúm váût liãûu saït vaìo chaìy dáûp, láúy hçnh daïng chi tiãút trãnchaìy dáûp.

Trong quaï trçnh gia cäng, nhåì ma saït cuía táúm váût liãûu vaì âãûm cao su nãn táúm váût liãûu khäng bë xã dëch khi dáûp. Giåïi haûn cuía phæång phaïp naìy laì sæû laîo hoaï nhiãût cuía âãûm cao su. 2. Phæång phaïp taûo hçnh chán khäng

Kyî thuáût naìy måí räüng hæåïng aïp duûng cuía phæång phaïp taûo hçnh nhiãût vç yãu cáöu thiãút bë âån giaín, nàng suáút cao, cho saín pháøm nhiãöu hçnh daûng khaïc nhau. Coï nhiãöu kyî thuáût taûo hçnh chán khäng: ∗ Taûo hçnh træûc tiãúp dæåïi taïc duûng cuía chán khäng

Duìng chán khäng âãø taûo sæû sai biãût vãö aïp suáút åí 2 bãn thaình táúm váût liãûu. phæång phaïp naìy coï thãø thæûc hiãûn trãn khuä khi saín pháøm cáön coï chi tiãút bãn ngoaìi hoàûc trãn chaìy khi saín pháøm cáön coï chi tiãút bãn trong. Viãûc taûo hçnh træûc tiãúp trãn chaìy seî coï nhiãöu phãú liãûu vç phaíi càõt boí caïc thaình bãn.

Phæång phaïp naìy thêch håüp våïi caïc saín pháøm coï tyí lãû H/W (tyí lãû keïo) beï, thæåìng duìng âãø saín xuáút caïc saín pháøm coï sæû khaïc biãût hoaìn toaìn vãö baïn kênh cong vãnh trãn bãö màût nhæng khoï traïnh âæåüc caïc vãút trãn bãö màût saín pháøm do viãûc nguäüi cuía váût liãûu khi tiãúp xuïc

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våïi khuän træåïc khi viãûc taûo hçnh hoaìn táút, vê duû nhæ saín xuáút caïc baín âäö näøi, màût buïp bã,... våïi caïc loaûi nhæûa nhæ acrylic, celluloid, vinyl cæïng... ∗ Taûo hçnh chán khäng kãút håüp våïi chaìy noïng

Âãø traïnh caïc vãút trãn bãö màût saín pháøm do sæû laìm nguäüi váût liãûu taûi caïc tiãúp âiãøm âáöu tiãn giæîa táúm váût liãûu vaì khuän, ngæåìi ta sæí duûng chaìy noïng âãø taûo daûng så bäü. Phæång phaïp naìy cho saín pháøm âãöu hån vaì coï thãø sæí duûng våïi tyí lãû keïo cao hån saín pháøm taûo hçnh træûc tiãúp bàòng chán khäng.

