Luận văn Nghiên cứu quá trình gia nhiệt cho khuôn phun ép nhựa theo phương pháp cảm ứng từ (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Nghiên cứu quá trình gia nhiệt cho khuôn phun ép nhựa theo phương pháp cảm ứng từ (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐINH NGỌC TRINH NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT CHO KHUÔN PHUN ÉP NHỰA THEO PHƯƠNG PHÁP CẢM ỨNG TỪ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 S K C0 0 4 3 2 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2014
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐINH NGỌC TRINH NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT CHO KHUÔN PHUN ÉP NHỰA THEO PHƯƠNG PHÁP CẢM ỨNG TỪ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2014
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐINH NGỌC TRINH NGHIÊN CỨU QUÁ TRÌNH GIA NHIỆT CHO KHUÔN PHUN ÉP NHỰA THEO PHƯƠNG PHÁP CẢM ỨNG TỪ NGÀNH: KỸ THUẬT CƠ KHÍ - 60520103 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN NGỌC PHƯƠNG Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2014
4. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Đinh Ngọc Trinh Giới tính: Nữ Ngày, tháng, năm sinh: 09/08/1986 Nơi sinh: Long An Quê quán: Thủ Thừa- Long An Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: ấp 1, Nhị Thành, Thủ Thừa, Long An Điện thoại cơ quan: Điện thoại di động: 01686090205 Fax: E-mail: ngoctrinh12@ymail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ / đến / Nơi học (trƣờng, thành phố): Ngành học: 2. Đại học: Hệ đào tạo: chính quy Thời gian đào tạo từ 09/ 2005 đến 11/2009 Nơi học Trƣờng ĐH Đồng Tháp - TP. Cao Lãnh - Đồng Tháp Ngành học: Kỹ thuật công nghiệp Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 01/01/2010 Trƣờng THPT Phan Văn Đạt Giáo viên Công nghệ i
5. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 10 năm 2014 (Ký tên và ghi rõ họ tên) ii
6. CẢM TẠ Tác giả xin chân thành cảm ơn quí Thầy Cô trong khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy, trƣờng Đại học Sƣ Phạm Kỹ Thuật TP.Hồ Chí Minh đã tận tình giúp đỡ, hƣớng dẫn và tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn tốt nghiệp đúng tiến độ. Đặc biệt, tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS.NGUYỄN NGỌC PHƢƠNG, dù rất bận rộn với công việc giảng dạy nhƣng Thầy vẫn luôn dành thời gian quan tâm, hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình cho tôi trong suốt quá trình nghiên cứu, thực hiện luận văn. Tác giả cũng chân thành cám ơn TS. PHẠM SƠN MINH đã nhiệt tình góp ý, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu thực hiện luận văn. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 11 tháng 10 năm 2014 iii
