Bài viết này sẽ giới thiệu 10 quy trình ép khuôn nhựa thông dụng. Hãy đọc tiếp để biết thêm chi tiết.
1. Ép phun
2. Ép thổi
3. Ép đùn
4. Cán (tấm, màng)
5. Ép khuôn
6. Ép phun nén
7. Khuôn đúc quay
8. Tám, Khuôn đúc nhựa
9. Sự hình thành mụn nước
10. Khuôn đá bào
1. Ép phun
Nguyên lý của ép phun là đưa nguyên liệu dạng hạt hoặc bột vào phễu của máy ép phun, sau đó nguyên liệu được nung nóng và làm tan chảy thành dạng lỏng. Được đẩy bởi trục vít hoặc piston của máy ép phun, nguyên liệu đi vào khoang khuôn thông qua vòi phun và hệ thống dẫn liệu của khuôn, rồi đông cứng và tạo hình trong khoang khuôn. Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng ép phun bao gồm: áp suất phun, thời gian phun và nhiệt độ phun.
Đặc điểm của quy trình:
Lợi thế:
(1) Chu kỳ đúc ngắn, hiệu suất sản xuất cao và dễ tự động hóa.
(2) Nó có thể tạo ra các bộ phận bằng nhựa có hình dạng phức tạp, kích thước chính xác và các chi tiết chèn bằng kim loại hoặc phi kim loại.
(3) Chất lượng sản phẩm ổn định.
(4) Phạm vi thích ứng rộng.
Nhược điểm:
(1) Giá thành thiết bị ép phun tương đối cao.
(2) Cấu trúc của khuôn ép phun rất phức tạp.
(3) Chi phí sản xuất cao, chu kỳ sản xuất dài và không phù hợp cho việc sản xuất các bộ phận nhựa đơn lẻ và số lượng nhỏ.
Ứng dụng:
Trong lĩnh vực sản phẩm công nghiệp, các sản phẩm đúc phun bao gồm đồ dùng nhà bếp (thùng rác, bát, xô, nồi, chén đĩa và các loại hộp đựng khác nhau), vỏ thiết bị điện (máy sấy tóc, máy hút bụi, máy trộn thực phẩm, v.v.), đồ chơi và trò chơi, ô tô, các sản phẩm công nghiệp khác nhau, các bộ phận của nhiều sản phẩm khác, v.v.
1) Chèn khuôn ép phun
Ép khuôn chèn là quá trình bơm nhựa sau khi đặt các chi tiết chèn đã được chuẩn bị sẵn bằng các vật liệu khác nhau vào khuôn. Đây là phương pháp đúc trong đó vật liệu nóng chảy được liên kết với chi tiết chèn và đông cứng để tạo thành sản phẩm liền khối.
Đặc điểm của quy trình:
(1) Sự kết hợp tạo hình trước của nhiều miếng chèn làm cho việc thiết kế sau của sự kết hợp đơn vị sản phẩm trở nên hợp lý hơn.
(2) Sự kết hợp giữa khả năng tạo hình và uốn dẻo dễ dàng của nhựa với độ cứng, độ bền và khả năng chịu nhiệt của kim loại có thể tạo ra các sản phẩm tích hợp kim loại-nhựa phức tạp và tinh xảo.
(3) Đặc biệt bằng cách tận dụng sự kết hợp giữa tính cách điện của nhựa và tính dẫn điện của kim loại, các sản phẩm đúc có thể đáp ứng các chức năng cơ bản của sản phẩm điện.
(4) Đối với các sản phẩm đúc cứng và các sản phẩm đúc đàn hồi cong trên miếng đệm cao su, sau khi ép phun trên chất nền để tạo thành một sản phẩm liền khối, công việc phức tạp sắp xếp vòng đệm có thể được bỏ qua, giúp việc kết hợp tự động của quy trình tiếp theo dễ dàng hơn.
2) Ép phun hai màu
Ép phun hai màu là phương pháp ép phun hai loại nhựa có màu khác nhau vào cùng một khuôn. Phương pháp này giúp sản phẩm nhựa có hai màu khác nhau, đồng thời tạo ra các hoa văn đều đặn hoặc hoa văn moiré không đều, nhằm nâng cao tính tiện dụng và thẩm mỹ của sản phẩm.