Træåïc khi duìng læûc chán khäng, chaìy eïp haû xuäúng mäüt âoaûn nháút âënh âãø taûo hçnh så bäü cho táúm váût liãûu. ∗ Taûo hçnh chán khäng kãút håüp våïi táúm keïo trãn chaìy Phæång phaïp naìy coï thãø xem nhæ laì kãút håüp cuía dáûp keïo våïi chán khäng, giuïp taûo âæåüc caïc âæåìng cong ngæåüc vaì caïc daûng phæïc taûp maì phæång phaïp dáûp keïo khäng thæûc hiãûn âæåüc. Tyí lãû keïo thæûc hiãûn âæåüc coï thãø lãn âãún 1:1. ∗ Taûo hçnh chán khäng kãút håüp khê neïn Phæång phaïp naìy cho pheïp saín xuáút âæåüc nhiãöu saín pháøm coï âæåìng viãön phæïc taûp, âäü cong khäng âãöu nhau. Coï nhiãöu caïch kãút håüp chán khäng vaì khê neïn nhàòm náng cao âäü âäöng âãöu cuía bãö daìy saín pháøm vaì kiãøm soaït âæåüc bãö daìy naìy. Sau âáy laì mäüt säú kãút håüp: - Keïo càng så bäü bàòng chán khäng vaì taûo hçnh bàòng khê neïn. Phæång phaïp naìy phuì håüp våïi caïc váût liãûu coï tênh âaìn häöi cao åí âiãöu kiãûn gia cäng (mãöm cao åí âiãöu kiãûn gia cäng), thæåìng âæåüc aïp duûng cho nhæûa Acrylic, ABS âãø gia cäng caïc häüp chæïa trong suäút. - Keïo càng så bäü bàòng khê neïn, taûo hçnh bàòng chán khäng: phæång phaïp naìy tæång tæû nhæ phæång phaïp trãn, giuïp cho sæû âënh hæåïng täút. - Taûo hçnh våïi âãûm khäng khê: Âãø traïnh sæû tiãúp xuïc khäng âäöng âãöu ban âáöu giæîa khuän vaì táúm váût liãûu, gáy nãn caïc vãút trãn bãö màût saín pháøm. Phæång phaïp taûo hçnh våïi âãûm khê khàõc phuûc âæåüc nhæåüc âiãøm naìy, trong âoï khi gia cäng, táúm váût liãûu âæåüc laìm biãún daûng giæîa 2 âãûm khê. III. Caïc thäng säú kyî thuáût cuía quaï trçnh taûo hçnh chán khäng 1. Tyí säú keïo

Biãøu diãùn tyí säú giæîa bãö màût maì táúm váût liãûu phaíi biãún daûng vaì bãö räüng cäú âënh cuía táúm váût liãûu ban âáöu H/W. Tyí säú keïo aính hæåíng ráút nhiãöu âãún âäü âäöng âãöu cuía saín pháøm vaì laì 1 trong nhæîng yãúu täú quyãút âënh viãûc læûa choün phæång phaïp taûo hçnh.

Tuyì theo phæång phaïp taûo hçnh maì âäü âäöng âãöu vãö bãö daìy saín pháøm chè cháúp nháûn âæåüc khi tyí säú keïo nàòm dæåïi 1 giaï trë giåïi haûn naìo âoï. Vê duû: Våïi phæång phaïp taûo hçnh chán khäng træûc tiãúp nãúu tyí säú keïo væåüt quaï 1:2 thç sæû chãnh lãûch bãö daìy åí caïc vë trê khaïc nhau trãn saín pháøm ráút låïn, khäng thãø cháúp nháûn âæåüc duì coï xæí lyï bàòng báút cæï caïch naìo. Traïi laûi våïi phæång phaïp taûo hçnh kãút håüp keïo táúm trãn chaìy, tyí säú tåïi haûn naìy lãn âãún 1:1. Phæång phaïp taûo hçnh kãút håüp våïi chaìy âáøy hoàûc keïo såü bäü cuîng coï giaï trë tyí säú keïo laì 1:1 coìn phæång phaïp taûo hçnh våïi âãûm khê thç giaï trë naìy coï thãø lãn âãún 1,5:1.

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Ngoaìi tyí säú keïo, âäü âäöng âãöu vãö bãö daìy cuía saín pháøm coìn phuû thuäüc vaìo hçnh daûng khuän, caïc goïc caûnh... 2. Nhiãût âäü taûo hçnh

Khoaíng nhiãût taûo hçnh bàòng phæång phaïp naìy âäúi våïi caïc nhæûa nhiãût deîo tæång âäúi räüng. Nhiãût âäü tháúp nháút laì nhiãût âäü maì coï thãø taûo âæåüc saín pháøm häüp vuäng (hçnh häüp vuäng) våïi caïc caûnh sàõc goïc maì khäng coï nhæîng khuyãút táût nháûn tháúy âæåüc bàòng màõt thæåìng vaì nhiãût âäü cao nháút laì nhiãût âäü maì táúm váût liãûu bàõt âáöu chaíy voîng xuäúng trãn keûp hoàûc nhiãût âäü maì váût liãûu bë biãún daûng hoàûc bë chaíy do phán huyí. Nhiãût âäü gia cäng cuîng aính hæåíng âãún bãö daìy åí caïc âiãøm khaïc nhau trãn saín pháøm.

