SỞ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THÀNH ðOÀN TP. HỒ CHÍ MINH



CHƯƠNG TRÌNH VƯỜN ƯƠM SÁNG TẠO KH-CN TRẺ


BÁO CÁO NGHIỆM THU
(ðã chỉnh sửa theo góp ý của Hội ñồng nghiệm thu ngày 28 tháng 4 năm 2009)



THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY IN LỤA MỘT MÀ DẠNG PHẲNG
KHỔ LỚN 1000x800mm



CHỦ NHIỆM ðỀ TÀI: ThS. TRƯƠNG CÔNG TIỄN
CƠ QUAN CHỦ TRÌ: Trung tâm Phát triển Khoa học và Công nghệ Trẻ

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
THÁNG 5/ 2009
I
BÁO CÁO NGHIỆM THU


Tên ñề tài: Thiết kế chế tạo máy in lụa dạng phẳng khổ lớn 1000mm ×
800mm


Chủ nhiệm ñề tài: ThS. Trương Công Tiễn
Cơ quan chủ trì: Trung Tâm Phát Triển Khoa Học & Công Nghệ Trẻ -
Thành ðoàn Thành Phố Hồ Chi Minh
Thời gian thực hiện ñề tài: 18 tháng
Kinh phí ñược duyệt: 50.000.000 VNð
Kinh phí ñã cấp: theo TB số : TB-SKHCN ngày / /
Mục tiêu: Nhằm nghiên cứu thiết kế chế tạo máy in lụa khổ lớn, bán tự ñộng
với chất lượng và giá thành có thể chấp nhận ñược ở thị trường Việt Nam (thấp
hơn so với giá máy Trung Quốc)
Nội dung: Nội dung nghiên cứu gồm các bước sau:

Công việc dự kiến Công việc ñã thực hiện
1. Tìm hiểu nguyên lý in và các
loại máy tương tự trên thế giới (qua
Internet)
2. So sánh các phương án và
chọn phương án thiết kế thích hợp
3. Lập sơ ñồ ñộng
4. Tính toán thiết kế các chi tiết
máy
5. Chế tạo
6. Lắp ráp
7. Chạy thử và kiểm chứng kết
quả
1. 100%


2. 100%


3. 100%
4. 100%

5. 100%
6. 100%
7. 100%






II

TÓM TẮT

Hiện nay, thao tác in lụa với diện tích in khổ lớn khi thực hiện bằng tay sẽ gặp
nhiều khó khăn: tốn nhân công, cường ñộ lao ñộng cao, chất lượng thấp. Các máy
nhập ngoại giá thành lại quá cao. Việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo máy loại này là
thật sự cần thiết.
Nội dung nghiên cứu gồm tập trung vào tìm hiểu nguyên lý in, các loại máy in
lụa tương tự trên thế giới và chọn phương án thiết kế thích hợp. Sau ñó tiến hành
lập sơ ñồ ñộng, thiết kế các chi tiết máy, chế tạo, lắp ráp, chạy thử và kiểm chứng
kết quả.


ABSTRACT

Nowadays, the manual operation of screen printing on large size is very
difficult such as: to pay for the labour, hard work, low quality,… The importing

machine has high cost. The science, designing and manufacture of this machine are
actually necessary.
The contents of science find out about the principle of screen printing, the
similar machine on the world and the suitable design. Then, to set up moving
diagram, to design all of parts of the machine, to manufacture, to assemble the parts,
to give the engine a trial run and to verify the result.













III

MỤC LỤC

Trang
Mở ñầu I
Tóm tắt II
Mục lục III
Danh sách bảng V
Danh sách hình VI
Bảng quyết toán VIII

Chương 1: Tổng quan 1
1.1 Kỹ thuật in lụa 1
1.1.1 Phân loại kỹ thuật in lụa 2
1.1.2 Làm khuôn in 2
1.1.3 Bàn in, dao gạt 3
1.1.4 Chất nhuộm màu và hồ in 4
1.1.5 In ấn 4
1.1.6 Một số kiểu in ñặt biệt 6
1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 6
1.2.1 Ở các công ty, nhà máy 6
1.2.2 Các ñơn vị nghiên cứu 7
1.3 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 8
1.4 Phạm vi và ñối tượng của ñề tài 9
Chương 2: Nội dung và phương pháp nghiên cứu 10
2.1 Tìm hiểu nguyên lý máy in lụa 10
2.2 Phân tích và lựa chọn phương án thích hợp 11
2.2.1 Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế cụm in 12
2.2.1.1 Phương án 1: Truyền ñộng bằng cam – tay biên 12
2.2.1.2 Phương án 2: Truyền ñộng bằng xích 14
2.2.1.3 Phương án 3: Truyền ñộng bằng khí nén 15
2.2.1.4 ðánh giá và lựa chọn phương án 15
IV
2.2.2 Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế cụm nâng hạ 16
2.2.2.1 Phương án 1: Nâng hạ cụm in 16
2.2.2.2 Phương án 2: Nâng hạ bàn in 17
2.2.2.3 ðánh giá và lựa chọn phương án 17
2.2.3 Kết luận 18
2.3 Thiết kế các kết cấu máy 18
2.3.1 Thân máy 18
2.3.2 Cụm bàn in 19

