Đồ án Ứng dụng công nghệ RTM chế tạo một số sản phẩm mẫu thử (dạng chân vịt) (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Ứng dụng công nghệ RTM chế tạo một số sản phẩm mẫu thử (dạng chân vịt) (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT CƠ KHÍ ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ (DẠNG CHÂN VỊT) GVHD: ThS. TRẦN MINH THẾ UYÊN SVTH: NGUYỄN QUỐC TUẤN MSSV: 09112105 SVTH: MẠC HỮU TÚ MSSV: 11144110 SVTH: VÕ XUÂN TRƯỜNG MSSV: 11144109 S K L 0 0 3 8 9 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 7/2015
2. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY  BỘ MÔN CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đề tài: “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ (DẠNG CHÂN VỊT)” Giảng viên hƣớng dẫn: ThS. TRẦN MINH THẾ UYÊN Sinh viên thực hiện: NGUYỄN QUỐC TUẤN 09112105 MẠC HỮU TÚ 11144110 VÕ XUÂN TRƢỜNG 11144109 Khoá: 2011 - 2015 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 07/2015
3. TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CƠ KHÍ CHẾ TẠO MÁY Độc lập - Tự do – Hạnh phúc BỘ MÔN CÔNG NGHỆ TỰ ĐỘNG NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Giảng viên hƣớng dẫn: ThS. Trần Minh Thế Uyên Sinh viên thực hiện:Nguyễn Quốc Tuấn MSSV: 09112105 Võ Xuân Trƣờng MSSV: 11144109 Mạc Hữu Tú MSSV:11144110 1. Tên đề tài: “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ (DẠNG CHÂN VỊT)” 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu - Vật liệu cho trƣớc (Nhựa polyester, chất đóng rắn MEKP, sợi thủy tinh) - Kích thƣớc mẫu thử (dạng chân vịt) với D=280mm, số cánh là 3, Dtrục=42 3. Nội dung chính của đồ án - Tổng quan công nghệ RTM - Nghiên cứu, tìm hiểu đặc điểm, công dụng, giá cả các loại nhựa trên thị trƣờng - Biết đƣợc lịch sử, ứng dụng của nhựa Composite trong cuộc sống - Đƣợc trực tiếp vận hành các loại máy CNC để tự gia công khuôn - Tìm hiểu, nghiên cứu các phần mềm: CREO 3.0, Caeses Frendship Framework - Tìm hiểu nguyên lý, cấu tạo, đặc điểm, giá cả các loại chân vịt trên thị trƣờng - Thiết kế, tách khuôn, gia công khuôn mẫu thử (dạng chân vịt) - Tiến hành quy trình ứng dụng công nghệ RTM tạo ra sản phẩm mẫu thử (dạng chân vịt) - Tạo ra sản phẩm mẫu thử (dạng chân vịt) - Thử nghiệm mẫu thử (dạng chân vịt) với ghe, bè ở Tiền Giang 4. Các sản phẩm dự kiến Mẫu thử (dạng chân vịt) 5. Ngày giao đồ án: tháng 3 năm 2015 6. Ngày nộp đồ án: ngày 22 tháng 07 năm 2015 i
4. TRƢỞNG BỘ MÔN GIẢNG VIÊN HƢỚNG DẪN (Ký, ghi rõ họ tên) (Ký, ghi rõ họ tên) Đƣợc phép bảo vệ (GVHD ký, ghi rõ họ tên) ii
5. LỜI CAM KẾT - Tên đề tài:ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ (DẠNG CHÂN VỊT) - GVHD: ThS. Trần Minh Thế Uyên - Họ tên sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn MSSV: 09112105 Lớp: 091121A Võ Xuân Trƣờng 11144109 111442B Mạc Hữu Tú 11144110 111442B - Địa chỉ sinh viên: Nguyễn Quốc Tuấn: 0905715218 (09112105@student.hcmute.edu.vn) Võ Xuân Trƣờng 01646122863 (truongalone93@gmail.com) Mạc Hữu Tú 01636761360 (machuutu@gmail.com) - Ngày nộp khoá luận tốt nghiệp (ĐATN): 22/7/2015 - Lời cam kết: “Tôi xin cam đoan khoá luận tốt nghiệp (ĐATN) này là công trình do chính tôi nghiên cứu và thực hiện. Tôi không sao chép từ bất kỳ một bài viết nào đã được công bố mà không trích dẫn nguồn gốc. Nếu có bất kỳ một sự vi phạm nào, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm”. TP. Hồ Chí Minh, ngày 22 tháng 7năm 2015 Ký tên Nguyễn Quốc Tuấn Võ Xuân Trƣờng Mạc Hữu Tú iii
