Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

Tải bản đầy đủ - 0trang

phong phú và đa dạng về hình dáng, màu sắc, độ dày mỏng của sản phẩm như các loại

chai nhựa, ly, chén nhựa dùng một lần, hộp nhựa... Có thể thấy, các sản phẩm làm từ

vật liệu nhựa nói chung cũng như sản xuất bằng cơng nghệ này nói riêng đang dần thay

thế các loại vật liệu khác trong đời sống hằng ngày. Với sự phát triển mạnh mẽ ấy, các

thiết bị của ngành nhựa được chế tạo ngày càng hiện đại nhằm giúp cho quá trình sản

xuất hiệu quả hơn, các sản phẩm làm ra đạt chất lượng tốt hơn.



Hình 3.12: Máy làm ly nhựa (Nguồn: Cơng ty Đức Dung).



3.3. Máy móc và thiết bị

3.3.1. Máy đùn trục vis



Hình 3.13: Máy đùn tấm (Nguồn: Công ty Shanghai Wintech).

Máy đùn trục vis là một trong những thiết bị quan trọng trong quy trình cơng

nghệ sản xuất, giúp tạo ra màng nhựa nguyên liệu để tạo hình sản phẩm đạt chất lượng

theo các yêu cầu sản xuất đã đưa ra. Máy đùn có cấu tạo gồm các bộ phận sau:



Hình 3.14: Cấu tạo của máy đùn.

 Động cơ:



Động cơ là bộ phận điều khiển vận hành thiết bị, dùng để kéo quay trục vis.

Động cơ bao gồm hộp số và motor.

 Phễu nhập liệu:



Phễu nhập liệu được nối vào thân máy đùn, là nơi cung cấp nguyên liệu vào

máy đùn, đảm bảo cho dòng nhập liệu được ổn định. Trong phễu nạp liệu có hệ thống

nước làm mát nhằm tránh hiện tượng ngun liệu khi cấp vào bị nóng chảy, dính vào

thành thiết bị. Ở đầu ra của phễu nạp liệu là cửa nạp liệu. Cửa nạp liệu có thể có tiết

diện tròn, oval, chữ nhật hoặc vng, thành đứng, xiên hoặc tiếp xúc... Chiều dài của

cửa nạp liệu không được bé hơn kích thước của một bước vis.



 Xylanh:



Xylanh có dạng hình trụ, thường được chế tạo hai lớp bao gồm một lớp ngoài

chịu lực và lớp trong chịu ma sát, ăn mòn, có thể được thay thế dễ dàng. Giữa xylanh

và đầu cánh vis có khe hở rất nhỏ, vì thế mà xylanh và trục vis khơng tiếp xúc với

nhau. Trên xylanh có các lỗ thơng khí để các chất bay hơi trong hỗn hợp nguyên liệu

khi gia công có thể thốt ra ngồi.

Phía cuối xylanh là tấm chắn và lưới lọc. Tâm chắn là một tấm kim loại dày

dạng đĩa có các lỗ trên bề mặt. Nhiệm vụ của tấm chắn là đỡ các lưới lọc và định

hướng dòng chảy ra khỏi trục vis vào đầu tạo hình. Đối với lưới lọc, nhiệm vụ của

chúng là lọc tạp chất ra khỏi dòng nhựa và giữ cho dòng nhựa ổn định trước khi vào

đầu tạo hình, đồng thời tạo áp lực để tăng khả năng trộn và nhựa hóa trong trục vis.

Thông thường, nhiều tấm lưới lọc được đan lại với nhau, sắp xếp các lưới lọc tạo nên

hộp lọc.

 Trục vis:



Trục vis chính là bộ phận chính của máy đùn, có dạng hình trụ với các rãnh

xoắn trên bề mặt, quay trong xylanh. Nhiệm vụ của trục vis là làm bộ phận tiếp nhận

nguyên liệu tại cửa nạp liệu, tải đến vùng nhựa hóa, tạo ma sát trượt để nhựa hóa và

trộn. Nó có tác dụng như một bơm nhựa lỏng nhằm tạo ra áp suất để đẩy nhựa lỏng

thốt khỏi đầu tạo hình.

Trục vis được chia làm 3 vùng:

-



Vùng cấp liệu (hay vùng vận chuyển hạt rắn): có chiều sâu rãnh vis lớn nhất. Nguyên

liệu trong vùng này vẫn ở trạng thái rắn như khi cấp liệu vào phễu nạp liệu. Nhiệm vụ

của vùng này là vận chuyển nguyên liệu từ phễu nạp liệu đến các vùng sau của trục vis.