2.3.2.1 Cụm truyền ñộng nâng 19
2.3.2.2 Bàn in 20
2.3.2 Cơ cấu kẹp khung 21
2.3.4 Cụm in 22
2.3.4.1 Kết cấu cụm in - gạt mực 22
2.3.4.2 Cơ cấu truyền ñộng 24
2.4 Kết luận 25
2.5 Tính toán 26
2.5.1 Tính toán ñộng cơ nâng bàn in 26
2.5.2 ðộng cơ kéo dao in 26
Chương 3: Kết quả và thảo luận 27
3.1 Kết quả và thảo luận khâu thiết kế 27
3.2 Tính sáng tạo và khả năng ứng dụng thực tế 30
3.3 Giá thành và thời gian chế tạo 30
3.3.1 Giá thành 30
3.3.2 Thời gian chế tạo 33
Chương 4: Kết luận và kiến nghị 34
4.1 Kết luận 34
Tài liệu tham khảo 35




V

DANH SÁCH BẢNG

SỐ TÊN BẢNG SỐ LIỆU TRANG
2.1
ðánh giá và lựa chọn phương án


15
2.2
ðánh giá và lựa chọn phương án

17
2.3
Bảng liệt kê chi tiết thân máy

18
2.4
Bảng liệt kê chi tiết cụm truyền ñộng nâng
24
2.5
Bảng liệt kê chi tiết cụm bàn in
21
2.6
Bảng liệt kê chi tiết cụm cơ cấu kẹp khung
22
2.7
Liệt kê chi tiết cụm in - gạt mực
23
2.8
Liệt kê chi tiết cơ cấu truyền ñộng
24
3.1
Liệt kê chi tiết giá thành máy
31

















VI

DANH SÁCH HÌNH

SỐ TÊN HÌNH ẢNH TRANG

1.1
Mô phỏng nguyên lí in lụa

1
1.2
Lưới in ñã chụp bản và một sản phẩm in lụa
4
1.3
Các công ñoạn in trên thực tế


5
1.4
Một số sản phẩm của công ty Cenintec
7
1.5
Máy in lụa khổ A3 ñăng tại websize của MKEC Co., Ltd
7
1.6
Máy in lụa khổ A3 Công ty TNHH TM-DV chế tạo ðại An
Cường
7
1.7
Máy in lụa bán tự ñộng có kích thước bàn in vừa
8
1.8
Máy in lụa bán tự ñộng có kích thước bàn in lớn
8
2.1
Các thao tác in lụa
10
2.2
Sơ ñồ nguyên lý máy in lụa
11
2.3
Sơ ñồ bố trí cụm dao in truyền ñộng bằng cơ
12
2.4
Sơ ñồ hoạt ñộng khi in
12
2.5

Sơ ñồ hoạt ñộng khi gạt mực
13
2.6
Sơ ñồ truyền ñộng khi in
13
2.7
Sơ ñồ truyền ñộng khi gạt mực
14
2.8
Sơ ñồ truyền ñộng bằng xích
14
2.9
Sơ ñồ truyền ñộng bằng xích
15
2.10
Sơ ñồ nâng hạ cụm in
16
2.11
Sơ ñồ nâng hạ bàn in
17
2.12
Thân máy
18
2.13
Cụm bàn in
19
2.14
Cụm truyền ñộng nâng
19
VII

2.15
Kết cấu bàn in
20
2.16
Cơ cấu kẹp khung
21
2.17
Kết cấu cụm in
22
2.18
Kết cấu cụm in - gạt mục
23
2.19
Các chi tiết chính trên cụm in - gạt mực
23
2.20
Cơ cấu truyền ñộng cụm in
24
2.21
Kết cấu máy in lụa một màu khổ lớn
25
2.22
Cam nâng hạ bàn in
26
3.1
Tổng thể máy
27
3.2
Tổng thể máy ñã ñược chế tạo
28

3.3
Cụm ñiều chỉnh cao ñộ bàn in
28
3.4
ðộng cơ truyền ñộng in
28
3.5
Cụm dao in
28
3.6

29
3.7

29
3.8

29
3.9

29












1


CHƯƠNG I : TỔNG QUAN

1.1 Kỹ thuật in lụa
Theo tài liệu của bách khoa toàn thư mở wikipedia, in lụa là một dạng trong
kỹ thuật in ấn. In lụa là tên thông dụng do giới thợ ñặt ra xuất phát từ lúc bản lưới của
khuôn in làm bằng tơ lụa. Sau ñó, khi mà bản lưới lụa có thể thay thế bởi các vật liệu
khác như vải bông, vải sợi hóa học, lưới kim loại ñể làm thì tên gọi ñược mở rộng
như là in lưới.
In lụa thực hiện theo nguyên lý giống như in mực dầu trên giấy nến theo
nguyên lý chỉ một phần mực in ñược thấm qua lưới in, in lên vật liệu in bởi trước ñó,
một số mắt lưới khác ñã ñược bịt kín bởi hóa chất chuyên dùng.
Kỹ thuật này có thể áp dụng cho nhiều vật liệu cần in như nilông, vải, thủy tinh, mặt
ñồng hồ, mạch ñiện tử, một số sản phẩm kim loại, gỗ, giấy hoặc sử dụng thay cho
phương pháp vẽ dưới men trong sản xuất gạch men.