6. LỜI CẢM ƠN Trong quá trình làm đồ án tốt nghiệp, chúng em đã gặp rất nhiều khó khăn vì kiến thức lý thuyết còn ít, kinh nghiệm thiết kế, chế tạo còn nhiều hạn chế, cũng nhƣ việc sử dụng phần mềm thiết kế chƣa thuần thục. Thế nhƣng, chúng em luôn có đƣợc sự hỗ trợ nhiệt tình từ quý thầy cô trong khoa Cơ khí Chế tạo máy, sự giúp đỡ chân thành của bạn bè và ngƣời thân. Chính điều đó đã tạo điều kiện cho chúng em hoàn thành đồ án này. Nay chúng em xin gởi lời cảm ơn chân thành tới: - Giảng viên ThS. Trần Minh Thế Uyên đã tận tình chỉ bảo, hƣớng dẫn, động viên cho chúng em trong suốt quá trình làm đồ án. Với những kinh nghiệm thiết thực của mình, thầy đã giúp chúng em nhận ra những hạn chế, sai sót để khắc phục sai sót và có những cách làm, bƣớc đi hợp lý. - Tất cả quý thầy cô trong khoa Cơ khí Chế tạo máy đã khuyến khích, tạo điều kiện, hỗ trợ kiến thức, kinh nghiệm cho chúng em thực hiện đồ án tốt nhất. - Gia đình cùng toàn bộ anh chị em, bạn bè đã giúp đỡ từ vật chất đến tinh thần cho chúng em. Nhóm sinh viên thực hiện iv
7. TÓM TẮT ĐỒ ÁN Composite là vật liệu truyền thống có từ lâu đời, không những đƣợc sử dụng rộng rãi từ lâu ở các nƣớc trên thế giới, mà chúng còn đƣợc sử dụng nhiều ở Việt Nam trong hầu hết các ngành, lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. Do những đặc tính vƣợt trội nhƣ nhẹ, độ chịu ăn mòn cao, cơ tính tốt Hiện nay ngƣời ta đang tìm cách thay thế các vật liệu cũ bằng các vật liệu Composite nhằm tạo ra những cấu trúc bền và nhẹ vừa đảm bảo khả năng làm việc của kết cấu với giá thành rẻ, phú hợp với công nghệ phát triển vật liệu ngày nay. Bên cạnh đó Phƣơng pháp gia công có ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng sản phẩm, phƣơng pháp gia công bị chi phối bởi tính chất của vật liệu Polymer cũng nhƣ yêu cầu về hình dáng, tính chất của sản phẩm cuối cùng. Việc lựa chọn phƣơng pháp gia công thích hợp nói chung là rất phực tạp, phải chú ý đến nhiều khía cạnh nhƣ tính chất của vật liệu ban đầu, yêu cầu về chất lƣợng sản phẩm, yêu cầu về lợi ích kinh tế Vì thế nhóm chúng em quyết định chọn đề tài: “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ DẠNG CHÂN VỊT”. Vì nó có những ƣu điểm vƣợt trội hơn các sản phẩm khác, sản phẩm Composite hạn chế gây ô nhiễm môi trƣờng vì làm khuôn kín, cơ tính cao, không cần cắt bavia khi gia công xong, thời gian điền đầy một sản phẩm nhanh. Tiến hành thực nghiệm trên thiết bị, chạy với khuôn theo kích thƣớc tiêu chuẩn. Với vật liệu nền là Nhựa polyester, thành phần cốt là sợi thủy tinh và chất xúc tác. Thí nghiệm tăng dần lớp vật liệu cốt để khảo sát sự ảnh hƣởng của vật liệu cốt lên chất lƣợng vật liệu Composite. v