-



Vùng nén (hay vùng nhựa hóa): có chiều sâu rãnh vis giảm dần. Nguyên liệu ở vùng

này chuyển sang dạng bột nhão, gồm hỗn hợp lẫn lộn polymer nóng chảy và hạt nhựa

rắn. Tại vùng này, nguyên liệu bị nén mạnh và nóng chảy, các chất dễ bay hơi sẽ bị đẩy



-



và thốt ra ngồi thơng qua các lỗ thơng khí thân máy và phễu nạp liệu.

Vùng phối liệu (hay vùng đo lường): có chiều sâu rãnh vis nhỏ nhất. Nguyên liệu tại

vùng này ở dạng chảy nhớt. Tại vùng này nhựa tiếp tục được đồng nhất và tạo áp lực

cao để đẩy nhựa nóng vào đầu tạo hình.

 Bộ phận cấp nhiệt:

Các thiết bị gia nhiệt bằng điện được đặt dọc theo chiều dài của xylanh. Thơng

thường mỗi máy đùn có ít nhất 3 vùng nhiệt độ dọc theo thân máy. Tuy nhiên, đối với

các máy đùn dài hơn, có trên tám vùng nhiệt độ dọc theo thân máy. Ở mỗi vùng có

nhiệt độ khác nhau, thường được đo bên trong xylanh.

 Đầu tạo hình:



Đầu tạo hình là bộ phận được lắp vào đầu ra của máy đùn để tạo hình cho sản

phẩm. Đối với đầu tạo hình, yêu cầu quan trọng là trên bất kỳ mặt cắt ngang nào dòng

vật liệu dịch chuyển với một tốc độ khơng đổi và các vị trí thay đổi khơng được phép

đột ngột. Có thể phân biệt trong đầu tạo hình gồm có 3 giai đoạn:

-



Giai đoạn chuyển dòng: chất dẻo chuyển từ mặt cắt ngang hình vành khăn sang mặt cắt



-



ngang gần với biến dạng bề ngoài của profile sản phẩm.

Giai đoạn tạo hình: giai đoạn này làm cho hình dạng dòng chảy chất dẻo tiếp nhận hình



-



dạng mặt cắt ngang của sản phẩm.

Giai đoạn là phẳng (chuốt): giai đoạn này làm cho hình dạng của dòng chất dẻo ổn

định.

Đầu tạo hình có khá nhiều hình dạng khác nhau như dạng vành khuyên, khe

rộng, đầu tạo hình profile... Ở đây, ta sử dụng đầu tạo hình có khe rộng để sản xuất tấm

và màng nhựa, làm nguyên liệu cho giai đoạn sau [4].



3.3.2.



Máy làm ly, chén nhựa



Hình 3.15: Máy làm ly, chén nhựa (Nguồn: Tập đoàn KINGWELL Đài Loan).

Đây là thiết bị chính trong quy trình sản xuất ly, chén nhựa. Các sản phẩm được

tạo thành nhờ vào quá trình gia nhiệt màng nhựa nguyên liệu và dập tạo hình theo

khn trong buồng gia nhiệt. Các máy làm ly, chén nhựa hiện nay đều hoạt động theo

chế độ tự động. Thông thường, máy làm ly, chén nhựa bao gồm các thiết bị chính như

sau: motor, bảng điểu khiển, giá cấp màng tự động, buồng gia nhiệt và máy thu màng

phế phẩm. Có thể đi kèm theo máy là máy xếp ly, chén nhựa tự động.



3.3.3.



Máy trộn



Máy trộn giúp hỗn hợp nguyên liệu được đồng đều trước khi đưa qua máy đùn

thực hiện quá trình sản xuất màng nguyên liệu. Máy có thể vận hành liên tục hoặc gián

đoạn tùy theo nhu cầu sản xuất của nhà máy [4].



Hình 3.16: Máy trộn (Nguồn: Công ty Invesco Việt Nam).



3.3.4.



Tháp giải nhiệt



Hình 3.17: Tháp giải nhiệt (Nguồn: Cơng ty n Phát).

Tháp giải nhiệt có nhiệm vụ cung cấp và làm nguội nước giải nhiệt cho các thiết

bị vận hành sản xuất trong phân xưởng, giúp đảm bảo cho điều kiện làm việc được ổn

định.



3.4. Quy trình cơng nghệ sản xuất ly nhựa PLA

3.4.1. Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất ly nhựa PLA



Ngun liệu



Đùn tạo màng



Khơng đạt



KCS



Phế liệu



Đạt

Gia nhiệt, tạo

hình sản phẩm



Khơng đạt



KCS



Đạt

Xử lý bề mặt



Thành phẩm



Lưu kho



Hình 3.18: Sơ đồ quy trình cơng nghệ sản xuất ly nhựa PLA.



3.4.2.