Hình 1.1 Mô phỏng nguyên lí in lụa

Kỹ thuật này ñược Châu Âu sử dụng vào năm 1925 với việc in trên giấy, bìa,
thuỷ tinh, tấm kim loại, vải giả da.
Nhưng, hơn 1000 năm trước "người ta phát minh ra rằng sợi tơ khi kéo căng
trên một khung gỗ, với hình ảnh khuôn tô gắn phía dưới khung bằng keo hồ có thể
dùng ñể sao chép các hình ảnh nhiều lần trên nhiều vật liệu khác nhau bằng cách phết
mực xuyên qua các lỗ tròn khuôn tụ".

Những công trình nghiên cứu sử dụng vải tơ làm lưới in sau ñó ñược tiến hành
tại Pháp và ðức trong khoảng thập niên 1870. Sau ñó tại Anh Quốc, vào năm 1907,
Samuel Simon ñã sáng chế ra quá trình làm lưới bằng các sợi tơ. Năm 1914, tại San
Francisco, California, phương pháp in lưới nhiều màu ñược John Pilsworth phát triển.

2
1.1.1 Phân loại kỹ thuật in lụa
Theo cách thức sử dụng khuôn in, có thể gọi tên in lụa theo các kiểu sau:
- In lụa trên bàn in thủ công
- In lụa trên bàn in có cơ khí hóa một số thao tác
- In lụa trên máy in tự ñộng
Theo hình dạng khuôn in, có thể phân làm 2 loại:
- In dùng khuôn lưới phẳng
- In dùng khuôn lưới tròn kiểu thùng quay
Theo phương pháp in, có tên gọi:
- In trực tiếp: là kiểu in trên sản phẩm có màu nền trắng hoặc màu nhạt,
màu nền không ảnh hưởng ñến màu in
- In phá gắn: là kiểu in trên sản phẩm có nền màu, mực in phải phá
ñược màu của nền và gắn ñược màu cần in lên sản phẩm.
- In dự phòng: là in trên sản phẩm có màu nhưng không thể dùng kiểu
in phá gắn ñược
Cho dù in thủ công, bán thủ công hay thực hiện bằng máy thì kỹ thuật in lụa
cũng bao gồm những công ñoạn chính như sau: làm khuôn in; chế tạo bàn in, dao gạt;
pha chế chất tạo màu, hồ in; và in.
1.1.2 Làm khuôn in
Khuôn in có thể làm bằng gỗ hay kim loại, trên ñó ñược căng tấm lưới ñã tạo
những lỗ trống ñể mực in có thể chảy qua trong quá trình in. Quá trình tạo những lỗ
trống ñược gọi là "chuyển hình ảnh cần in" lên khung lưới. Thời gian ñầu thợ in
thường dùng phương pháp chuyển trực tiếp bằng cách vẽ lên lớp nến trắng, vẽ trên
lớp ñất sét hay vẽ lên lớp dầu bóng nhưng về sau người ta thường dùng hơn với

phương pháp gián tiếp như là vẽ trên giấy nến hoặc là ngày nay ña số ñều dùng
phương pháp cảm quang.
Vẽ trên lớp nến trắng là kỹ thuật tạo lỗ trống của lưới in bằng cách dùng bút
gỗ hoặc tre khắc hoa văn lên một tấm lưới ñã ñược nhúng vào dung môi nến nóng
chảy và làm nguội.
Vẽ trên lớp “ñất sét” là kỹ thuật tạo lỗ trống của lưới in bằng cách dùng bút
gỗ,tre hoặc kim nhọn khắc, ñục lỗ theo hình dạng hoa văn trên một tấm lưới ñã ñược
nhúng vào hồ ñất sét ñã làm khô.
Vẽ trên lớp dầu bóng là kỹ thuật tạo lỗ trống của lưới in bằng cách dùng bút
lông vẽ hình dạng hoa văn trên một tấm lưới ñã ñược quét một lớp dầu bóng và làm
khô. Sau khi vẽ nhiều lần sẽ tạo những lỗ trống cần thiết trên bề mặt lưới.
Vẽ trên giấy nên là phương pháp gián tiếp ñể tạo những lỗ trống trên bề mặt
lưới in. Dùng dao "khắc" hình trên giấy nến ñể tạo những khoảng trống cần thiết, úp
mặt giấy nến ñã khắc lên lưới và dùng bản ủi làm nóng chảy nến. Sau khi ñể nguội,
những chỗ không cần thiết sẽ ñược nến bít lại.
3
Ngày nay, phương pháp cảm quang ñược xem như là phương pháp tiến bộ
trong việc chế tạo bản in. Với phương pháp này có thể sao chép lại các tác phẩm nghệ
thuật mà vẫn giữ ñược tính chân thực về ñường nét của nó.
Những bản in ñược họa sĩ vẽ mẫu thiết kế, thiết kế trên máy tính hoặc tách
màu từ một tấm ảnh trên máy tính rồi in ra trên giấy can, mỗi màu ñược tách sẽ làm
một phim tương ứng, phim sau ñó ñược chuyển tải lên tấm lưới. Thao tác ñó gọi là
chụp bản.
Công ñoạn chụp bản ñược tiến hành trong buồng tối, phim ñặt lên bản lưới
cùng chiều với mẫu in thật, rọi ñèn. Ánh sáng của ñèn sẽ xuyên qua phim và ñập lên
lưới. Vì lưới trước ñó ñã ñược quét phủ dung dịch cảm quang nên chỉ những chỗ
không bị cản bởi mực sẽ ñóng rắn dưới tác dụng ánh sáng. Khi mang bản ñi rửa,
những chỗ không bị chiếu sáng sẽ bị rửa trôi tạo thành những khoảng trống, khi in
mực in sẽ lọt qua những chỗ trống này và bắt vào sản phẩm cần in.
Việc lựa chọn lưới in ñóng vai trò quyết ñịnh ñến chất lượng in ấn, nhất là ñộ