8. ABSTRACT Composite is a traditional material that has existed for a long time. It is not only used widely in lots of countries in over the world, but also applied in most of all sectors of the national economy of Viet Nam due to outstanding features such as lightweight, high qualification of corrosive resistance and high mechanical properties. At present, people are trying to replace traditional materials by Composite materials in order to create light, enduring structures but ensure their working abilities, as well as meet low price to fit with the technology of developing material. Nowadays: Besides, processing methods can affect the quality of product. Processing methods is dominated by the properties of Polymer materials as well as requirements on the shape and features of the final product. The selection of appropriate processing methods is generally very complex because we have to pay attention to many aspects such as characteristics of original material, requirements for product quality, and requirements for economic benefits. Therefore, our group decided to choose the topic “RTM TECHNOLOGY APPLICATION OF SOME PRODUCTS MANUFACTURING TEST (PROPELLER).” Because it has remarkable advantages over other products, products Composite limited environmental pollutants as closed mold, High mechanical properties, no cutting burrs when processing is complete, a time filled products fast. We carried on applied experiment with the equipment. The basic material is Polyester Plastic; the core component is Fiberglass and catalyst. The experiment increases the core material layer to examine the effect core material on the quality of Composite material. vi
9. MỤC LỤC Trang NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i LỜI CAM KẾT iii LỜI CẢM ƠN iv TÓM TẮT ĐỒ ÁN v MỤC LỤC vii DANH MỤC HÌNH ẢNH xi DANH MỤC BẢNG xvi DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT xvii CHƢƠNG 1: GIỚI THIỆU 1 1.1 Tính cấp thiết của đề tài 1 1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1 1.2.1 Ý nghĩa khoa học 1 1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn 1 1.3 Mục tiêu của đề tài 2 1.4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 2 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu 2 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 2 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 2 1.5.1 Cơ sở phƣơng pháp luận 2 1.5.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể 2 1.6 Kết cấu đồ án tốt nghiệp 3 CHƢƠNG 2: TỔNG QUAN 4 2.1 Giới thiệu Composite 4 2.1.1 Khái niệm: 4 2.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển 4 2.1.2 Ƣu điểm 5 2.2 Phân loại Composite 5 vii
10. 2.2.1 Phân loại theo hình dạng 5 2.2.2 Phân loại theo bản chất, thành phần 5 2.3 Cấu tạo của vật liệu Composite 5 2.3.1 Vật liệu nền 6 2.3.2Chất độn (cốt) 8 2.3.3 Chất pha loãng: 8 2.3.4 Chất tách khuôn, chất làm kín và các phụ gia khác: 8 2.3.5 Xúc tác – Xúc tiến 9 2.4 Ứng dụng Composite 10 2.4.1 Thế giới 10 2.4.2 Trong nƣớc 11 2.4.3 Tầm quan trọng của Composite 11 2.5 Công nghệ RTM 13 CHƢƠNG 3: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM CẦN THIẾT KẾ KHUÔN 17 3.1 Lịch sử phát triển của tàu thủy có chân vịt: 17 3.2 Công dụng của chân vịt 19 3.3 Phân loại chân vịt: 20 3.3.1 Phân loại dựa vào số lƣợng cánh quạt 20 3.3.2 Phân loại bằng góc xoay lá cánh quạt: 21 3.4 Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm chân vịt: 22 3.5 Vật liệu của sản phẩm 22 CHƢƠNG 4: THIẾT KẾ KHUÔN 23 4.1 Trình tự thiết kế khuôn 23 4.1.1 Thiết kế sản phẩm 23 4.1.2 Chọn kiểu khuôn 38 4.1.3 Thiết kế hệ thống kênh dẫn 38 4.1.4 Thiết kế hệ thống thoát khí 38 4.1.5 Thiết kế hệ thống đẩy sản phẩm 38 viii
