Đồ án Ứng dụng công nghệ RTM chế tạo sản phẩm dạng tấm (Phần 1)

Nội dung text: Đồ án Ứng dụng công nghệ RTM chế tạo sản phẩm dạng tấm (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO SẢN PHẨM DẠNG TẤM GVHD: ThS. TRẦN MINH THẾ UYÊN SVTH: BẠCH THẾ TÚ - 11143295 NGUYỄN XUÂN KIỂNG - 11143241 NGUYỄN MẠNH CƯỜNG - 11143316 NGUYỄN TRẦN PhÚ - 11143390 DIỆP MINH QUANG - 11143333 S K L 0 0 4 2 9 6 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 1/2016
2. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO SẢN PHẨM DẠNG TẤM SVTH : BẠCH THẾ TÚ 11143295 NGUYỄN XUÂN KIỂNG 11143241 NGUYỄN MẠNH CƯỜNG 11143316 NGUYỄN TRẦN PHÚ 11143390 DIỆP MINH QUANG 11143333 Khoá : 2011 - 2015 Ngành : CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO MÁY GVHD : ThS. TRẦN MINH THẾ UYÊN Tp. Hồ Chí Minh, tháng 01 năm 2016
3. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ và tên sinh viên: MSSV: Bạch Thế Tú 11143295 Nguyễn Xuân Kiểng 11143241 Diệp Minh Quang 11143333 Nguyễn Mạnh Cường 11143316 Nguyễn Trần Phú 11143390 Ngành: Công nghệ chế tạo máy Lớp: 11143cl2 Giảng viên hướng dẫn: ThS. Trần Minh Thế Uyên ĐT: Ngày nhận đề tài: Ngày nộp đề tài: 1. Tên đề tài: Ứng dụng công nghệ RTM chế tạo sản phẩm dạng tấm 2. Các số liệu, tài liệu ban đầu: sử đụng công nghệ RTM làm ra 2 sản phẩm có kích thước 700x400x6 mm và 297x210x6 mm 3. Nội dung thực hiện đề tài: chế tạo khuôn RTM cho sản phẩm dạng tấm và tạo ra sản phẩm dạng tấm 4. Sản phẩm: các tấm nhựa Composite TRƯỞNG NGÀNH GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN i
4. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ và tên Sinh viên: Bạch Thế Tú MSSV: 11143295 Nguyễn Xuân Kiểng MSSV: 11143241 Nguyễn Mạnh Cường MSSV: 11143316 Diệp Minh Quang MSSS: 11143333 Nguyễn Trần Phú MSSV: 11143390 Ngành: Công nghệ chế tạo máy Tên đề tài: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO CÁC SẢN PHẨM DẠNG TẤM Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: ThS. Trần Minh Thế Uyên NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) ii
5. CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ và tên Sinh viên: Bạch Thế Tú MSSV: 11143295 Nguyễn Xuân Kiểng MSSV: 11143241 Nguyễn Mạnh Cường MSSV: 11143316 Diệp Minh Quang MSSS: 11143333 Nguyễn Trần Phú MSSV: 11143390 Ngành: Công Nghệ Chế Tạo Máy Tên đề tài: ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM DẠNG TẤM Họ và tên Giáo viên phản biện: PGS.TS. Đỗ Thành Trung NHẬN XÉT 1. Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: 2. Ưu điểm: 3. Khuyết điểm: 4. Đề nghị cho bảo vệ hay không? 5. Đánh giá loại: 6. Điểm: .(Bằng chữ: ) Tp. Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2015 Giáo viên phản biện (Ký & ghi rõ họ tên) 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 như việc sử dụng phần mềm thiết kế chưa thuần thục. Thế nhưng, chúng em luôn có được sự hỗ trợ nhiệt tình từ quý thầy cô trong khoa khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao, sự giúp đỡ chân thành của bạn bè và người 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 TS. Phạm Sơn Minh, PGS. TS. Đỗ Thành Trung, ThS. Trần Minh Thế Uyên đã tận tình chỉ bảo, hướng 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, bước đi hợp lý. - Tất cả quý thầy cô trong khoa Đào Tạo Chất Lượng Cao và Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh 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 Bạch Thế Tú Nguyễn Xuân Kiểng Nguyễn Mạnh Cường Diệp Minh Quang Nguyễn Trần Phú iv