mịn ñộ nét của hình ảnh cần in. Các thông số quan trọng của lưới là ñộ mịn của lưới
(kí hiệu N
(chỉ số)
hay T
(chỉ số)
) và tỷ lệ ñường kính sợi lưới và chiều rộng mắt lưới. Thí
dụ lưới ký hiệu T
40
hay N
40
có nghĩa là lưới này có 40 sợi/cm và 1600lỗ/cm
2
. Khi in
trên giấy, thông thường chọn lưới có ký hiệu T
90
- T
140
; khi in bao bì
PVC
: T
120
-T
180
;
khi in vải T
30
-T
100

Những dung dịch cảm quang thường dùng trong in lưới ñó là dung dịch keo

Crom-Gelatin hoặc dung dịch Crom-PVA:
•
Dung dịch Keo Crom-Gelatin ñược chế tạo từ (NH
4
)
2
Cr2O7 (amoni
ñicromat) hoặc K
2
Cr
2
O
7
(kali ñicromat) nồng ñộ 3,5% ñược pha với keo
gelatin nồng ñộ 20% theo tỷ lệ 1:1.
•
Dung dịch Crom-PVA ñược chế tạo với polyvinyl acetates 12% thêm vào
dung dịch bao gồm (NH
4
)
2
Cr
2
O
7
hoặc K
2
Cr
2
O

7
(1,5g); nước (20ml) và
C
2
H
5
OH:96% (7ml) theo tỷ lệ 1:1.
Những dung dịch trên sau khi chế tạo phải ñược bảo quản ở nơi thích hợp vì
nó là chất nhạy sáng.
1.1.3 Bàn in, dao gạt
Bàn in làm từ kim loại hoặc gỗ. Bàn in ñóng vai trò quan trọng trong việc
ñảm bảo nét in ñược in chính xác, ñều và ñạt ñộ nét cao. Yêu cầu quan trọng nhất
ñối với bàn in là phẳng, chắc và có ñộ ñàn hồi nhất ñịnh ñể khuôn in có thể tiếp xúc
ñều với mặt sản phẩm in. Trong những trường hợp khác nhau, bàn in có thể nằm
ngang hay nghiêng góc ñể người thợ thao tác dễ dàng hơn.
Dao gạt hồ in là công cụ dùng ñể ñẩy, phết mực màu khiến mực thấm qua
lưới in, chuyển mực lên sản phẩm cần in. Gọi là dao theo thuật ngữ của thợ nhưng
nó có thể làm bằng bọt biển, con lăn cao su hay ñơn giản là một miếng gạt cao su.



4
1.1.4 Chất nhuộm màu và hồ in
Những chất nhuộm màu trong in lụa
là những hợp chất mà khi tiếp xúc với vật
liệu khác thì có khả năng bắt màu và giữ
màu trên vật liệu bằng các lực liên kết lý học
hay hoá học.
In lụa thường sử dụng các chất tạo
màu là các hợp chất màu hữu cơ. Có thể

phân làm 2 loại tan và không tan trong nước.
•
Chất nhuộm mầu trong nước có thể
là: thuốc nhuộm trực tiếp, thuốc
nhuộm axit, thuốc nhuộm hoạt tính,
thuốc nhu
ộ
m bazo-cation
•
Chất nhuộm màu không tan trong
nước có thể là: thuốc nhuộm hoàn
nguyên không tan, thuốc nhuộm lưu
huỳnh, pigmen, thuốc nhuộm azo
không tan

Hồ in sau khi pha trộn với thuốc nhuộm ñược gọi là mực in, sau khi in sẽ
ñược gắn vào sản phẩm cần in. Do ñó, tuỳ loại nhóm vật liệu cần in phải có những
công thúc pha chế khác nhau. Nhóm vật liệu in ñược phân các loại sau: vật liệu
xenlulo, vật liệu tơ tằm, len; sợi hoá học và xơ tổng hợp; nhựa; gốm sứ; kim loại;
thuỷ tinh Nhưng cho dù in trên chất liệu gì, hồ in cũng phải ñáp ứng những yêu
cầu sau:
•
Phải ñồng nhất về thành phần và lượng màu thích hợp ñể ñạt cường ñộ màu
mong muốn
•
ðộ ñặc, ñột nhớt, ñộ dính phải bảo ñảm ñể dính ñược vào vật liệu in và cho
hoạ tiết sắc nét
•
Hồ phải tương ñối bền khi bảo quản
•

Một số hồ in cho vải cần có tính dễ trương nở khi hấp ñể "nhả" thuốc nhuộm
cho vải
•
Không chứa các chất có thể làm hại lưới in
1.1.5 In ấn
Sau khi ñịnh vị khuôn in lên bàn in, vật liệu cần in ñặt dưới lưới in. Cho mực
in thích hợp với một lượng cần thiết vào khuôn in, sau ñó dùng dao gạt ñể mực
thấm qua lưới và ăn vào sản phẩm cần in. ðiều chỉnh lượng mực in, tốc ñộ gạt ñể
ñạt kết quả tốt nhất.
Sau khi in, mực in chỉ mới cố ñịnh cơ học tạm thời trên vật liệu nên cần có
quy trình xử lý ñể gắn màu cố ñịnh cho hình in. Tùy loại mực in, vật liệu in ñể có
Hình 1.2 Lưới in ñã chụp bản
và m
ột sản phẩm in lụa