11. 4.1.6 Lực kẹp chặt khuôn 38 4.1.7 Xác định hệ số co rút phôi 39 4.2 Các yêu cầu kĩ thuật đối với chi tiết của bộ khuôn 39 4.2.1 Độ chính xác về hình dáng 39 4.2.2 Độ cứng của các chi tiết trong khuôn 39 4.2.3 Độ chính xác về kích thƣớc 39 CHƢƠNG 5: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM 40 CREO PARAMETRIC THIẾT KẾ CHẾ TẠO KHUÔN 40 5.1 Giới thiệu tổng quan 40 5.2 Ƣu điểm của phần mềm Creo Parametric 40 5.3 Tách khuôn với creo parameric 41 5.3.1 Giới thiệu 41 5.3.2 Khả năng của module 42 5.3.3 Điều kiện để tách khuôn 42 5.3.4 Các bƣớc thực hiện tách khuôn trong Creo 42 5.3.5 Tách khuôn chân vịt 43 CHƢƠNG 6: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CREO PARAMETRIC GIA CÔNG CHI TIẾT KHUÔN 55 6.1 Giới thiệu 55 6.2 Các bƣớc thực hiện 55 6.3 Gia công khuôn chân vịt 55 6.3.1 Gia công phần khuôn trên của khuôn chân vịt 55 6.3.2 Gia công khuôn dƣới của khuôn chân vịt 66 6.4 Lập trình gia công 76 6.4.1 Chuẩn bị thiết bị trƣớc khi gia công 76 6.4.2 Gia công lòng khuôn dƣới 77 CHƢƠNG 7: QUY TRÌNH CHẾ TẠO SẢN PHẨM MẪU (DẠNG CHÂN VỊT) 80 7.1 Chuẩn bị thiết bị chế tạo sản phẩm 80 ix
12. 7.1.1 Vật liệu nền (Polyester không no) 80 7.1.2 Chất đóng rắn 81 7.1.3 Vật liệu cốt (Sợi gia cƣờng) 82 7.1.4 Hệ thống thiết bị RTM 84 7.2 Quy trình chế tạo sản phẩm bằng công nghệ RTM 88 7.2.1 Quy trình công nghệ 88 7.2.2 Quy trình chế tạo sản phẩm: 89 7.2.3 Kết quả: 95 CHƢƠNG 8: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 98 8.1 Kết luận 98 8.2 Hƣớng phát triển 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO 99 PHỤ LỤC 100 x
13. DANHMỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1: Composite 4 Hình 2.2: Sơ đồ minh họa cấu tao Composite 6 Hình 2.3: Sợi thủy tinh (sợi roving) 7 Hình 2.4: Ứng dụng vật liệu Composite trong công nghiệp Ôtô 12 Hình 2.5: Một số ứng dụng của vật liệu Composite trong lĩnh vực thể thao 12 Hình 2.6: Một số ứng dụng của vật liệu Composite trong đời sống. 13 Hình 2.7: Tỉ trọng các loại vật liệu trên máy bay B787. 13 Hình 2.8: Sơ đồ hệ thống RTM 14 Hình 2.9: Quy trình thực hiện gia công Composite bằng thiết bị RTM 15 Hình 2.10: Dây chuyền sản suất RTM 15 Hình 3.1: Chân vịt 3 cánh 20 Hình 3.2: Chân vịt 4 cánh 20 Hình 3.3: Chân vịt 5 cánh 21 Hình 4.2: Các đƣờng Curver: Line- Fspline 24 Hình 4.3: Nhập thông số vào và đổi tên 24 Hình 4.4: Đổi tên thành Camberline_Tangent_start 25 Hình 4.5: Tạo Parameter và đổi tên thành Thickness_Tangent_Start 26 Hình 4.6: Nhập [1, 0.01, 0] tạo Parameter 26 Hình 4.7: Đổi tên thành Area 27 Hình 4.8: Gán đƣờng Area 27 Hifnh 4.9: Dùng lệnh Offset Curve 28 Hình 4.10: Chọn Densi begin trong ô Paramatrization 28 Hình 4.11: Tạo Image Curve 29 Hình 4.12: Chọn Create trong ô Image Tranformation 29 Hình 4.13: Gán tên các đƣờng trong ô Factor X va Factor Y 30 Hình 4.14: Tạo các đƣờng để tạo Feature definition 30 Hình 4.15: Thu đƣợc sau khi tạo hộp thoại Feature definition 31 xi