7. LỜI MỞ ĐẦU Composite là vật liệu truyền thống có từ lâu đời, không những được sử dụng rộng rãi từ lâu ở các nước trên thế giới, mà chúng còn được sử dụng nhiều ở Việt Nam trong hầu hết các ngành, lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân. Do những đặc tính vượt trội như nhẹ, độ chụi ăn mòn cao, cơ tính tốt Hiện nay người 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, phù hợp với công nghệ phát triển vật liệu ngày nay Bên cạnh đó Phương pháp gia công có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm, phương pháp gia công bị chi phối bởi tính chất của vật liệu Polymer cũng như yêu cầu về hình dáng,kích thước, tính chất của sản phẩm cuối cùng. Việc lựa chọn phương pháp gia công thích hợp nói chung là rất phực tạp, phải chú ý đến nhiều khía cạnh như tính chất của vật liệu ban đầu, yêu cầu về chất lượng 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 DẠNG TẤM”. Vì nó có những ưu điểm vượt trội hơn các sản phẩm khác, sản phẩm Composite hạn chế gây ô nhiễm môi trường vì làm khuôn kín, cơ tính cao, không cần cắt bavia khi gia công xong, không cần gia nhiệt và thời gian điền đầy khuôn nhanh. Tiến hành đổ nhựa vào khuôn theo kích thước sản phẩm lớn 700x400x6 mm, tấm nhỏ kích thước 297x210x6 mm. Với vật liệu nền là nhựa polyester, thành phần cốt là sợi thủy tinh và chất xúc tác. v
8. PREFACE 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. So we decided to group topics "RTM TECHNOLOGY APPLICATION PRODUCTS MANUFACTURING SOME FORM PLATE ". 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. Proceed down the plastic into the mold size larger rotor size 700x400x6mm, rotor size 297x210x6 mm. With the base material is polyester resin composition is fiberglass reinforced and catalysts. Ascending material layer in order to examine the influence of the material remains on the quality of composite materials. vi
9. MỤC LỤC Trang Contents NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP I PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN II PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN III LỜI CẢM ƠN IV LỜI MỞ ĐẦU V PREFACE VI MỤC LỤC VII DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT XI DANH MỤC HÌNH ẢNH XI DANH MỤC BẢNG BIỂU XIV CHƯƠNG 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 tượng và phạm vi nghiên cứu 2 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu 2 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu 2 vii