5
những cách xử lý thích hợp, như là: sấy, hấp, gia nhiệt khô, hiện màu ướt (trong
dung dịch axit loãng), hay hiện màu theo phương pháp ngâm ép, cuộn ủ lạnh
Các công ñoạn in ñược thao tác trên thực tế như hình 1.3


























Hình 1.3 Các công ñoạn in trên thực tế


6
1.1.6 Một số kiểu in ñặc biệt
Có thể dùng những loại mực in khác nhau, hoặc những nguyên liệu ñặc biệt
ñể tạo ra những hiệu ứng khác nhau, ví dụ như in chuyển, tạo chữ nổi, in bắn cắm
lông
- In chuyển: còn gọi là in nhiệt, in nhiệt khô, in nhiệt chuyển, in chuyển hay
là in thăng hoa. Nguyên tắc chung của phương pháy này là không in trực tiếp lên
sản phẩm mà in trung gian qua một lớp giấy nền, sau ñó ép nóng ñể thuốc mực in
nhả từ giấy nền bắt vào vật liệu in.
- In nổi: Trong mực in, có các chất gây nở ñể tạo hình nổi. Sau khi in và sấy,
sản phẩm ñược hấp ở 130-150°C bằng hơi nước bão hoà. Mực sẽ chuyển thành
màng xốp, có hình nổi trên sản phẩm.
- In bắn cắm lông: Lông nhiều màu có chiều dài 0,3mm ñược ñựng vào

những hộp riêng. Lông ñược bắn qua những lỗ trên lưới in và dính vào vải ñã quét
nhựa bán ña tụ, quá trình này ñược thực hiện trong ñiện trường 6000V và không
dùng dao gạt. Kết quả là những tấm vải có nhiều màu bằng lông mịn như tuyết
nhung và nổi trên mặt vải.
1.2 Tình hình nghiên cứu trong nước
Máy in lụa xuất hiện tại Việt Nam từ khá lâu, ban ñầu du nhập vào trong nước
chủ yếu tập trung là máy cũ, bán sang tay. Các cơ sở sản xuất trong ngành in hiện nay
vẫn mang ñậm quan ñiểm mua máy cũ (second hand) của Nhật, thậm chí ðài loan.
Nguyên nhân chính do sự chênh lệch giá của một máy mới với máy cũ là khá lớn.
Bên cạnh ñó, mặc dù các loại máy này ñã cũ, lỗi thời nhưng vẫn ñáp ứng ñược nhu
cầu sản xuất nên càng phổ biến.
Lĩnh vực chế tạo máy của Việt Nam thời gian gần ñây ñã có những bước tiến
bộ ñáng kể, tuy nhiên ñể thuyết phục một khách hàng ñồng ý mua một máy chế tạo
mới trong nước vẫn còn rất khó khăn. Việc nghiên cứu và chế tạo máy in lụa cũng
không nằm ngoài những hạn chế to lớn này nên việc ứng dụng các nghiên cứu ñể
thương mại hoá là rất ít.
Thời gian gần ñây, khi máy móc giá rẻ của Trung Quốc, Malaisia tràn vào thị
trường Việt Nam thì khả năng cạnh tranh của những cơ sở chế tạo máy nhỏ, lẻ càng
trở nên khó khăn hơn.
Tuy nhiên, do nhu cầu ngày càng tăng trong thực tế sản xuất (tính ña dạng của
sản phẩm in, năng suất, chất lượng, …), việc nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy in lụa
ñã và ñang ñược tiến hành. Cụ thể:
1.2.1 Các công ty, nhà máy
Một số ít các công ty, nhà máy ở TP. Hồ Chí Minh và Hà Nội ñã thiết kế và
chế tạo một số mẫu máy in lụa tập trung chủ yếu là máy in lụa dạng phẳng, khổ tương
ñối nhỏ như A3, A4 và các loại máy in trên sản phẩm tròn xoay.


7
Các sản phẩm của công ty CENINTEC - 27/49B Hậu Giang, P.4, Q. Tân Bình,

TP. Hồ Chí Minh












Hình 1.4 Một số sản phẩm của công ty Cenintec
Theo số liệu của công ty Cenintec cung cấp trên mạng Internet thì kích thước
bàn in lớn nhất ñạt ñược 420x600 mm; Các máy chạy chủ yếu bằng khí nén.















1.2.2 Các ñơn vị nghiên cứu
Ở một số trường ñại học kỹ thuật như trường ðại học Bách Khoa TP. HCM.
Tuy nhiên, các nghiên cứu chỉ tập trung ở các ñề tài tốt nghiệp, mang tính lý thuyết,
Máy A4 Máy A2 Máy A1
Hình 1.5 Máy in lụa khổ
A3 ñăng tại websize của
MKEC Co., Ltd
Hình 1.6 Máy in lụa khổ
A3 Công ty TNHH TM-DV
chế tạo ðại An Cường
8
chưa thật sự có thể ứng dụng trong thực tế sản xuất. Hoặc, các công trình tập trung
vào các dạng máy in phẳng, khổ nhỏ.
Tác giả ñề tài từng thực hiện một ñề tài nghiên cứu cấp trường có liên quan:
Thiết kế chế tạo bộ cấp giấy tự ñộng cho máy in lụa dạng phẳng – Phan ðình Huấn,
Trương Công Tiễn – ðề tài nghiên cứu cấp trường, ðại học Bách khoa TP. HCM
1.3 Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Máy in lụa là một loại máy ñã ñược nghiên cứu và sản xuất từ lâu trên thế giới.
ðến nay, hầu như không có chủng loại máy nào không có. Tuy nhiên, giá máy ñược
rao bán là khá cao so với khả năng của các khách hàng Việt Nam.



























