Các nguyên nhân gây hư hỏng máy ép đùn nhựa
1. Mài mòn cơ học do ma sát cao & nguyên liệu không sạch
“Mỗi lần nhựa mang cát, kim loại nhỏ đi qua trục vít là một lần trục và nòng cảo bị bào mòn.”
Nguyên nhân chính:
Nguyên liệu chứa tạp chất, hạt cứng, bẩn.
Dòng chảy nhựa nóng gây ma sát liên tục lên rãnh trục vít và bề mặt trong nòng cảo.
Kết quả:
Mòn rãnh vít, tăng khe hở, giảm hiệu quả nén ép.
Giảm năng suất, tăng tiêu hao năng lượng, sản phẩm lỗi.
Giải pháp nghiên cứu:
Lựa chọn vật liệu trục vít có độ cứng cao (>60 HRC), phủ lớp chống mài mòn như Crom cứng, Tungsten Carbide.
Cài đặt bộ lọc tạp chất trước phễu nạp.
2. Ăn mòn hóa học từ phụ gia, nhựa đặc biệt hoặc khí thải
“Một loại axit bé nhỏ có thể âm thầm tấn công một cỗ máy hàng trăm triệu đồng trong vài tháng nếu không hiểu đúng nhựa mình dùng.”
Nguyên nhân:
Gia công fluoropolymer (PTFE, PVDF, FEP) sinh ra axit flohydric (HF).
Phụ gia clo hóa, brom hóa hoặc amine gây ăn mòn nội tại.
Hậu quả:
Pitting corrosion (rổ mọt), rạn nứt bề mặt xi lanh hoặc trục vít.
Rò rỉ khí, giảm độ kín khít trong nòng ép.
Hướng xử lý từ nghiên cứu:
Dùng nòng cảo hợp kim niken (Inconel 625, Hastelloy C-276).
Thiết kế lớp lót thay thế bên trong có thể tháo rời, thay thế theo chu kỳ.
3. Ứng suất nhiệt nội tại – phân hủy nhiệt – cháy nhựa
“Không chỉ gia nhiệt, làm nguội đúng cách cũng quyết định tuổi thọ của máy.”
Nguyên nhân:
Gia nhiệt không đồng đều (nhiệt tập trung ở vùng định lượng).
Không làm mát đủ ở vùng cấp liệu → nhựa bám trục vít → cháy.
Hậu quả:
Gãy vít, phồng nòng cảo, làm việc không ổn định.
Sản phẩm bị đen, khí cháy làm tắc lưới lọc đầu đùn.
Góc nhìn nghiên cứu:
Lập bản đồ nhiệt dọc trục nòng cảo → kiểm soát bằng PID đa vùng.
Ứng dụng vật liệu composite dẫn nhiệt đa hướng (hybrid cooling jackets).
4. Sai thiết kế trục vít – tỷ lệ nén không tối ưu
“Một trục vít tốt là bản nhạc hoà quyện giữa dòng chảy, ma sát và nhiệt lượng.”
Nguyên nhân:
Dùng trục vít có tỷ lệ nén không phù hợp với loại nhựa.
Không có vùng thoát hơi – nhựa bị “nổ khí”.
Kết quả:
Sản phẩm nhiều bọt khí, phồng rỗng.
Quá tải mô-men → gãy trục vít.
Khuyến nghị học thuật:
Tùy biến trục vít theo từng loại nhựa (LDPE, HDPE, PVC…).
Dùng vít có vùng thoát hơi chân không – ứng dụng trong ép hạt tái sinh.
5. Lắp đặt – đồng tâm kém – lệch trục
“Bạn có thể bỏ tiền tỷ để mua máy, nhưng một góc lệch 0.5 độ có thể giết chết hệ thống trong vài tháng.”
Nguyên nhân:
Không căn chỉnh đồng tâm giữa trục vít và motor – hộp số.
Sàn lắp máy không bằng, rung lắc → lệch trục.
Biểu hiện:
Rung động tăng, tiếng ồn, gãy bạc đạn, cháy motor.
Giải pháp kỹ sư cao cấp:
Dùng laser alignment kiểm tra đồng tâm định kỳ.
Trang bị cảm biến rung – nhiệt để theo dõi vận hành theo thời gian thực.
6. Bảo trì kém – dầu mỡ, bạc đạn, gioăng làm kín
“Thiết bị đùn không chỉ cần cơ khí mà còn cần sự chăm sóc như cơ thể con người.”
Nguyên nhân:
Không thay dầu hộp số đúng định kỳ.
Bạc đạn kém, thiếu mỡ bôi trơn → kẹt trục.
Gioăng làm kín bị lão hóa – rò rỉ nhựa, khí, dầu.
Hậu quả:
Máy ngừng hoạt động, chi phí sửa chữa cao.
Khuyến nghị:
Chuẩn hóa bảo trì theo giờ hoạt động (500h, 1000h…).
Tích hợp cảm biến nhiệt – áp suất – độ rung vào phần mềm bảo trì thông minh.
📌 Tổng kết từ góc nhìn :
Nguyên nhân | Ảnh hưởng chính | Giải pháp học thuật |
---|---|---|
Mài mòn – tạp chất | Mòn vít & nòng | Vật liệu siêu cứng, bộ lọc đầu vào |
Ăn mòn hóa học | Rổ mọt – hư lót | Hợp kim niken – lớp lót thay thế |
Nhiệt không ổn định | Gãy trục – cháy nhựa | Điều khiển PID đa vùng – jackets giải nhiệt |
Thiết kế vít sai | Sản phẩm lỗi – gãy vít | Tùy chỉnh vít theo vật liệu |
Lệch trục – lắp sai | Rung – hư bạc đạn | Cân chỉnh laser, cảm biến theo dõi |
Bảo trì yếu | Hư hỏng sớm | Bảo trì định kỳ – phần mềm theo dõi |