14. Hình 4.16: Đổi tên thành Mynewprofile 31 Hình 4.17: Chọn FImageCuve trong Attributes 32 Hình 4.18: Tạo FcurveEngine 32 Hình 4.19: Nhập thông số và gán giá trị đƣờng Chord 33 Hình 4.20: Kết quả khi mở file vẽ 33 Hình 4.21: Hệ tọa độ xuất hiên để vẽ chân vịt 34 Hình 4.22: Đƣờng sinh cánh chân vịt 34 Hình 4.23: Bề rộng cánh 35 Hình 4.24: Thành biên của cánh 35 Hình 4.25: Hƣớng của cánh 36 Hình 4.26: Bề dày cánh 36 Hình 4.27: Chỉnh số lƣợng cánh 37 Hình 4.28: Hộp thoại Edit để chỉnh sửa cánh 37 Hình 5.1: Module Mold Cavity trong Manufacturing 42 Hình 5.2: Mở môi trƣờng tách khuôn 43 Hình 5.3: Nhấp chọn OK nhƣ bảng trên 43 Hình 5.4: Lấy chi tiết vào để tách khuôn 44 Hình 5.5: Tạo phôi bằng thủ công 44 Hình 5.6: Nhập hệ số co rút cho chi tiết 45 Hình 5.7: Thanh công cụ môi trƣờng tách khuôn 45 Hình 5.8: Tạo đƣờng bao 46 Hình 5.9: Tạo đƣờng cơ 46 Hình 5.10: Kéo dài đƣờng cơ chỉ hƣớng tách khuôn 46 Hình 5.11: Tạo mặt phân khuôn cho cánh 47 Hình 5.12: Tạo mặt trụ bằng lệnh Extrude 47 Hình 5.13: Giao diện và nhập thông số cho trụ mặt 48 Hình 5.14: Nhập 2 mặt trụ và mặt cánh vừa tạo bằng lênh Merge 48 Hình 5.15: Kết quả sau khi Merge, ta đƣợc mặt phân khuôn 49 xii
15. Hình 5.16: Chia thể tích khuôn 49 Hình 5.17: Hộp thoại Two Volume/ All Wrkpcs 50 Hình 5.18: Tách phôi thành 2 phần trên và dƣới 50 Hình 5.19: Dùng Caviy Insert để tách thành khuôn hoàn chỉnh 51 Hình 5.20: Nhấn OK kết thúc quá trình tách khuôn 51 Hình 5.21: Hộp lệnh Mold Opening để mở khuôn 52 Hình 5.22: Khuốn 1 cánh sau khi tách 52 Hình 5.23: Lệnh pattern trong hộp Parting Surface 53 Hình 5.24: Thông số hộp Pattern 53 Hình 5.25: Kết quả sau khi Pattern 54 Hình 5.26: Khuôn đƣợc tách hoàn chỉnh 54 Hình 6.1: Khởi động Module NC Assembly 56 Hình 6.2: Ràng buộc Default 56 Hình 6.3: Tạo phôi cho khuôn 57 Hình 6.4: Vẽ phôi cho chi tiết 57 Hình 6.5: Chọn máy gia công 58 Hình 6.6: Tạo chuẩn lập trình gia công 58 Hình 6.7: Tạo mặt phẳng an toàn 58 Hình 6.8: Tạo Mill Window cho không gian làm việc 59 Hình 6.9: Chọn dao khoan 59 Hình 6.10: Chọn các lỗ cần gia công 60 Hình 6.11: Nhập thông số dao khoan 60 Hình 6.12: Chạy mô phỏng Play Patch 60 Hình 6.13: Chọn lại trục tọa độ làm việc 61 Hình 6.14: Tạo mặt phẳng an toàn 61 Hình 6.15: Tạo Mill Window 2 cho chu trình gia công 61 Hình 6.16: Chọn không gian làm việc 62 Hình 6.17: Chọn dao cho chu trình Roughing 62 xiii
16. Hình 6.18: Nhập thông số cho chu trình Roughing 63 Hình 6.19: Mô phỏng chu trình phá thô Roughing 63 Hình 6.20: Chọn dao Ball Mill cho chu trình phay tinh 64 Hình 6.21: Nhập thông số chu trình Roughing 65 Hình 6.22: Chọn khu vực cần gia công 65 Hình 6.23: Chạy mô phỏng chu trình Surface Milling 66 Hình 6.24: Modul NC Assembly 66 Hình 6.25: Ràng buộc Default 67 Hình 6.26: Tạo phôi bằng thủ công cho chi tiết 67 Hình 6.27: Chọn máy gia công 67 Hình 6.28: Tạo chuẩn làm việc của máy 68 Hình 6.29: Tạo mặt phẳng an toàn 68 Hình 6.30: Tạo Mill Window 