Hình 1.7 Máy in lụa bán tự ñộng
có kích thước bàn in vừa
Hình 1.8 Máy in lụa bán tự ñộng
có kích thước bàn in lớn
9
1.4 Phạm vi và ñối tượng nghiên cứu của ñề tài
ðề tài tập trung nghiên cứu các loại máy in lụa dạng phẳng khổ lớn, thu thập
một số chủng loại cùng loại trên Internet ñể có các ứng dụng thừa kế ban ñầu về mẫu
mã.
ðào sâu, tìm hiểu các phương pháp thiết kế hiện ñại ñể ñạt ñược kết quả thiết
kế tốt nhất có thể.
Khảo sát các chi tiết có sẵn trên thị trường ñể ñơn giản hoá khâu chế tạo.
Rèn luyện khả năng tự lập trong nhóm nghiên cứu và phương pháp làm việc
theo tập thể.


























10


CHƯƠNG II: NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU


Nội dung nghiên cứu bao gồm:
- Tìm hiểu nguyên lý của máy in lụa
- So sánh các phương án và chọn phương án thiết kế thích hợp
- Tính toán thiết kế các chi tiết máy
- Chế tạo
- Lắp ráp
- Chạy thử và kiểm chứng kết quả
2.1 Tìm hiểu nguyên lý máy in lụa
Các thao tác in lụa dạng phẳng ñược thực hiện như sau:














Hình 2.1 Các thao tác in lụa
Các thao tác in tay bao gồm: người thợ in sẽ nâng khung lụa lên cao, quét
qua vùng in một lớp mực, sau ñó hạ khung in xuống phôi in, dùng dao in quét lại
một lần nữa và mực sẽ thấm qua khe trống xuống phôi in tạo thành sản phẩm in.
Máy in lụa thực ra là cơ khí hoá các thao tác in tay mô tả trên dưới các dạng
mẫu mã, hình dáng khác nhau.
Bàn in

Sản phẩm
cần in
Dao gạt
mực
Khung lụa
Mực in
Hình cần
in

Sản phẩm in
a.

b.

c. d.

11
ðối với những sản phẩm in chỉ có một màu, các thao tác bằng tay sẽ khá dễ
dàng. Tuy nhiên, nếu là những sản phẩm in có nhiều màu, việc thao tác bằng tay rất
khó khăn ñể ñạt ñược ñộ chính xác chồng màu, ñộ ñồng ñều của mực in, trong
trường hợp ñó thì ta phải in bằng máy hoặc có ñồ gá chuyên dụng.
Từ các thao tác in tay trên, máy in lụa chẳng qua là tự ñộng hoá các khâu
trong quá trình in tay. Vậy sơ ñồ hoạt ñộng của một máy bất kỳ:











Hình 2.2 Sơ ñồ nguyên lý máy in lụa
Vậy, vấn ñề ñặt ra ở ñây là thực hiện các khâu trong sơ ñồ hình 2.2 như thế
nào ñể mang lại hiệu quả tốt nhất cho một máy in lụa một màu dạng phẳng khổ lớn
như ñề tài ñã ñặt ra.
2.2 Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế thích hợp
Như ñã ñặt vấn ñề ở phần trên, trong phần này, các phương án thiết kế sẽ
ñược ñưa ra ñể phân tích và lựa chọn một phương án tốt nhất cho thiết kế.
Theo nhận ñịnh ban ñầu từ sơ ñồ hình 2.2, các thông số ảnh hưởng ñến chất
lượng, giá thành của máy cũng như sản phẩm mà máy tạo ra là:
- Kết cấu máy
- Phương pháp chế tạo
- Bố trí các dao gạt và dao in, ñộ ổn ñịnh trượt của dao trong quá trình in
- Cân chỉnh lực ñè của dao in cũng như dao gạt
- Tốc ñộ in
- ðộ ổn ñịnh của bàn in
- ðộ rung của máy trong quá trình in
ðây là các thông số sẽ quyết ñịnh ñến chất lượng máy, ngoài các thông số
trên, các yếu tố khác cũng quyết ñịnh ñến chất lượng máy nhưng không ñáng kể.
Sau khi xem xét và tham khảo các loại máy trên thị trường, ñề tài ñưa ra một
số phương án ñể phân tích thiết kế theo phương pháp Pareto.
Cấp mực in
Nâng khung in

Hạ khung in
In
12
2.2.1 Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế cụm in

Cụm in là bộ phận quan trọng nhất trong máy in lụa, vì vậy mục ñích cuối
cùng của cụm này là thay thế các thao tác in bằng tay truyền thống bằng các thao
tác máy. ðối với các thao tác này, máy in lụa trong và ngoài nước ñã thể hiện chủ
yếu ở hai dạng truyền ñộng: cơ và khí nén cho các chuyển ñộng lắc của dao gạt và
dao in.
2.2.1.1 Phương án 1: Truyền ñộng bằng cam – tay biên