10. 1.5 Phương pháp nghiên cứu 2 1.5.1 Cơ sở phương pháp luận 2 1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể. 2 1.6 Kết cấu đồ án tốt nghiệp 3 CHƯƠNG 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 2.1.3 Ưu điểm 5 2.2 Phân loại Composite 5 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 2.3.2 Xúc tác – Xúc tiến 9 2.3.1 Vật liệu cốt (Sợi gia cường) 10 2.3.2 Chất chống dính 12 2.4 Ứng dụng Composite 13 2.4.1 Thế giới 13 2.4.2 Trong nước 13 2.4.3 Tầm quan trọng của Composite 13 2.5 Công nghệ RTM 15 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH SẢN PHẨM CẦN THIẾT KẾ KHUÔN 18 3.1 Công dụng của sản phẩm 18 3.2 Đặc điểm hình dạng, kết cấu của sản phẩm 18 3.3 Yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm 18 3.4 Vật liệu của sản phẩm 18 CHƯƠNG 4: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ RTM 20 viii
11. 4.1 Khái niệm: 20 4.2 Các bộ phận của hệ thống RTM: 20 4.2.1 Máy nén khí 20 4.2.2 Máy hút chân không 22 4.2.3 Bình chứa 23 4.2.4 Khuôn RTM cho sản phẩm dạng tấm 28 4.3 Các yêu cầu kĩ thuật đối với chi tiết của bộ khuôn 48 4.3.1 Độ chính xác về hình dáng 48 4.3.2 Độ cứng của các chi tiết trong khuôn 48 4.3.3 Độ chính xác về kích thước 48 4.4 Quy trình công nghệ RTM cho sản phẩm dạng tấm 49 4.5 Phần mềm hỗ trợ 60 CHƯƠNG 5: NHỮNG LỖI CỦA SẢN PHẨM VÀ CÁCH KHẮC PHỤC 66 5.1 Nhựa không điền đầy khuôn 66 5.2 Nhựa đông trước không vào hết được vào khuôn 67 5.3 Xuất hiện bọt khí trong sản phẩm 67 5.4 Sản phẩm bị nứt, cong vênh 68 CHƯƠNG 6: GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ CHO SẢN PHẨM DẠNG TẤM LỚN. 70 6.1 Đặt vấn đề 70 6.2 Giải quyết vấn đề 70 6.3 Định vị các miếng ghép với nhau 70 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 73 7.1 Kết luận: 73 7.2 Kiến nghị: 74 ix
12. 7.3 Hình ảnh một số sản phẩm 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 PHỤ LỤC 80 x
13. 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 DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2. 1 Composite 4 Hình 2. 2: Sơ đồ minh họa cấu tao Composite 6 Hình 2. 3: Polyester hồng 7 Hình 2. 4: Polyester xanh 8 Hình 2. 5: Chất đóng rắn MEKP 9 Hình 2. 6: Sợi thủy tinh dạng lưới 11 xi
14. Hình 2. 7: Sợi thủy tinh dạng tấm 11 Hình 2. 8: Chất chống dính 12 Hình 2. 9 Ứng dụng vật liệu Composite trong công nghiệp Ôtô 14 Hình 2. 10: Một số ứng dụng của vật liệu Composite trong lĩnh vực thể thao 15 Hình 2. 11: Tỉ trọng các loại vật liệu trên máy bay B787 15 Hình 2. 12: Sơ đồ hệ thống RTM 16 Hình 2. 13: Quy trình thực hiện gia công Composite bằng thiết bị RTM 17 Hình 3. 1: Sản phẩm composite dạng tấm 18 Hình 4. 1 Máy nén khí 22 Hình 4. 2: Máy hút chân không 23 Hình 4. 3: Bình chứa 24 Hình 4. 4: Vỏ bình 26 Hình 4. 5: Đồng hồ đo áp 27 Hình 4. 6: Đồng hồ đo áp suất chân không 28 Hình 4. 7: Lòng khuôn sản phẩm kích thước 700x400x6 29 Hình 4. 8: Lòng khuôn cho sản phẩm kích thước 297x210x6 29 Hình 4. 9: Khuôn trên 30 Hình 4. 10: Sản phẩm composite dạng tấm 31 Hình 4. 11: Khuôn 3 tấm 31 Hình 4. 12: Khuôn 2 tấm 32 Hình 4. 13: Cổng vô nhựa 33 Hình 4. 14: Lỗ thoát khí 34 Hình 4. 15: Nhựa POM 36 Hình 4. 16: POM bị cong khi xả mặt 38 Hình 4. 17: Dùng nhôm kẹp POM 39 Hình 4. 18: Đáy khuôn nhỏ 40 Hình 4. 19: Lòng khuôn nhỏ 41 Hình 4. 