7. ABSTRACT In the recent years, mold rapid heating technologies have been developed all the time. The induction heating system is the most popular technology to make the mobility of plastic so that it would result a better replication of micro-structure and shorten the cycle time. Generally, the problem that usually occurs in the induction heating process is the difficulty in controlling the uniformity temperature during the heating process. Topic “Heating process for injection molding process by induction heating method” explained this problem. This study started from designed four coils design to compare each others by using the ANSYS simulation software. Continued, with selected two coils design and compared with the experiment results. Finally, in the last step, the best coil designed was selected, continued with development the design. The coil’s development is divided into four kinds (the coupling distance 1, 3, 5mm), (the coil height 40, 60, 80mm), (the coil pitch 3, 5, 7mm) and (the coil cross sectional shape: square and circle). For the study case, was the application of the coil designed The result showed that the best coil designed heated up from 40C in 2 second, could reach max temperature for 91C with heating speed for 25.5C/s. Moreover, the development for the coil design also showed that, the closer coupling distance(1mm) produced higher temperature, smaller coil height (40mm) produced better uniformity, larger coil pitch (7mm) produced better uniformity (with certain limit), and the square cross sectional shape also produced better uniformity temperature. Furthermore, for the study case result showed that, the 3D coil design can produce good uniformity temperature. By doing this study, a better coil (3D) designed with core surface mold and appropriate coil parameters to produced better uniformity temperature during the heating process could be reached. iv
8. TÓM TẮT Trong những năm gần đây, công nghệ gia nhiệt cho khuôn phun ép đã đƣợc phát triển khá nhanh. Hệ thống gia nhiệt bằng cảm ứng từ đƣợc xem là công nghệ phổ biến với ngành sản xuất nhựa, vì thế nó đƣợc ứng dụng tốt nhất trong sản xuất sản phẩm có cấu trúc vi mô và chu kỳ phun ép ngắn. Nhìn chung, vấn đề thƣờng xảy ra trong quá trình gia nhiệt theo phƣơng pháp cảm ứng từ là sự khó khăn trong việc điều khiển nhiệt độ khuôn để đạt đƣợc sự phân bố nhiệt độ đồng đều trong quá trình gia nhiệt. Do đó, đề tài “Nghiên cứu quá trình gia nhiệt cho khuôn phun ép nhựa theo phương pháp cảm ứng từ” sẽ giải quyết phần nào vấn đề nói trên. Nghiên cứu của đề tài đƣợc bắt đầu với việc so sánh 4 thiết kế cuộn dây gia nhiệt bằng phƣơng pháp mô phỏng bằng phần mềm ANSYS. Tiếp đó, chọn ra 2 thiết kế tối ƣu để thực nghiệm và so sánh với kết quả mô phỏng để tìm ra 1 thiết kế tốt nhất. Bƣớc cuối cùng, tối ƣu hóa thiết kế tốt nhất theo 4 thông số về: khoảng cách cuộn dây và bề mặt khuôn, chiều cao cuộn dây, bƣớc của cuộn dây và tiết diện vòng dây của cuộn, để tìm đƣợc cuộn dây với thông số gia nhiệt tốt nhất. Kết quả với thiết kế cuộn dây tốt nhất gia nhiệt ở 40oC trong thời gian 2 giây, nhiệt độ gia nhiệt đƣợc nâng lên 91oC với tốc độ gia nhiệt 25,5oC/s. Hơn nữa, nhiệt độ cuôn dây đã đƣợc tối ƣu hơn khi đặt cách bề mặt khuôn 1mm, chiều cao cuộn dây ở 40 mm, bƣớc cuộn dây ở 7mm, tiết diện cuộn hình vuông giúp phân bố nhiệt độ đồng đều hơn. Do đó, nghiên cứu đã thể hiện thiết kế cuộn dây thứ 3 tạo ra sự phân bố nhiệt độ tốt hơn. Hƣớng nghiên cứu dự kiến, mô phỏng cuộn dây 3 tốt hơn với bề mặt khuôn phức tạp và các thông số thích hợp để đạt đƣợc sự phân bố nhiệt độ đồng đều hơn trong suốt quá trình gia nhiệt. v