Hình 2.3 Sơ ñồ bố trí cụm dao in truyền ñộng bằng cơ
Dao in 5 và dao gạt 6 ñược bố trí trên ñế gá 4 sao cho có thể chỉnh ñược cao
ñộ. ðế gá 4 ñược lắp với bộ trượt 1 bằng khớp bản lề 7, góc xoay của ñế gá 4 ñược
hạn chế trong không gian giữa hai chốt ñịnh vị 3. Bộ trượt 1 có thể trượt dọc trục
theo 2. Thanh truyền 8 ñược liện kết với ñế gá 4 bằng khớp bản lề.
Hình 2.5 thể hiện sự hoạt ñộng của cụm dao in lúc in








Hình 2.4 Sơ ñồ hoạt ñộng khi in
Lúc thanh truyền 8 kéo về phía trái theo hướng mũi tên, ñế gá 4 sẽ quay
quanh chốt 7, ép dao in 5 xuống bề mặt lụa 9. ðế gá 4 chỉ quay ñược một góc nhất

ñịnh vì ñầu trên sẽ tì vào chốt 3. Lúc này thanh truyền 8 sẽ kéo theo cả bộ trượt 1
cùng ñi và ta có công ñoạn in.


1
2
4
3
5
6
7
8
1
2
3
4
5
7
6
8
9
13










Hình 2.5 Sơ ñồ hoạt ñộng khi gạt mực
Hình 2.6 thể hiện công ñoạn gạt mực, khi thanh 8 ñổi chiều truyền ñộng theo
hướng mũi tên, ñế gá 4 sẽ quay quanh chốt 7 ñến vị trí tì vào chốt 3 làm cho dao gạt
mực ñè xuống mặt lụa 9 ñồng thời nâng dao in 5 lên, lúc này thanh truyền 8 sẽ ñẩy
cả bộ trượt 1 cùng ñi và ta có công ñoạn gạt mực.
ðối với nguyên lý in như trên, ta phải có sự phối hợp ñồng bộ chuyển ñộng
giữa thanh truyền 8 và khớp nâng hạ trục 2.
Trong công ñoạn in, tay biên 11 sẽ kéo thanh truyền 8 theo chiều in, khớp
xoay 12 sẽ ñưa trục 2 có chiều song song với bàn in 10.








Hình 2.6 Sơ ñồ truyền ñộng khi in
Trong công ñoạn gạt mực, tay biên 11 sẽ ñẩy thanh truyền 8 theo chiều gạt
mực, trong khi ñó khớp xoay 12 sẽ nâng trục 2 lên khỏi mặt bàn in một góc nhất
ñịnh.




1
2
3
4

5
9
7
6
8
1
2
8
10
11
12
14











Hình 2.7 Sơ ñồ truyền ñộng khi gạt mực
Ưu ñiểm: Nguyên lý làm việc này tương ñối ñồng bộ do sự phối hợp giữa
cam và tay biên cùng chung nguồn truyền ñộng. Tốc ñộ dao in ổn ñịnh.
Nhược ñiểm: Nguyên lý truyền ñộng làm cho kết cấu máy sẽ trở nên phức
tạp, cồng kềnh. ðặt biệt là sự phối hợp chuyển ñộng của cơ cấu nâng và cơ cấu kéo
phải ñồng bộ, ñược ñiều khiển bằng hệ thống cam. Bên cạnh ñó, với cơ cấu này, lúc
thay ñổi chiều chuyển ñộng của bộ phận in sẽ sinh va ñập, ồn chỉ thích hợp cho

những dạng máy khổ in nhỏ.
2.2.1.2 Phương án 2: Truyền ñộng bằng xích







Hình 2.8 Sơ ñồ truyền ñộng bằng xích
Cụm dao gạt và dao in không thay ñổi như phương án trên. Tuy nhiên, với
phương án này, ta thay thanh truyền 8 bằng xích 15 ñược truyền ñộng bằng ñĩa xích
dẫn 13 có thể quay ñổi chiều. Nguyên tắc làm việc của dao gạt và dao in cũng giống
như phương án trên.
Ưu ñiểm: Phương án này là nhỏ gọn hơn phương án trên, tốc ñộ dao in ổn
ñịnh, phù hợp cho những dạng máy khổ in lớn.
1
2
8
11
12
10
1 2
13
14
15
10
15
Nhược ñiểm: ðể nâng hạ bộ phận in thì ta cần thiết kế một hệ thống khác
hoặc nâng hạ bàn in.