20: Toàn bộ khuôn 42 Hình 4. 21: Nhôm 43 Hình 4. 22:Mặt đáy khuôn 46 Hình 4. 23: Lòng khuôn lớn 47 Hình 4. 24: Toàn bộ khuôn lớn 47 Hình 4. 25: Quy trình công nghệ chế tạo sản phẩm 50 Hình 4. 26: Quét chống dính lên lòng khuôn 51 Hình 4. 27: Quét chống dính lên mặt khuôn trên 51 Hình 4. 28: Định hình sợi thủy tinh vào khuôn 52 Hình 4. 29: Lắp khuôn trên 53 Hình 4. 30: Lắp cổng vào nhựa 53 Hình 4. 31: Đong chất đóng rắn MEKP 54 Hình 4. 32: Hỗn hợp nhựa đã trộn 55 xii
15. Hình 4. 33: Hút chân không 56 Hình 4. 34: Nén khí nén áp suất bình chứa 56 Hình 4. 35: Dẫn nhựa vào khuôn 57 Hình 4. 36: Nhựa thoát ra ở lỗ thoát khí 58 Hình 4. 37: Sản phẩm 59 Hình 4. 38: Sản phẩm 59 Hình 4. 39: Sản phẩm sau khi tháo khuôn 60 Hình 4. 40: Phần mềm Creo Parametric 3.0 60 Hình 4. 41: Thanh dài 61 Hình 4. 42: Miếng ghép khuôn giữa 62 Hình 4. 43: Thanh kéo nhựa POM 62 Hình 4. 44: Tấm đậy khuôn 63 Hình 4. 45: Lắp ghép khuôn 63 Hình 4. 46: Lòng Khuôn lớn 64 Hình 4. 47: Thiết kế của khuôn lớn 64 Hình 4. 48: Thiết kế khuôn nhỏ 65 Hình 5. 1: Nhựa không điền đầy khuôn 66 Hình 5. 2: Nhựa đông khi chưa vào hết lòng khuôn 67 Hình 5. 3: Xuất hiện bọt khí trong sản phẩm 68 Hình 5. 4: Sản phẩm bị nứt, cong vênh 69 Hình 6. 1: Lỗ dùng định vị các miếng ghép khuôn 71 Hình 6. 2: Miếng ghép được gắn chốt trụ ngắn là chốt trám 71 Hình 6. 3: Các miếng khuôn ghép với nhau 72 Hình 7. 1: Sản phẩm 74 Hình 7. 2: Sản phẩm 75 Hình 7. 3: Sản phẩm 75 Hình 7. 4: Sản phẩm 76 Hình 7. 5: Sản phẩm 77 Hình 7. 6: Sản phẩm 77 xiii
16. DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 4. 1: Đặc tính nhựa POM 37 Bảng 4. 2: Thành phần hóa học của Nhôm. 45 Bảng 4. 3: Cơ tính của Nhôm 46 Bảng 7. 1: Kích thước khuôn mẫu 73 Bảng 7. 2: Đánh giá quá trình chế tạo sản phẩm 73 xiv
17. CHƯƠNG 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 ưu việt hơn hẳn vật liệu thành phần ban đầu, chính vì vậy nó có nhiều tính ưu việt và có khả năng ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật và đời sống. - Do các đặc tính vượt trội so với các loại vật liệu truyền thống khác, vật liệu Composite được sử dụng trong nhiều lĩnh vực và đáp ứng tốt các yêu cầu khắt khe về chất lượng cũng như tính thẩm mỹ. Trong ngành vận tải, vật liệu Composite được sử dụng chế tạo toa xe, các chi tiết, kết cấu chịu lực trên ô tô và các phương tiện vận tải. - Vật liệu Composite cũng được sử dụng rộng rãi trong quân sự, công nghệ vũ trụ, ngành năng lượng. 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. - Phương pháp gia công có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng sản phẩm, phương pháp gia công bị chi phối bởi tính chất của vật liệu cũng như yêu cầu về hình dáng, kích thước, tính chất của sản phẩm cuối cùng. Việc lựa chọn phương pháp gia công thích hợp nói chung là rất phức tạp, phải chú ý đến nhiều khía cạnh như tính chất của vật liệu ban đầu, yêu cầu về chất lượng sản phẩm, yêu cầu bề lợi ích kinh tế Nói chung phải đảm bảo thu được sản phẩm có tính năng tốt nhất và có lợi ích kinh tế. - Căn cứ nhu cầu thiết thực đó, nhóm chúng em quyết định thực hiện đề tài: “ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ RTM CHẾ TẠO MỘT SỐ SẢN PHẨM DẠNG TẤM”. 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 được vào đời sống. - Tạo ra sản phẩm mới, kích thước lớn, có độ chính xác cao. - 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 và có thể áp dụng vào thực tế. - Tạo ra vật liệu không gây ô nhiễm môi trường. - Tạo ra được vật liệu có độ bền cao, chịu mài mòn. 1