9. MỤC LỤC Trang tựa TRANG Quyết định giao đề tài Xác nhận của cán bộ hƣớng dẫn Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt .iv Mục lục vi Danh sách các chữ viết tắt . viii Danh sách các hình ix Danh sách các bảng .xii Chƣơng 1 1 Tổng quan 1 1.1 Tổng quan về tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài trong và ngoài nƣớc 1 1.2 Tính cấp thiết và ý nghĩa khoa học của đề tài 6 1.3 Mục đích nghiên cứu, đối tƣợng nghiên cứu 6 1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu và giới hạn của đề tài 7 1.5 Cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu 8 1.6 Kế hoạch thực hiện 9 Chƣơng 2 10 Quá trình gia nhiệt theo phƣơng pháp cảm ứng từ 10 2.1 Giới thiệu chung về phƣơng pháp gia nhiệt bằng cảm ứng từ 10 vi
10. 2.2 Hiệu ứng bề mặt 12 2.3 Thiết kế cuộn dây gia nhiệt 13 2.4 Một số đặc điểm nổi bật của quá trình gia nhiệt theo phƣơng pháp cảm ứng từ13 Chƣơng 3 16 Phƣơng pháp và thiết bị thí nghiệm 16 3.1 Trang thiết bị thí nghiệm 16 3.2 Phƣơng pháp thí nghiệm 25 Chƣơng 4 27 Mô phỏng và thí nghiệm quá trình gia nhiệt bằng cảm ứng từ 27 4.1 Giới thiệu 27 4.2 Mô phỏng quá trình gia nhiệt ứng với các thiết kế khác nhau của cuộn dây 28 4.3 So sánh kết quả mô phỏng và thực nghiệm 33 Chƣơng 5 47 Kết luận và hƣớng phát triển 47 5.1 Kết luận 47 5.2 Hƣớng phát triển 58 Tài liệu tham khảo 50 vii
11. DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT CAD: Computer Aided Design CAM: Computer Aided Manufacturing CAE: Computer Aided Engineering CNC: Computer Numerical Control viii
12. DANH SÁCH CÁC HÌNH HÌNH TRANG Hình 1.1 Hệ thống gia nhiệt cho khuôn bằng hơi nƣớc . . .2 Hình 1.2 Hệ thống gia nhiệt cho khuôn bằng tia hồng ngoại. 2 Hình 1.3 Phƣơng pháp gia nhiệt cho khuôn bằng dòng khí nóng 3 Hình 1.4 Phƣơng pháp gia nhiệt cho khuôn bằng cảm ứng từ .4 Hình 2.1 Nguyên lý hoạt động của phƣơng pháp gia nhiệt bằng cảm ứng từ 11 Hình 2.2 Dòng điện cảm ứng trong phƣơng pháp gia nhiệt bằng cảm ứng từ 12 Hình 3.1 Máy gia nhiệt bằng cảm ứng từ 16 Hình 3.2 Thiết kế 1 .18 Hình 3.3 Thiết kế 2 .18 Hình 3.4 Thiết kế 3 .19 Hình 3.5 Thiết kế 4 .19 Hình 3.6 Kích thƣớc của tấm khuôn thí nghiệm .20 Hình 3.7 Thiết bị điều chỉnh nhiệt độ khuôn 21 Hình 3.8 Camera nhiệt .22 Hình 3.9 Giao diện của phần mềm phân tích nhiệt độ 23 Hình 3.10 Thiết bị đo nhiệt (tiếp xúc) .24 Hình 3.11 Các bƣớc thí nghiệm 25 Hình 3.12 Hệ thống đo nhiệt độ 26 Hình 3.13 Vị trí đo nhiệt độ 26 Hình 4.1 Mô hình mô phỏng .29 Hình 4.2 Mô hình lƣới của cuộn dây và tấm khuôn 29 ix
13. Hình 4.3 Phân bố nhiệt độ của cuộn dây thứ 1 31 Hình 4.4 Phân bố nhiệt độ của cuộn dây thứ 2 31 Hình 4.5 Phân bố nhiệt độ của cuộn dây thứ 3 32 Hình 4.6 Phân bố nhiệt độ của cuộn dây thứ 4 32 Hình 4.7 So sánh phân bố nhiệt độ tại 3 điểm với 4 loại cuộn dây .33 Hình 4.8 Hệ thống thiết bị thí nghiệm 34 Hình 4.9 Cuộn dây và tấm khuôn cho thí nghiệm 34 Hình 4.10 Kết quả gia nhiệt khi sử dụng cuộn dây 2D 35 Hình 4.11 Kết quả gia nhiệt khi sử dụng cuộn dây 3D 35 Hình 4.12 Nhiệt độ tại 3 điểm khi cuộn dây 2D đƣợc sử dụng 36 Hình 4.13 Nhiệt độ tại 3 điểm khi