2.2.1.3 Phương án 3: Truyền ñộng bằng khí nén








Hình 2.9 Sơ ñồ truyền ñộng bằng khí nén
Trên hình 2.9, xi lanh không ti 1 mang theo ñế gá 7 trượt theo hai chiều dọc
thân xi lanh. Trên ñế gá 7 ta bố trí hai xi lanh giống nhau 2 và 3. Vậy trong quá
trình in, ñế gá 7 trượt về phía bên trái, xi lanh 2 ñẩy xuống, xi lanh 3 rút lên. Trong
quá trình gạt mực, xi lanh 3 ñẩy xuống, xi lanh 2 rút lên và ñế gá 7 trượt về phía bên
phải.
Ưu ñiểm: So với các phương án trên, phương án truyền ñộng bằng khí nén
có ưu ñiểm là kết cấu nhỏ gọn, chế tạo dễ dàng do các bộ phận trượt chính ñều có
trên thân xi lanh.
Nhược ñiểm: ðối với phương án này ta cũng phải thiết kế bộ nâng hạ cho
bàn in hoặc toàn bộ khung in.
Trên thực tế, phương án sử dụng khí nén cho những bàn in có kích thước lớn
là không phù hợp, bởi trong hành trình chuyển ñộng dài, tốc ñộ của xi lanh khí nén
không ổn ñịnh, giá thành cao.
2.2.1.4 ðánh giá và lựa chọn phương án
Bảng 2.1 ðánh giá và lựa chọn phương án
Phương án
Tiêu chuẩn Tỉ trọng
1 2 3
Giá thành 7 0 1 0
Trọng lượng 3 -1 0 1

Chế tạo ñơn giản 6 -1 0 1
Chất lượng 4 1 1 0
Tính thẩm mỹ 3 -1 0 1
Thời gian sử dụng 6 0 1 -1
Năng suất 8 1 1 0
Tính linh hoạt 3 -1 -1 1
Tổng ñiểm (+) 12 19 15
1
2
3
4
5
6
7
16
Tổng ñiểm (-) -15 -3 -6
Tổng ñiểm theo tỷ trọng
-3 16 9

1 : tốt
0 : trung bình
-1 : kém
Tổng ñiểm các phương án:
- Phương án 1: -3
- Phương án 2: 16
- Phương án 3: 9
Chọn phương án 2. Do ñó, ta phải thiết kế cụm nâng hạ cho bàn in hoặc cho
cụm cơ cấu in.
2.2.2 Phân tích và lựa chọn phương án thiết kế cụm nâng hạ
Cụm nâng hạ có thể thiết kế bàn in cố ñịnh, cụm in nâng hạ hoặc cụm in cố

ñịnh còn bàn in nâng hạ lên xuống.
Một số ñiểm cần lưu ý khi thiết kế cụm này là dao in và bàn in có thể tháo
rời nhau một cách dễ dàng trong trường hợp thay khung.
2.2.2.1 Phương án 1: Nâng hạ cụm in






Hình 2.10 Sơ ñồ nâng hạ cụm in
Từ cơ cấu in ñược lựa chọn thiết kế như phần trên, bộ phận nâng hạ cụm in
có thể ñược bố trí trên 4 trục 6 và liên kết với nhau qua hai thanh giằng 7. Vậy khi
in, toàn bộ cụm in sẽ ñược hạ xuống bàn in, sau ñó gá dao 1 sẽ trượt dọc theo trục 2.
ðến cuối hành trình, xi lanh 8 sẽ ñẩy cụm in lên, ñảo chiều bộ truyền xích và kéo gá
dao 1 về, kết thúc một chu kỳ in.
Ưu ñiểm: Bộ phận này ñược thiết kế nâng hạ bằng xi lanh khí nén, chế tạo
ñơn giản.
Nhược ñiểm: Trên bộ phận in có rất nhiều chi tiết hoạt ñộng, trong quá trình
nâng hạ có thể ảnh hưởng ñến ñộ chính xác in. Bên cạnh ñó, ñể nâng hạ cần ñến hai
xi lanh hoạt ñộng ñồng bộ, ñiều này gây khó khăn lúc ñiều chỉnh cũng như lúc chế
tạo, lắp ráp các trục dẫn hướng.
1

2
3
4
5

6


7
8
17
2.2.2.2 Phương án 2: Nâng hạ bàn in









Hình 2.11 Sơ ñồ nâng hạ bàn in
Phương án này ñề nghị thay thế nâng hạ cụm in thành bàn in ñể ñơn giản hoá
cụm in. Lúc này, bàn 3 ñược thiết kế trên bốn trục dẫn hướng 6 và nâng hạ bằng
cam lệch tâm 8. Vậy sau khi bàn in ñi lên, gá dao 1 sẽ trượt trên trục 2, ñến cuối
hành trình, bàn in ñi xuống trong khi ñó gá dao 1 sẽ trượt ngược lại làm công ñoạn
gạt mực.
Với phương án này, ta có thể thay thế các trục 6 bằng các xi lanh khí nén.
Ưu ñiểm: Cụm in không bị ảnh hưởng khi nâng hạ bàn, do ñó chất lượng sản
phẩm in sẽ tốt hơn. Bên cạnh ñó, nếu chọn phương án này thì máy sẽ hoàn toàn
chạy bằng cơ.
Nhược ñiểm: Chế tạo phức tạp hơn.
2.2.2.3 ðánh giá và lựa chọn phương án
Bảng 2.2 ðánh giá và lựa chọn phương án
Phương án
Tiêu chuẩn Tỉ trọng
1 2

Giá thành 7 0 1
Trọng lượng 3 1 0
Chế tạo ñơn giản 6 1 0
Chất lượng 4 0 1
Tính thẩm mỹ 3 1 -1
Thời gian sử dụng 6 -1 0
Năng suất 8 0 1
Tính linh hoạt 3 1 -1
Tổng ñiểm (+) 14 19
Tổng ñiểm (-) -6 -6
Tổng ñiểm theo tỷ trọng
8 13
1 : tốt
0 : trung bình
1
2
3
4
5
6
7
8