18. 1.3 Mục tiêu của đề tài - Trình bày và thực hiện được quy trình công nghệ RTM. - Thiết kế, chế tạo được khuôn cho các sản phẩm dạng tấm lớn. - Ứng dụng công nghệ RTM để chế tạo sản phẩm. 1.4 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 1.4.1 Đối tượng nghiên cứu - Công nghệ RTM - Vật liệu thử: polyester, sợi thủy tinh. - Khuôn đúc trong công nghệ RTM 1.4.2 Phạm vi nghiên cứu - Thiết kế, tính toán và chế tạo khuôn dạng tấm. - Trong phòng thí nghiệm và đòi sống. 1.5 Phương pháp nghiên cứu 1.5.1 Cơ sở phương pháp luận - Phương 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 được giải quyết. - Nghiên cứu phương pháp gia công Composite. Từ đó có sự nhìn nhận đúng hướng trong việc tính toán, thiết kế và chế tạo khuôn mẫu vật liệu Composite. 1.5.2 Các phương pháp nghiên cứu cụ thể. Để thực hiện đề tài này, chúng em sử dụng một số phương pháp sau: - Phương 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 được phương án chế tạo thiết bị tối ưu nhất. - Phương pháp thực nghiệm: Tiến hành thực nghiệm đo dòng chảy bằng dầu nhớt (hệ số chảy của nhớt xấp xĩ với polyestes) để biết được lưu lượng dòng chảy và thời gian điền đầy khuôn. Lấy đó làm cơ sở chính để thiết kế khuôn sao cho hợp lý. - Phương pháp phân tích: Sau khi đã tham khảo, nghiên cứu tài liệu và có được số liệu cần thiết thì việc phân tích các số liệu cũng như các tài liệu có liên quan là điều cần thiết. Với mục đích là lựa chọn được cơ cấu điều khiển tối ưu trong môi trường làm việc. - Phương 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 được nhiều kinh nghiệm trong thực tiễn. Việc chế tạo mô hình giúp kiểm nghiệm được lý thuyết và sửa chữa những chỗ sai mà phương pháp lý thuyết không thể tìm thấy được. 2
19. 1.6 Kết cấu đồ án tốt nghiệp Chương 1: Giới thiệu Chương 2: Tổng quan Chương 3: Phân tích sản phẩm cần thiết kế khuôn Chương 4: Quy trình công nghệ RTM Chương 5: Một số lỗi sản phẩm thường gặp Chương 6: Giải pháp công nghệ cho các sản phẩm dạng lớn Chương 7: Tổng kết và kiến nghị 3
20. CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN 2.1 Giới thiệu Composite 2.1.1 Khái niệm: - Vật liệu Composite là vật liệu được chế tạo tổng hợp từ hai hay nhiều vật liệu khác nhau nhằm mục đích tạo ra một vật liệu mới có tính năng ưu việt hơn hẳn vật liệu ban đầu. Vật liệu Composite được cấu tạo từ các thành phần cốt nhằm đảm bảo cho Composite có được các đặc tính cơ học cần thiết và vật liệu nền đảm bảo cho các thành phần của Composite liên kết, làm việc hài hoà với nhau. Hình 2. 