68 Hình 6.31: Chọn dao khoan lỗ Ø4 69 Hình 6.32: Chọn lỗ cần gia công 69 Hình 6.33: Nhập thông số dao Ø4 70 Hình 6.34: Chạy mô phỏng gia công lỗ Ø4 70 Hình 6.35: Tạo lại chuẩn gia công 71 Hình 6.36: Tạo mặt phẳng an toàn 71 Hình 6.37: Tạo Mill Window 2 71 Hình 6.38: Chọn dao EndMill Ø20 72 Hình 6.39: Nhập thông số dao EndMill Ø20 72 Hình 6.40: Chạy mô phỏng chu trình Roughing 73 Hình 6.41: Chọn dao BallMill Ø6 cho chu trình Surface Milling 73 Hình 6.42: Nhập thông số dao Ball Mill 74 Hình 6.43: Chọn các mặt phẳng cần gia công 74 Hình 6.44: Chạy mô phỏng trên bề mặt 75 Hình 6.45: Xuất file code của chu trình gia công 75 xiv
17. Hình 6.46: Thiết kế lõi chi tiết 76 Hình 6.47: Máy phay CNC Hamai 76 Hình 6.48: Các loại đồ gá gia công 77 Hình 7.1: Nhựa polyester 80 Hình 7.2: Chất đóng rắn MEKP 81 Hình 7.3: Sợi thủy tinh dạng lƣới 82 Hình 7.4: Sợi thủy tinh dạng tấm 83 Hình 7.5: Sợi thủy tinh định hình theo sản phẩm. 83 Hình 7.6: Hệ thống thiết bị RTM 84 Hình 7.7: Bình chứa nhựa 85 Hình 7.8: Đồng hồ đo áp suất nén 85 Hình 7.9: Đồng hồ đo áp suất chân không 86 Hình 7.10: Máy nén khí 86 Hình 7.11: Máy hút chân không 87 Hình 7.12: Khung đỡ 87 Hình 7.13: Khuôn trên và khuôn dƣới mẫu thử chân vịt 88 Hình 7.14: Khuôn mẫu thử dạng chân vịt thuyền đã gia công 88 Hình 7.19: Quy trình công nghệ chế tạo sản phẩm 89 Hình 7.20: Bôi Cana lòng khuôn 90 Hình 7.21: Định hình sợi thủy tinh vào khuôn 90 Hình 7.22: Hai tấm khuôn khi ghép lại với nhau 91 Hình 7.22: Hút chân không 92 Hình 7.23: Nén khí nén áp suất bình chứa 92 Hình 7.24: Dẫn nhựa vào khuôn 93 Hình 7.25: Nhựa điền vào lòng khuôn 94 Hình 7.26: Nhựa trong khuôn đã khô 94 Hình 7.7: Mở khuôn lấy sản phẩm 95 Hình 7.28: Sản phẩm chân vịt thuyền 95 xv
18. Hình 7.29: Chân vịt đƣợc gắn trên bè ở miền tây 96 Hình 7.30: Chạy thử chân vịt trên sông 97 DANH MỤC BẢNG Bảng 6.1: Trình tự gia công khuôn 78 Bảng 6.2: Thông số chế độ cắt 79 xvi
19. DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 1. RTM : Resin Tranfer Molding 2. V-RTM : Vaccum Resin Tranfer Molding 3. MEKP : Methyl Ethyl Ketone Peroxide 4. PC : Polymer Composite xvii
20. CHƢƠNG 1:GIỚI THIỆU 1.1 Tính cấp thiết của đề tài - Vật liệu Composite là vật liệu tổ hợp từ hai nhiều vật liệu khác nhau nhằm tạo ra một vật liệu mới có tính năng ƣu việt hơn hẳn vật liệu thành phần ban đầu, chính vì vậy nó có nhiều tính ƣu việt và có khả năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống. - Do các đặc tính vƣợt trội so với các loại vật liệu truyền thống khác, vật liệu Composite đƣợc sử dụng trong nhiều lĩnh vực và đáp ứng tốt các yêu cầu khắt khe về chất lƣợng cũng nhƣ tính thẩm mỹ. Trong ngành vận tải, vật liệu Composite đƣợc sử dụng chế tạo toa xe, các chi tiết, kết cấu chịu lực trên ô tô và các phƣơng tiện vận tải. - Vật liệu Composite cũng đƣợc sử dụng rộng rãi trong quân sự, công nghệ vũ trụ, ngành năng lƣợng. Các ngành công nghệ hàng hải, đóng tàu cũng cho thấy ứng dụng ngày càng rộng rãi và tiềm năng lớn của vật liệu Composite. - Phƣơng pháp gia công có ảnh hƣởng rất lớn đến chất lƣợng sản phẩm, phƣơng pháp gia công bị chi phối bởi tính chất của vật liệu