Đặc điểm của quy trình:
(1) Vật liệu lõi có thể sử dụng vật liệu có độ nhớt thấp để giảm áp suất phun.
(2) Từ góc độ bảo vệ môi trường, vật liệu lõi có thể sử dụng vật liệu thứ cấp tái chế.
(3) Theo các đặc điểm sử dụng khác nhau, ví dụ, vật liệu mềm được sử dụng cho lớp da của các sản phẩm dày và vật liệu cứng được sử dụng cho vật liệu lõi. Hoặc vật liệu lõi có thể sử dụng nhựa xốp để giảm trọng lượng.
(4) Có thể sử dụng vật liệu lõi chất lượng thấp hơn để giảm chi phí.
(5) Vật liệu da hoặc vật liệu lõi có thể được làm bằng các vật liệu đắt tiền có đặc tính bề mặt đặc biệt, chẳng hạn như chống nhiễu sóng điện từ, độ dẫn điện cao và các vật liệu khác. Điều này có thể làm tăng hiệu suất của sản phẩm.
(6) Sự kết hợp thích hợp giữa vật liệu da và vật liệu lõi có thể làm giảm ứng suất dư của sản phẩm đúc và tăng cường độ bền cơ học hoặc các đặc tính bề mặt của sản phẩm.
3) Quy trình ép phun tạo bọt siêu nhỏ
Quy trình ép phun vi xốp là một công nghệ ép phun chính xác tiên tiến. Sản phẩm được tạo hình bằng cách giãn nở các lỗ xốp, và quá trình tạo hình sản phẩm được hoàn thành dưới áp suất thấp và trung bình.
Quá trình tạo hình bằng bọt vi xốp có thể được chia thành ba giai đoạn:
Đầu tiên, chất lỏng siêu tới hạn (carbon dioxide hoặc nitơ) được hòa tan vào chất kết dính nóng chảy để tạo thành dung dịch một pha. Sau đó, nó được bơm vào khoang khuôn ở nhiệt độ và áp suất thấp hơn thông qua vòi phun chuyển mạch. Một lượng lớn các mầm bọt khí được hình thành trong sản phẩm do sự bất ổn định phân tử gây ra bởi sự giảm nhiệt độ và áp suất. Những mầm bọt khí này dần dần phát triển để tạo thành các lỗ nhỏ li ti.
Đặc điểm của quy trình:
(1) Khuôn ép phun chính xác.
(2) Vượt qua nhiều hạn chế của phương pháp ép phun truyền thống. Nó có thể giảm đáng kể trọng lượng của phôi và rút ngắn chu kỳ tạo hình.
(3) Độ biến dạng cong vênh và độ ổn định kích thước của phôi được cải thiện đáng kể.
Ứng dụng:
Bảng điều khiển ô tô, tấm ốp cửa, ống dẫn điều hòa không khí, v.v.
4) Ép phun nano (NMT)
Công nghệ đúc nano (NMT) là phương pháp kết hợp kim loại và nhựa bằng công nghệ nano. Sau khi bề mặt kim loại được xử lý nano, nhựa được bơm trực tiếp lên bề mặt kim loại, nhờ đó kim loại và nhựa được tạo thành một khối thống nhất. Công nghệ đúc nano được chia thành hai loại quy trình tùy thuộc vào vị trí của nhựa:
(1) Nhựa là một khuôn đúc liền khối của bề mặt không có hình dạng.
(2) Nhựa được tạo hình liền khối cho bề mặt bên ngoài.
Đặc điểm của quy trình:
(1) Sản phẩm có vẻ ngoài và kết cấu kim loại.
(2) Đơn giản hóa thiết kế các bộ phận cơ khí của sản phẩm, làm cho sản phẩm nhẹ hơn, mỏng hơn, ngắn hơn, nhỏ hơn và tiết kiệm chi phí hơn so với gia công CNC.
(3) Giảm chi phí sản xuất và độ bền liên kết cao, đồng thời giảm đáng kể tỷ lệ sử dụng vật tư tiêu hao liên quan.
