Sinh viên làm máy tạo hình chén đĩa từ mo cau

Dùng kỹ thuật ép thủy lực với mức gia nhiệt phù hợp, nhóm sinh viên Đà Nẵng chế tạo thành công máy tạo hình chén đĩa từ mo cau, năng suất 60 sản phẩm mỗi giờ.

Sản phẩm do Lê Văn Tuấn, Đặng Hữu Tài, Mai Xuân Sơn, Phan Tấn Sang, Hồ Văn Lý, sinh viên khoa cơ khí, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng thực hiện.

Lê Văn Tuấn, trưởng nhóm cho biết, nhóm mong muốn tạo ra những sản phẩm chén, đĩa từ thiên nhiên, thay thế các loại làm bằng xốp dùng một lần, ảnh hưởng sức khỏe con người và ô nhiễm môi trường. Do đó nguyên liệu được chọn là mo cau, bẹ măng, vỏ xơ dừa, các loại lá cây rất dồi dào trong tự nhiên, có hàm lượng cellulose cao nên khi ép tạo hình có độ bền, khả năng sử dụng cao.

Trong thời gian bốn tháng, nhóm sinh viên thiết kế, gia công chế tạo máy ép. Máy có hình khối chữ nhật bằng các ống thép ghép với nhau, cao 1,2 m, rộng gần 70 cm, trọng lượng khoảng 150 kg.

Trên máy có bộ phận dập piston xi lanh thủy lực, khuôn ép tạo hình chén đĩa cùng các bộ điều khiển và hệ thống vệ sinh... Khi ấn nút trên bảng điều khiển, hệ thống gia nhiệt bắt đầu hoạt động tăng nhiệt độ vào khuôn ép khoảng 120 - 180 độ C trong khoảng thời gian 60 - 90 giây. Khi đưa nguyên liệu vào khuôn ép, người dùng nhấn nút trên bảng điều khiển để cấp nguồn cho máy thủy lực. Piston thực hiện hành trình tạo lực ép dập tạo hình sản phẩm sau đó thu về xi lanh, kết thúc quá trình.

Giới thiệu nguyên lý hoạt động máy tạo chén đĩa từ mo cau của nhóm. (Video: NVCC).

Trước khi đưa vào ép, mo cau được làm sạch bằng khí nén áp suất cao nhằm thổi bụi bẩn ra ngoài, tăng độ sạch cho bề mặt vật liệu. Sau khi tạo hình thành công chén đĩa được vệ sinh khử tia cực tím bằng đèn UV ở khay chứa của máy. Trong quá trình hoạt động khi có sự cố khẩn cấp, người dùng sẽ bấm nút để ngắt nguồn và các bộ phận sẽ dừng hoạt động.

Thử nghiệm của nhóm cho thấy, trong một lần ép tùy vào thời gian gia nhiệt đối với các vật liệu khác nhau thì năng suất máy khác nhau. Với mo cau, bẹ măng thời gian ép trong một phút cho ra một sản phẩm, tức một giờ máy tạo được 60 sản phẩm. Với các loại lá cây thời gian ép mỗi giờ khoảng 120 sản phẩm. Với mỗi vật liệu khác nhau sẽ điều chỉnh nhiệt độ phù hợp để tạo ra chất lượng sản phẩm tốt nhất.

Đĩa được ép từ mo cau, lá cây như lá chuối, lá sen, lá bàng của nhóm. (Ảnh: NVCC).

Sản phẩm chén đĩa sau khi tạo hình có thể sử dụng đựng các loại đồ ăn nhanh như xôi, xúc xích, bánh, trái cây dầm... Theo Tuấn, với các nguyên liệu như mo cau, bẹ măng có cấu trúc sợi cellulose với liên kết chắc chắn nên hoàn toàn có thể chứa các đồ ăn lỏng mà vẫn không làm hỏng bề mặt chén đĩa. Nhóm không sử dụng bất kỳ chất phụ gia, kết dính nào trong quá trình tạo hình chén đĩa. Lý do, nếu sử dụng phụ gia khi ép thời gian gia nhiệt ở nhiệt độ cao gây ra các phản ứng hóa học tạo chất độc hại ảnh hưởng đến sức khỏe con người khi sử dụng sản phẩm.

"Thời gian tới, nhóm kết hợp các thầy cô khoa hóa học nhằm nghiên cứu các sản phẩm keo sinh học từ tự nhiên thân thiện sức khỏe con người để tạo độ kết dính và làm bóng sản phẩm với mẫu mã đẹp chất lượng, hợp thị hiếu người dùng hơn", Tuấn nói. Nhóm cũng đặt mục tiêu, cải tiến khuôn mẫu để tạo được nhiều hình dạng vật liệu hơn và đa dạng hơn các loại nguyên liệu ép. Đây là cơ sở để nhóm giới thiệu máy đến các doanh nghiệp, hộ nông dân sản xuất sản phẩm nhựa dùng một lần.

Thiết kế 3D của máy. (Ảnh: NVCC).

TS Bùi Hệ Thống, Giảng viên khoa cơ khí, trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật - Đại học Đà Nẵng đánh giá sản phẩm của nhóm rất có tiềm năng ứng dụng thực tế theo định hướng phát triển kinh tế xanh. Tuy nhiên, ông cho rằng, công suất của máy hiện khá thấp, hệ thống cơ khí có độ hoàn thiện chưa cao. Do đó nhóm cần nghiên cứu tăng công suất động cơ, cải tiến hệ thống ép, khuôn ép để có thể đa dạng loại hình sản phẩm.

• Máy ép cọc thủy lực thông minh đạt hiệu quả cao
• Video: Chuyện gì sẽ xảy ra khi tra tấn thuốc nổ bằng máy ép thủy lực?
• Video: Thử độ cứng của xương bằng máy ép thủy lực trăm tấn