1 Composite 2.1.2 Lịch sử hình thành và phát triển - Vật liệu Composite đã xuất hiện từ rất lâu trong cuộc sống, khoảng 5.000 năm trước Công nguyên người cổ đại đã biết vận dụng vật liệu Composite vào cuộc sống Ví dụ: sử dụng bột đá trộn với đất sét để đảm bảo sự dãn nở trong quá trình nung đồ gốm. Người Ai Cập đã biết vận dụng vật liệu Composite từ khoảng 3.000 năm trước Công nguyên, sản phẩm điển hình là vỏ thuyền làm bằng lau, sậy tẩm pitum, về sau này các thuyền đan bằng tre chát mùn cưa và nhựa thông hay các vách tường đan tre chát bùn với rơm, rạ là những sản phẩm Composite được áp dụng rộng rãi trong đời sống xã hội lúc bấy giờ. - Sự phát triển của vật liệu Composite đã được khẳng định và mang tính đột biến vào những năm 1930 khi mà stayer và Thomat đã nghiên cứu, ứng dụng thành công sợi thuỷ tinh; Fillis và Foster dùng gia cường cho Polyeste không no và giải pháp này đã được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp chế tạo máy bay, tàu 4
21. chiến phục vụ cho đại chiến thế giới lần thức hai. Năm 1950 bước đột phá quan trọng trong ngành vật liệu Composite đó là sự xuất hiện nhựa Epoxy và các sợi gia cường như Polyeste, nylon, Từ năm 1970 đến nay, vật liệu Composite nền chất dẻo đã được đưa vào sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và dân dụng,y tế, thể thao, quân sự.v.v 2.1.3 Ưu điểm - Tính ưu việt của vật liệu Composite là khả năng chế tạo từ vật liệu này thành các kết cấu sản phẩm theo những yêu cầu kỹ thuật khác nhau mà ta mong muốn, các thành phần cốt của Composite có độ cứng, độ bền cơ học cao, vật liệu nền luôn đảm bảo cho các thành phần liên kết hài hoà tạo nên các kết cấu có khả năng chịu nhiệt và chịu sự ăn mòn của vật liệu trong điều kiện khắc nghiệt của môi trường. - Một trong các ứng dụng có hiệu quả nhất đó là Composite polyme, đây là vật liệu có nhiều tính ưu việt và có khả năng áp dụng rộng rãi, tính chất nổi bật là nhẹ, độ bền cao, chịu môi trường, dễ lắp đặt, có độ bền riêng và các đặc trưng đàn hồi cao, bền vững với môi trường ăn mòn hoá học, độ dẫn nhiệt, dẫn điện thấp. - Khi chế tạo ở một nhiệt độ và áp suất nhất định dễ triển khai được các thủ pháp công nghệ, thuận lợi cho quá trình sản xuất. 2.2 Phân loại Composite 2.2.1 Phân loại theo hình dạng - Vật liệu Pomposite độn dạng sợi: Khi vật liệu tăng cường có dạng sợi, ta gọi đó là Composite độn dạng sợi, chất độn dạng sợi gia cường có tác dụng tăng cơ lý tính cho polymer nền. - Vật liệu Composite độn dạng hạt: Khi vật liệu tăng cường có dạng hạt, các tiểu phân hạt độn phân tán vào Polymer nền. Hạt khác sợi ở chỗ nó không có kích thước ưu tiên. 2.2.2 Phân loại theo bản chất, thành phần - Composite nền hữu cơ (nhựa, hạt) cùng với vật liệu cốt có dạng: sợi hữu cơ (polyamide, kevlar ), Sợi khoáng ( thủy tinh, carbon ), sợi kim loại (Bo, nhôm ) - Composite nền kim loại: nền kim loại (hợp kim Titan, hợp kim Al, ) cùng với độn dạng hạt: sợi kim loại (Bo), sợi khoáng ( Si, C) - Composite nền khoáng (gốm) với vật liệu cốt dạng: sợi kim loại (Bo), hạt kim loại (chất gốm), hạt gốm (cacbua, Nitơ) 2.3 Cấu tạo của vật liệu Composite 5
22. S K L 0 0 2 1 5 4