polymer cũng nhƣ yêu cầu về hình dáng, tính chất của sản phẩm cuối cùng. Việc lựa chọn phƣơng pháp gia công thích hợp nói chung là rất phức tạp, phải chú ý đến nhiều khía cạnh nhƣ tính chất của vật liệu ban đầu, yêu cầu về chất lƣợng sản phẩm, yêu cầu về lợi ích kinh tế Nói chung phải đảm bảo thu đƣợc sản phẩm có tính năng tốt nhất và có lợi ích kinh tế. - Căn cứ nhu cầu thiết thực đó, nhóm chúng tôi quyết định thực hiện đề tài: “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM MẪU THỬ (DẠNG CHÂN VỊT)”. 1.2 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 1.2.1 Ý nghĩa khoa học - Tạo điều kiện, tiền đề cho nghiên cứu phát triển các kỹ năng, vận dụng kiến thức đã học đƣợc vào đời sống. - Tạo ra sản phẩm mới, góp phần vào sự phát triển của nền công nghiệp nƣớc nhà. - Đây cũng sẽ là tiền đề để cải tiến, phát triển sản phẩm và ứng dụng vào trong các lĩnh vực khác có liên quan. - Là tiền đề nghiên cứu vật liệu Composite. 1.2.2 Ý nghĩa thực tiễn - Tạo ra những mẫu vật liệu Composite sử dụng trong thí nghiệm, từ đó áp dụng vào thực tế. - Tạo ra vật liệu không gây ô nhiễm môi trƣờng. 1
21. 1.3 Mục tiêu của đề tài - Tìm hiểu nguyên lý công nghệ RTM. - Vẽ 3D lại mẫu thử dạngchân vịt. - Tách khuôn các sản phẩm trên. - Gia công khuôn đã tách. - Ứng dụng công nghệ RTM để chế tạo sản phẩm. 1.4 Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tƣợng nghiên cứu - Phƣơng pháp RTM. - Vật liệu thử: polyester, sợi thủy tinh. 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu - Thiết kế, tính toán và chế tạo khuôn mẫu thử chân vịt. - Trong phòng thí nghiệm. 1.5 Phƣơng pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phƣơng pháp luận - Phƣơng pháp nghiên cứu là những nguyên tắc và cách thức hoạt động khoa học nhằm đạt đến chân lý khách quan dựa trên cơ sở của sự chứng minh khoa học. Theo định nghĩa này cần phải có những nguyên tắc cụ thể và dựa theo đó các vấn đề đƣợc giải quyết. - Nghiên cứu phƣơng pháp gia công Composite. Từ đó có sự nhìn nhận đúng hƣớng trong việc tính toán, thiết kế và chế tạo khuôn mẫu vật liệu Composite. 1.5.2 Các phƣơng pháp nghiên cứu cụ thể Để thực hiện đề tài này, chúng tôi sử dụng một số phƣơng pháp sau: - Phƣơng pháp nghiên cứu tài liệu: tham khảo các nguồn tài liệu văn bản:sách, giáo trình, tài liệu tham khảo, các bài viết từ những nguồn tin cậy trên Internet, các công trình nghiên cứu nhằm xác định đƣợc phƣơng án chế tạo thiết bị tối ƣu nhất. - Phƣơng pháp thực nghiệm: tiến hành thực nghiệm đo dòng chảy bằng dầu nhớt (hệ số chảy của nhớt xấp xỉ với polyestes) để biết đƣợc lƣu lƣợng dòng chảy và thời gian điền đầy khuôn. Lấy đó làm cơ sở chính để thiết kế khuôn sao cho hợp lý. - Phƣơng pháp phân tích:sau khi đã tham khảo, nghiên cứu tài liệu và có đƣợc số liệu cần thiết thì việc phân tích các số liệu cũng nhƣ các tài liệu có liên quan là điều cần thiết. Với mục đích là lựa chọn đƣợc cơ cấu điều khiển tối ƣu trong môi trƣờng làm việc. - Phƣơng pháp mô hình hóa: Là mục tiêu chính của đề tài, tạo cho chúng em có cơ hội để ôn lại kiến thức đã học và học hỏi đƣợc nhiều kinh nghiệm trong thực tiễn. Việc 2
22. S K L 0 0 2 1 5 4