cuộn dây 3D đƣợc sử dụng 36 Hình 4.14 Khoảng cách giữa cuộn dây và khuôn 37 Hình 4.15 Chiều cao của cuộn dây 38 Hình 4.16 Bƣớc của cuộn dây 38 Hình 4.17 Tiết diện của cuộn dây .38 Hình 4.18 Nhiệt độ bề mặt tấm khuôn khi K thay đổi từ 1 mm đến 5 mm (Mô phỏng) 39 Hình 4.19 Phân bố nhiệt độ tại bề mặt khuôn khi K thay đổi 40 Hình 4-20 Nhiệt độ bề mặt tấm khuôn khi H thay đổi từ 40mm đến 80mm 41 Hình 4-21 Phân bố nhiệt độ tại bề mặt khuôn khi H thay đổi 42 Hình 4-22 Nhiệt độ bề mặt tấm khuôn khi P thay đổi từ 3mm đến 7mm (Mô phỏng) 43 Hình 4-23 Phân bố nhiệt độ tại bề mặt khuôn khi P thay đổi từ 3 đến 7 mm .44 Hình 4-24. Nhiệt độ tại bề mặt khuôn khi tiết diện dây thay đổi .45 Hình 4-25. Phân bố nhiệt độ tại bề mặt khuôn khi tiết diện dây thay đổi 46 x
14. Hình 5.1 Mô hình mô phỏng cho cuộn dây gia nhiệt trên bề mặt khuôn phức tạp 48 Hình 5.2 Mô hình chia lƣới của cuộn dây gia nhiệt và tấm khuôn trên bề mặt khuôn phức tạp .48 Hình 5.3 Phân bố nhiệt độ trên tấm khuôn trong thời gian gia nhiệt 10 giây 49 xi
15. DANH SÁCH CÁC BẢNG BẢNG TRANG Bảng 1.1 Kế hoạch thực hiện 9 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật của máy gia nhiệt bằng cảm ứng từ .17 Bảng 3.2 Thông số của thiết bị điều khiển nhiệt độ khuôn bằng nƣớc .21 Bảng 3.3 Thông số kỹ thuật của camera nhiệt 22 Bảng 3.4 Thông số của thiết bị đo nhiệt tiếp xúc 24 Bảng 4.1 Thông số mô phỏng cho 4 thiết kế của cuộn dây 28 Bảng 4.2 Thông số chính của quá trình mô phỏng 30 Bảng 4.3 Thông số thiết kế của cuộn dây 3D 37 xii
16. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Chương 1 TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan tình hình nghiên cứu thuộc lĩnh vực của đề tài ở trong và ngoài nƣớc 1.1.1 Ngoài nước Hiện nay, trong lĩnh vực khuôn phun ép nhựa, điều khiển nhiệt độ khuôn tối ưu là một trong những cách hiệu quả nhất nhằm nâng cao chất lượng bề mặt khuôn [1, 2]. Nhìn chung, nếu nhiệt độ bề mặt lòng khuôn cao, quá trình điền đầy nhựa sẽ được dễ dàng hơn, và trong hầu hết các trường hợp, chất lượng bề mặt sản phẩm sẽ được cải thiện đáng kể. Tuy nhiên, nếu nhiệt độ của các tấm khuôn tăng cao, quá trình giải nhiệt của khuôn nhựa sẽ bị kéo dài, và chu kỳ phun ép sẽ tốn nhiều thời gian, giá thành sản phẩm cũng sẽ gia tăng. Vì vậy, mục tiêu quan trọng của quá trình điều khiển nhiệt độ khuôn phun ép là: gia nhiệt cho bề mặt khuôn đến nhiệt độ yêu cầu, nhưng vẫn đảm bảo thời gian chu kỳ phun ép không quá dài. Dựa vào ảnh hưởng nhiệt độ lên tấm khuôn, quá trình gia nhiệt cho khuôn phun ép được chia làm 2 nhóm chính: gia nhiệt cả tấm khuôn (volume heating) và gia nhiệt cho bề mặt khuôn (surface heating). Trong nhóm thứ nhất, phương pháp gia nhiệt bằng hơi nước (steam heating) (Hình 1.1) có thể đạt được tốc độ gia nhiệt từ 1oC/s đến 3oC/s [3]. Độ gia nhiệt theo phương pháp này không được đánh giá cao và quá trình giải nhiệt cho khuôn cũng sẽ gặp nhiều khó khăn. Trong nghiên cứu khác, tốc độ gia nhiệt được cải tiến đáng kể khi phương pháp gia nhiệt cho bề mặt khuôn được sử dụng. Quá trình điền đầy của nhựa vào lòng khuôn được cải thiện khi bề mặt khuôn được phủ 1 lớp cách nhiệt. Phương pháp này có thể tăng nhiệt độ bề mặt khuôn lên khoảng 25oC [4, 5]. Sau đó, hệ thống gia nhiệt bằng tia hồng ngoại (infrared heating), (hình 1.2), được nghiên cứu và ứng dụng cho khuôn phun ép nhựa [6, 7]. 1
17. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Steam Steam Source Steam Recovery Recovery Valve exchange Air Source AAirir R reeccoovveeryry unit Cool Water Water Water Recovery Source Recovery MOLD CONTROL SYSTEM Hình 1.1 Hệ thống gia nhiệt cho khuôn bằng hơi nước (Steam heating) Hình 1.2 Hệ thống gia nhiệt cho khuôn bằng tia hồng ngoại (infrared heating system) 2
18. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Ngoài ra, nhằm đáp ứng yêu cầu gia nhiệt cho các bề mặt phức tạp, phương pháp thổi khí nóng vào lòng khuôn (gas heating) đã được nghiên cứu và đánh giá [8, 9]. Với phương pháp này, nhiệt độ bề mặt khuôn có thể được tăng từ 60oC đến 120oC trong thời gian 2 giây. Tuy nhiên, quá trình gia nhiệt này sẽ đạt tới trạng thái bảo hòa khi thời gian gia nhiệt kéo dài hơn 4 giây. Ưu điểm của phương pháp thổi khí nóng vào lòng khuôn (gas heating) là tốc độ gia nhiệt rất cao, và thời gian chu kỳ của sản phẩm sẽ được rút ngắn. Tuy nhiên, thiết kế của khuôn phun ép (Hình 1.3) cần được thực hiện lại nhằm tích hợp hệ thống gia nhiệt vào. Hình 1.3 Phương pháp gia nhiệt cho khuôn bằng dòng khí nóng (Gas heating) Trong phương pháp gia nhiệt bề mặt (surface heating), phương pháp gia nhiệt bằng cảm ứng từ (induction heating) đã được ứng dụng nhằm hạn chế độ cong vênh, co rút, làm mờ đường hàn (welding line), cũng như các khuyết tật khác của sản phẩm nhựa. 3
19. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Hình 1.4 Phương pháp gia nhiệt cho khuôn bằng cảm ứng từ (Induction heating) Trong các nghiên cứu mới đây, phương pháp gia nhiệt bằng cảm ứng từ (Hình 1.4) được kết hợp với lưu chất giải nhiệt nhằm điều khiển nhiệt độ khuôn. Phương pháp gia nhiệt bằng cảm ứng từ có những ưu điểm vượt trội so với các phương pháp khác như: - Tốc độ gia nhiệt cao - Thời gian gia nhiệt có thể kéo dài đến 20 giây - Có thể ứng dụng cho khuôn phun ép như một module đính kèm, nghĩa là không cần thay đổi kết cấu khuôn có sẵn. Tuy nhiên, hiện nay, các thiết kế của cuộn dây gia nhiệt chỉ giới hạn ở dạng 2D, toàn bộ cuộn dây chỉ được bố trí trên 2 mặt phẳng. Điều này ảnh hưởng không tốt đến phân bố nhiệt độ trên bề mặt của khuôn. Đây cũng là một trong những nguyên nhân làm tăng độ cong vênh của sản phẩm nhựa sau khi phun ép. Để khắc phục hiện tượng này, mô hình cuộn dây 3D được đề xuất nhằm nâng cao độ đồng đều về nhiệt độ của bề mặt khuôn và giảm cong vênh sản phẩm. 4
20. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 1.1.2 Trong nước: Hiện nay, các doanh nghiệp Việt Nam, các đề tài nghiên cứu về lĩnh vực nhựa đã có định hướng về nghiên cứu tối ưu hóa quá trình giải nhiệt cho khuôn phun ép nhằm giải quyết bài toán về chi phí sản xuất trong ngành nhựa. Trong quá trình tìm hiểu, các doanh nghiệp Việt Nam đang trong quá trình khai thác một số phần mềm chuyên dùng cho mô phỏng quá trình gia công nhựa như: C-Mold, Moldflow, Moldex3D, Ngoài ra, trong nghiên cứu, đã có một số đề