Viãûc læûa choün chãú âäü gia cäng, ngoaìi yãúu täú âäü âäöng âãöu vãö bãö daìy saín pháøm coìn aính hæåíng âãún cháút læåüng saín pháøm. Noïi chung saín pháøm gia cäng åí nhiãût âäü cao seî coï cháút læåüng cao hån saín pháøm gia cäng åí nhiãût âäü tháúp vç giaím âæåüc æïng suáút näüi vaì äøn âënh kêch thæåïc hån.

Âãø âaût âæåüc sæû âäöng âãöu vãö bãö daìy saín pháøm, âäi khi ngæåìi ta sæí duûng phæång phaïp âäút noïng coï tênh âãún hçnh daûng saín pháøm, trong âoï åí caïc âiãøm maì trong quaï trçnh gia cäng chëu æïng suáút låïn thç seî âæåüc âäút noïng êt hån nghéa laì nhiãût âäü tháúp hån. Tuy nhiãn, saín pháøm cuîng êt âæåüc sæí duûng vç phæïc taûp vaì taûo caïc sæïc càng trãn bãö màût saín pháøm laìm saín pháøm dãù bë raûng næït khi sæí duûng.

Âãø âäút noïng váût liãûu âãún nhiãût âäü gia cäng, ngæåìi ta thæåìng sæí duûng phæång phaïp âäút noïng bãö màût våïi âeìn häöng ngoaûi âàût caïch táúm váût liãûu tæì 75 ÷ 100 mm hoàûc âäút noïng bàòng doìng âiãûn cao táön. Viãûc âäút noïng bàòng doìng âiãûn cao táön seî cho saín pháøm coï cháút læåüng täút, nàng suáút cao. Tuy nhiãn, phæång phaïp naìy haûn chãú váût liãûu sæí duûng.

Trong phæång phaïp taûo hçnh nhiãût, thåìi gian âäút noïng chiãúm tæì 50 ÷ 80% thåìi gian saín xuáút, cho nãn viãûc læûa choün phæång phaïp âäút noïng, váûn täúc âäút noïng seî aính hæåíng âãún nàng suáút lao âäüng. 3. Váûn täúc biãún daûng

Tênh cháút váût liãûu thay âäøi theo nhiãût âäü vaì váûn täúc biãún daûng. Khi tàng nhiãût âäü hoàûc giaím váûn täúc biãún daûng váût liãûu seî tråí nãn mãöm hån. Trong quaï trçnh taûo hçnh, thæåìng caïc vë trê khaïc nhau trãn bãö màût táúm váût liãûu chëu taïc duûng cuía æïng suáút khaïc nhau vaì täúc âäü nguäüi khaïc nhau. Do âoï, váûn täúc biãøu diãùn seî aính hæåíng âãún bãö daìy saín pháøm.

Viãûc læûa choün váûn täúc thaình hçnh thêch håüp phuû thuäüc vaìo nhiãût âäü gia cäng vaì caí bãö daìy táúm váût liãûu. Noïi chung, nãúu keïo cháûm seî gáy hiãûn tæåüng xáúu trãn bãö màût do sæû laìm nguäüi khi keïo, coìn nãúu keïo quaï nhanh thç caïc âiãøm chëu æïng suáút låïn nhæ caïc goïc caûnh seî bë moíng do váût liãûu khäng chaíy këp. Váût liãûu moíng thç cáön keïo nhanh hån váût liãûu daìy vç quaï trçnh laìm nguäüi nhanh hån. Thæûc tãú cho tháúy váûn täúc taûo hçnh biãún thiãn tæì 7m/phuït âäúi våïi caïc loaûi nhæûa polyolefin (PE, PP), lãn âãún 25 m/phuït våïi loaûi Celluloid vaì 30 m/phuït cho Polycacbonat.

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TAÌI LIÃÛU THAM KHAÍO Phaûm Minh Haíi; Váût liãûu cháút deío - Tênh cháút vaì cäng nghãû gia cäng; Âaûi hoüc Baïch

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