Nghiên cứu khả năng ứng dụng kim loại bột để chế tạo khuôn ép nhựa

Nội dung text: Nghiên cứu khả năng ứng dụng kim loại bột để chế tạo khuôn ép nhựa

1. Bài báo khoa học NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG KIM LOẠI BỘT ĐỂ CHẾ TẠO KHUÔN ÉP NHỰA Học viên cao học: Nguyễn Hữu Tuấn – Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM Dưới sự hướng dẫn khoa học: PGS.TS Hoàng Trọng Bá TÓM TẮT Lâu nay người ta chế tạo khuôn ép nhựa là bằng thép. Trong đó, thép SKD61 thường được sử dụng, đặt biệt là dùng chế tạo khuôn ép đùn[7]. Thép SKD61 sau khi gia công xong thì phải tôi và ram để đạt được độ cứng cũng như các tính chất cơ lý hóa theo yêu cầu. Ưu điểm phương pháp này là thực hiện đơn giản, thiết bị có sẵn. Tuy nhiên, nhược điểm là mất thời gian để xử lý bề mặt cho chi tiết và thường xảy ra nứt khi tôi. Để giải quyết được vấn đề trên thì tác giả nghiên cứu mẫu thí nghiệm trên KIM LOẠI BỘT vì những ưu điểm của nó để xem xét khả năng ứng dụng của nó trong việc thay thế cho vật liệu thép. ABSTRACT It has long been manufacturing plastic injection molds are made of steel. In particular, SKD61 steel is commonly used, especially for extrusion mold [7]. SKD61 steel after processing is complete, and I have to ram to gain strength as well as the physical properties of the request. The advantage of this method is simple to implement, the device is available. However, the drawback is that treatment takes time to surface and detail often happens when I cracked. To solve the problem, the authors study on samples METAL POWDER because of its advantages to consider the possibility of its application for the replacement of steel materials. I. ĐẶT VẤN ĐỀ Để đánh giá chất lượng một khuôn ép nhựa người ta dựa trên nhiều chỉ tiêu. Nhưng ở đề tài này vì tác giả nghiên cứu trên khuôn ép đùn nên tác giả chỉ tập trung 2 chỉ tiêu quan trọng nhất đó là: độ cứng và độ mài mòn, nhưng vì là kim loại bột nên tác giả phải nghiên cứu thêm độ xốp. Qúa trình nghiên cứu gồm có: - Tạo thành phần hỗn hợp kim loại bột - Cách chế tạo mẫu - Thử nghiệm độ xốp, độ mài mài và đo độ cứng. - Xác định các thông số bằng quy hoạch thực nghiệm. - So sánh kết quả giữa mẫu thí nghiệm kim loại bột và vật liệu thép SKD61 1
2. Bài báo khoa học II. TIẾN TRÌNH NGHIÊN CỨU 1. Chọn thành phần bột Thành phần bột được chọn như sau: bột sắt ( Fe), bột Graphit, chất kết dính Axit stearic với thành phần và cỡ hạt như sau: - Hạt sắt : chọn cỡ hạt có kích thước khoảng 100μm - Graphit: thành phần thay đỗi từ 1 – 15%, cỡ hạt là 15 - 20μm. - Axit stearic: thành phần thay đỗi khoảng 0,2%. 2. Chế tạo mẫu Để dễ dàng xác định được các thông số của mẫu thí nghiệm, chúng tôi chế tạo khuôn bằng thép để ép mẫu kim loại bột có dạng hình trụ với kích thước là 18mm*15mm. Đối với mẫu thép thì tác giả gia công trên máy tiện. Riêng mẫu Kim loại bột được tạo ra với chế độ như sau: - Số lượng mẫu thí nghiệm là 11 - Lực ép : 5,5 – 9,5 tấn/cm2 - Nhiệt độ thiêu kết là 1050 – 1150 độ C - Thời gian thiêu kết 1,5 – 2,5 giờ/ mẫu 3. Đo mẫu - Độ xốp: được tiến hành đo tại phòng thí nghiệm trường ĐHSPKT. TPHCM. - Độ cứng: đo trên máy Brinell - Đo mài mòn: đo trên máy tiện Hình 1: Thí nghiệm mòn trên máy tiện - Đo tổ chức tế vi: đo tại phòng thí nghiệm trường ĐHSPKT. TPHCM. Hình 2: kết quả đo tổ chức tế vi 3 mẫu 2
3. Bài báo khoa học III. KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC Kết quả đo độ cứng, thử mòn trên 3 loại vật liệu đó là: S50C, SKD61, và KLB đã cho kết quả như sau: Bảng 1: Kết quả đo độ cứng, thử mòn trên 3 loại vật liệu : Loại vật liệu Nhiệt độ thí nghiệm mòn Độ cứng HB Lượng mòn µm/33 giờ KLB 50 ÷ 900C 96 – 118 18.90 – 25.6 SKD61 50 ÷ 900C 290 – 560 16.1 – 16.77 S50C 50 ÷ 900C 293 – 514 56.6 – 57.16 IV. KẾT LUẬN 1. Từ bộ thông số sau khi xử lý số liệu ta nhận được, căn cứ vào đó khi muốn chế tạo khuôn ép nhựa bằng bột thì chúng ta chỉ cần điều chỉnh các thông số này trên khuôn thép là được. 2. Khi chế tạo khuôn thép để ép khuôn kim lọa bột chúng ta phải tính toán đến độ co của khuôn kim loại bột, độ co của mẫu khi thiết kế vào khoảng 5 – 10% . 3. Sau khi thử độ cứng và độ mài mòn thì ta thấy: Độ cứng của vật liệu KLB thấp hơn rất nhiều so với 2 vật liệu còn lại, nhưng độ mài mòn Kim loại bột tốt hơn S50C. 4. Từ những gì đề tài đã nêu ở trên, ta thấy rằng kim loại bột có khả năng thay thế cho vật liệu thép trong khuôn ép nhựa ( khuôn ép đùn). TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS. Vũ Hoài Ân, Thiết kế khuôn cho sản phẩm nhựa. [2] PGS.TS Hoàng Trọng Bá, Giáo trình vật liệu cơ khí, ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM. [3] Nguyễn Cảnh, Qui hoạch thực nghiệm, Trường ĐHBK TP.HCM. [4] Trần Văn Dũng, Giáo trình biến dạng tạo hình kim loại bột, ĐHBK Hà Nội, 2003 [5] Nguyễn Ngọc Giao, Nghiên cứu quá trình biến dạng tạo hình xecmăng kim loại bột, Luận văn tốt nghiệp cao học , Trường ĐHBK Hà Nội1998. [6] Nghiêm Hùng, Sách tra cứu thép gang thông dụng, Trường ĐHBK Hà Nội, 1997 [7] Hà Minh Hùng, Lê Kim Sơn, Trần Việt Hoài, (2003),“Đánh giá khả năng sử dụng tay biên luyện kim bột trong động cơ xe máy HONDA-C100 ở điều kiện Việt Nam”, Tạp chí Cơ khí Việt Nam., số 72, T3/2003, trang 39-41; 3
4. Bài báo khoa học Ý kiến của cán bộ hướng dẫn khoa học Học viên thực hiện PGS.TS. HOÀNG TRỌNG BÁ NGUYỄN HỮU TUẤN 4
5. BÀI BÁO KHOA HỌC THỰC HIỆN CÔNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ Bài báo khoa học của học viên có xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa có sự đồng ý của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. ĐỂ CÓ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2016-2017 của Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.