tài tìm hiểu và ứng dụng công cụ CAD – CAM – CAE được thực hiện như sau: - Luận văn tốt nghiệp cao học của học viên LÊ MINH TRÍ (ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP HCM): “Tối ưu hóa giải nhiệt khuôn ép phun”. Luận văn này đã đề cập đến cơ sở của việc thiết kế hệ thống giải nhiệt của khuôn ép phun dựa trên lý thuyết truyền nhiệt, ứng dụng phương pháp này để tính toán hệ thống giải nhiệt cho sản phẩm là một tấm mỏng, sau đó sử dụng phần mềm Moldflow để mô phỏng, kiểm tra kết quả. Tuy nhiên, nội dung đề tài này chưa đưa ra được phương pháp tối ưu cho việc thiết kế hệ thống giải nhiệt, và việc tính toán, mô phỏng chỉ dừng lại ở một chi tiết quá đơn giản, chưa phù hợp với yêu cầu thực tế. - Luận văn tốt nghiệp cao học của học viên NGUYỄN VĂN THÀNH (ĐH Bách Khoa TP HCM): “Nghiên cứu xây dựng qui trình thiết kế hệ thống làm nguội cho khuôn ép phun nhựa theo công nghệ CAD / CAE”. Luận văn này đã đề cập đến lý thuyết truyền nhiệt và ứng dụng nó trong khuôn ép phun, nhằm xác định kích thước và phân bố hệ thống làm nguội, xây dựng được qui trình thiết kế hệ thống làm nguội cho khuôn ép phun theo công nghệ CAD / CAE, áp dụng qui trình này cho sản phẩm là khuôn vỏ bình nước nóng. - Đề tài nghiên cứu khoa học – công nghệ, PGS.TS ĐOÀN THỊ MINH TRINH đã thực hiện đề tài : “Ứng dụng công nghệ CAD/CAM/CAE, xác định thông số miệng phun, vùng dồn nén khí, kích thước kênh dẫn nhựa, hệ thống giải nhiệt hợp lý cho khuôn ép phun nhựa” (thuộc chương trình “Nghiên cứu tự động hóa” của 5
21. LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP thành phố), thực hiện trong thời gian 9-2003 đến 8-2004, nghiệm thu ngày 30-8- 2004. Tuy nhiên, đến hiện nay, lĩnh vực điều khiển nhiệt độ khuôn chỉ được hiểu và thực hiện theo hướng giải nhiệt cho khuôn, với mục tiêu quan trọng nhất là làm nguội khuôn trong thời gian ngắn nhất. Ngược lại, quá trình gia nhiệt cho khuôn vẫn chưa được quan tâm đúng mức. Do đó, thực trạng của sản xuất sản phẩm nhựa tại Việt Nam chỉ dừng lại ở nhóm các sản phẩm đơn giản, chất lượng thấp, và chủ yếu tập trung vào lĩnh vực hàng tiêu dùng. 1.2 Tính cấp thiết của đề tài Như đã trình bày ở trên, việc thiết kế hệ thống khuôn ép nhựa nói chung và thiết kế hệ thống điều khiển nhiệt độ nói riêng là một quá trình phức tạp, đòi hỏi tốn nhiều chi phí và thời gian. Hiện nay, việc thiết kế hệ thống làm nguội được thực hiện theo 2 phương pháp: - Thiết kế theo kinh nghiệm. - Thiết kế với sự trợ giúp của máy tính (sử dụng công cụ CAE). Tuy nhiên, cả hai phương pháp này đều tập trung chủ yếu vào quá trình giải nhiệt cho khuôn. Do đó, đa số các công ty sản xuất sản phẩm nhựa tại Việt Nam chỉ dừng lại ở nhóm các sản phẩm đơn giản, chất lượng thấp, và chủ yếu tập trung vào lĩnh vực hàng tiêu dùng. Ngoài ra, các phương án giải quyết các vấn đề về cong vênh, đường hàn, chất lượng bề mặt vẫn còn rất hạn chế và tốn nhiều chi phí trong qua trình gia công. 1.3 Mục tiêu đề tài, đối tƣợng nghiên cứu 1.3.1 Mục tiêu đề tài: Nghiên cứu phương pháp gia nhiệt cho khuôn phun ép nhựa theo nguyên lý gia nhiệt bề mặt bằng cảm ứng từ với các mục tiêu như sau: 6
22. S K L 0 0 2 1 5 4