Thuyết minh quy trình cơng nghệ sản xuất ly nhựa PLA



Ngun liệu ban đầu là hạt nhựa PLA nguyên sinh sẽ được cho vào phễu nạp

liệu của máy đùn. Tại đây, trong phễu nhập liệu có hệ thống giải nhiệt giúp loại bỏ việc

nguyên liệu khi cấp vào bị nóng chảy, dính vào thành thiết bị. Sau đó ngun liệu sẽ

được chuyển sang công đoạn ép đùn. Tại cổng ra của phễu nhập liệu là trục vis nằm

dọc bên trong xylanh. Trong khi trục vis chuyển động tịnh tiến thì nguyên liệu từ phễu

sẽ rơi vào các rãnh vis. Ở đây các hạt nguyên liệu sẽ được trộn đều và đẩy lên phía

trước. Các hạt nhựa sẽ được nung nóng chảy bởi các bộ phận gia nhiệt bố trí xung

quanh xylanh [4].

Trục vis có vai trò như một pittong, thơng qua hệ thống thủy lực, trục vis đẩy

nhựa đã được làm nóng chảy về phía mũi vis bằng một áp lực rất lớn. Trước khi nhựa

lỏng vào đầu tạo hình sẽ qua tấm chắn và lưới lọc. Ở đây, nhựa sẽ được lọc những tạp

chất còn sót lại trong q trình gia cơng và tạo dòng nhựa ổn định khi vào đầu tạo hình.

Sau đó, nhựa lỏng sẽ qua đầu tạo hình có khe rộng để tạo màng nhựa. Nhựa sau khi tạo

thành màng sẽ được kiểm tra về chất lượng, kích thước, màu sắc, nếu đạt yêu cầu sẽ

được kéo màng làm lạnh và cuốn màng, nếu không đạt yêu cầu sẽ bị cắt bỏ làm phế

liệu. Việc làm lạnh có thể bằng nước hoặc trục rỗng phẳng có nước đi phía bên trong,

giúp làm nguội nhanh màng trước khi cuộn lại. Khe định hình phải được gia nhiệt suốt

chiều dài của nó, phải có độ chính xác về kích thước và độ phẳng tương đối cao [4].

Màng nhựa sau khi thành cuộn sẽ đem qua máy làm ly nhựa để tạo hình sản

phẩm. Màng nhựa được đặt lên dây chuyền băng tải đưa đến buồng gia nhiệt. Tại

buồng gia nhiệt, màng nhựa sẽ được gia nhiệt từ bên trên lẫn bên dưới tấm màng để

hóa dẻo nhựa, sau đó màng nhựa sẽ được dập tạo hình sản phẩm bằng hệ thống thủy

lực. Trong quá trình dập, màng nhựa được giữ lại trong một khoảng thời gian để định

hình hình dáng theo khuôn và làm nguội. Sản phẩm sau khi tạo hình sẽ được thổi rơi ra

ngồi máy. Sản phẩm sau khi hoàn thành sẽ kiểm tra sơ bộ về chất lượng sản phẩm



(hình dáng, trọng lượng, kích thước, khuyết tật, màu sắc ...). Các sản phẩm không đạt

yêu cầu sẽ bị loại bỏ làm phế liệu. Các sản phẩm đạt yêu cầu sẽ được đưa qua khâu xử

lý bề mặt, cắt gọt bavia. Sau đó sẽ được kiểm tra một lần nữa các yếu tố như:

-



Ngoại quan, hình dáng, kích thước sản phẩm đúng theo yêu cầu sản xuất.

Trọng lượng không bị sai lệch quá 5% tổng trọng lượng sản phẩm.

Sản phẩm không bị co rút.

Sản phẩm không bị trầy xước trên bề mặt.

Sản phẩm khơng bị dính các vết bẩn, dầu, nhớt.

Sản phẩm không bị đục màu, không có vết chấm đen.

Sản phẩm đã được cắt gọt bavia sạch sẽ, khơng còn ở vành ly hay đáy ly.

Khả năng chịu va đập.

Các sản phẩm sau khi kiểm tra đã đạt yêu cầu sẽ được xếp gọn, đóng gói theo

quy cách và vận chuyển vào kho để thuận lợi cho việc bảo quản và xuất hàng. Đối với

các sản phẩm không đạt sẽ đem đi làm phế liệu. Phế liệu ở đây khơng được đem đi tái

sử dụng vì phế liệu có thể lẫn tạp chất. Bên cạnh đó, sản phẩm tạo thành tiếp xúc trực

tiếp với thực phẩm, như vậy phế liệu nếu đem đi tái sử dụng sẽ khơng đảm bảo an tồn

cho người sử dụng.



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

CHƯƠNG 3: QUY TRÌNH CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×