Với sự tiến bộ của các chính sách môi trường toàn cầu, đồ dùng bàn tái sử dụng nhựa PP có chất lượng thực phẩm đã trở thành một hướng phát triển quan trọng cho ngành công nghiệp đồ dùng bàn thực phẩm.Nhựa PP cấp thực phẩm (polypropylene), mã tái chế 5) là một vật liệu an toàn được sử dụng rộng rãi trong đồ dùng bàn tái sử dụng. Nó không độc hại và không mùi, có thể chịu được nhiệt độ cao lên đến 120 °C, có thể được làm nóng nhiều lần và không dễ biến dạng,và không chứa bisphenol ANó có tính chất hóa học ổn định và không dễ phản ứng với thực phẩm. Sau khi chứng nhận có thẩm quyền, nó có thể tiếp xúc lâu dài với thực phẩm.
Dự án này nhằm thiết kế và sản xuất một bộ khuôn phun để sản xuất đồ dùng trên bàn cho một doanh nghiệp chuỗi nhà hàng nhất định,để đáp ứng nhu cầu sản xuất quy mô lớn và thân thiện với môi trường.
- Thiết kế một cơ sở khuôn với 3 lõi có thể thay thế để cho phép 3 sản phẩm chén có kích thước khác nhau, giảm hiệu quả chi phí dự án cho khách hàng.
- Tối ưu hóa cấu trúc khuôn để đảm bảo độ dày tường sản phẩm đồng nhất (± 0,05 mm) và tránh biến dạng hoặc khuyết tật co lại.
- Điều chỉnh các đặc điểm của vật liệu PP (dễ co lại), tối ưu hóa hệ thống chạy nóng và hệ thống làm mát.
- Cuộc sống khuôn hơn 1 triệu chu kỳ, đáp ứng nhu cầu sản xuất dài hạn của khách hàng.
- Phân tích sản phẩm và xác định sơ đồ khuôn
- Bản đồ sản phẩm: Nhận mô hình CAD của ba bát bằng công nghệ quét 3D và ghi chú các kích thước chính như đường kính hộp, chiều cao và độ chịu đựng độ dày tường.
- Sự thích nghi tính chất vật liệu: Vật liệu PP có phạm vi nhiệt độ nóng chảy hẹp (170-230 °C),yêu cầu thiết kế một hệ thống chạy nóng có nhiệt độ được kiểm soát độc lập để tránh quá nóng địa phương hoặc không đầy đủ khuôn.
- Lựa chọn khung khuôn: Khung khuôn tiêu chuẩn HASCO được sử dụng để đảm bảo sự ổn định của việc lắp đặt khuôn.
- Thiết kế cấu trúc khuôn
- Thiết kế bề mặt tách: Chọn ranh giới giữa đáy của đồ ăn và thân hộp làm bề mặt tách để đơn giản hóa cấu trúc tháo khuôn.
- Hệ thống đổ:
- Góc mũi pháo R155, kết nối với vòi phun máy đúc.
- Thương hiệu người chạy nóng: MOLDMASTERS, từ Canada.
- Cổng: một cổng van ở giữa phần dưới của sản phẩm để tránh các dấu hiệu hàn trên bề mặt.
- Hệ thống làm mát: kênh nước làm mát tròn có đường kính 8mm, được sắp xếp xung quanh khoang, giảm thời gian làm mát xuống còn 10 giây.
- Cơ chế tháo khuôn: Đẩy khối + phun khí để đảm bảo tháo khuôn mượt mà.
- Sản xuất nấm mốc
- Các khoang và phần chèn lõi được làm bằng thép 1.2343ESU với độ cứng HRC48-50, đảm bảo khả năng chống mòn, chống đánh bóng và chống ăn mòn.
- Xử lý trung tâm gia công chính xác, độ thô bề mặt Ra ≤ 0,4 μ m, dung sai với ± 0,01 mm.
- Hệ thống chạy nóng áp dụng điều khiển nhiệt độ độc lập HeatingZone, với sự khác biệt nhiệt độ được kiểm soát trong vòng ± 2 °C.
- T1 thử nghiệm đúc và giải quyết vấn đề
- Vấn đề 1: Các sản phẩm nhựa bị mắc kẹt khí trong thử nghiệm ban đầu.
- Giải pháp: Thêm rãnh không khí vào khuôn và tối ưu hóa các thông số tiêm đã giải quyết vấn đề hiệu quả.
- Sản xuất liên tục trong 8 giờ và tính tỷ lệ khiếm khuyết:
- Sai lệch kích thước:0%
- Thiệt hại bề mặt:00,1%
- Khó khăn trong việc tháo bỏ:0%
- Hiệu quả sản xuất: Một chu kỳ đúc 20 giây, với sản lượng hàng ngày là 4000 miếng.
- Các chỉ số kỹ thuật
- Tuổi thọ nấm mốc:1.05 triệu chu kỳ(trượt mục tiêu 1 triệu chu kỳ).
- Tỷ lệ chứng nhận sản phẩm:99.65%(nhu cầu của khách hàng ≥ 99%).
- Tỷ lệ sử dụng vật liệu:92%(85% đối với khuôn truyền thống).
- Lợi ích kinh tế
- Chi phí của một mảnh duy nhất đã được giảm20%(nhờ thiết kế khuôn tốt và hệ thống làm mát tốt).
- Công suất sản xuất hàng năm của khách hàng đã được tăng lên1 triệu miếngđể đáp ứng nhu cầu thị trường.
- Lợi ích môi trường
- Giảm chất thải vật liệu PP bằng15%, phù hợp với các mục tiêu ESG của công ty.
- Chìa khóa điều chỉnh vật liệu PP:
- Kiểm soát chặt chẽ nhiệt độ nóng chảy và nhiệt độ khuôn.
- Sử dụng máy chạy nóng có nhiệt độ điều khiển chính xác cao để giải quyết vấn đề không đủ nạp khuôn.
- Hướng tối ưu hóa thiết kế khuôn:
- Tăng số lượng các kênh nước làm mát để rút ngắn hơn nữa chu kỳ đúc.
- Kiểm tra thiết kế của cuộc kiểm tra giả đầu tiên với nhiều mô hình và cải thiện tỷ lệ sử dụng phôi nấm mốc.
- Phản hồi của khách hàng:
- Sự ổn định cao của khuôn giảm thời gian bảo trì của máy đúc phun.
- Các bát nhựa đã vượt qua chứng nhận môi trường xanh của EU.
- Hình cấu trúc khuôn (hình 1 kèm theo: hình lắp ráp khuôn; hình 2 kèm theo: hình khuôn thực tế; hình 3 kèm theo: hình sản phẩm chén nhựa).
- Bảng tham số máy (áp suất tiêm, thời gian giữ, thời gian làm mát, v.v.).
- Báo cáo CMM chấp nhận của khách hàng (kiểm tra nạp khuôn).
Dự án này đã giải quyết thành công vấn đề kỹ thuật của việc đúc phun vật liệu PP bằng cách tối ưu hóa cấu trúc khuôn và các tham số quy trình,cung cấp một giải pháp đáng tin cậy cho sản xuất quy mô lớn của bát đồ ăn, và tạo ra lợi ích kinh tế và môi trường đáng kể cho doanh nghiệp.