Các vật liệu kim loại và nhựa có thể áp dụng:
(1) Nhôm, magie, đồng, thép không gỉ, titan, sắt, tấm mạ kẽm, đồng thau.
(2) Khả năng thích ứng của hợp kim nhôm rất mạnh, bao gồm cả dòng 1000 đến 7000.
(3) Các loại nhựa bao gồm PPS, PBT, PA6, PA66 và PPA.
(4) PPS có độ bám dính đặc biệt mạnh (3000N/c㎡).
Ứng dụng:
Ốp điện thoại, ốp laptop, v.v.
Ép thổi
Ép thổi là quá trình kẹp nguyên liệu nhựa nhiệt dẻo nóng chảy được đùn ra từ máy đùn vào khuôn, sau đó thổi không khí vào nguyên liệu. Nguyên liệu nóng chảy giãn nở dưới tác dụng của áp suất không khí và bám vào thành khoang khuôn. Cuối cùng, phương pháp làm nguội và làm đông cứng tạo thành hình dạng sản phẩm mong muốn. Ép thổi được chia thành hai loại: ép thổi màng và ép thổi rỗng.
1) Thổi màng phim
Thổi màng là quá trình ép đùn nhựa nóng chảy thành một ống mỏng hình trụ từ khe hở hình vòng của khuôn đầu máy đùn. Đồng thời, thổi khí nén vào khoang bên trong của ống mỏng từ lỗ trung tâm của đầu máy. Ống mỏng được thổi thành một màng hình ống có đường kính lớn hơn (thường được gọi là ống bong bóng), và được cuộn lại sau khi nguội.
2) Khuôn thổi rỗng
Ép thổi rỗng là một công nghệ tạo hình thứ cấp, trong đó phôi nhựa dẻo được giữ kín trong khoang khuôn được bơm khí vào để tạo thành sản phẩm rỗng. Đây là phương pháp sản xuất các sản phẩm nhựa rỗng. Ép thổi rỗng có nhiều biến thể tùy thuộc vào phương pháp sản xuất phôi, bao gồm ép thổi đùn, ép thổi phun và ép thổi kéo giãn.
1))Ép đùn thổi:Quy trình bao gồm việc dùng máy đùn để ép phôi hình ống, kẹp chặt vào khoang khuôn và bịt kín đáy khi còn nóng. Sau đó, thổi khí nén vào khoang bên trong của phôi ống và thổi để tạo hình.
2))Ép phun thổi:Phôi được sử dụng được tạo ra bằng phương pháp ép phun. Phôi được giữ trên lõi khuôn. Sau khi khuôn được đóng kín bằng phương pháp thổi khuôn, không khí nén được dẫn qua lõi khuôn. Phôi được thổi phồng, làm nguội, và sản phẩm thu được sau khi tháo khuôn.
Lợi thế:
Độ dày thành sản phẩm đồng đều, dung sai trọng lượng nhỏ, gia công sau ít và ít góc thừa.
Nó phù hợp cho việc sản xuất các sản phẩm tinh chế nhỏ với số lượng lớn.
3))Ép thổi kéo giãn:Phôi đã được nung nóng đến nhiệt độ kéo giãn được đặt vào khuôn thổi. Sản phẩm thu được bằng cách kéo giãn theo chiều dọc bằng thanh kéo giãn và kéo giãn theo chiều ngang bằng khí nén thổi vào.
Ứng dụng:
(1) Khuôn thổi màng chủ yếu được sử dụng để làm khuôn mỏng bằng nhựa.
(2) Khuôn thổi rỗng chủ yếu được sử dụng để làm các sản phẩm nhựa rỗng (chai, thùng đóng gói, bình tưới cây, bình nhiên liệu, lon, đồ chơi, v.v.).
Ép đùn
Ép đùn chủ yếu thích hợp cho việc tạo hình các loại nhựa nhiệt dẻo và cũng thích hợp cho việc tạo hình một số loại nhựa nhiệt rắn và nhựa gia cường có độ chảy tốt. Quá trình tạo hình là sử dụng trục vít quay để ép đùn nguyên liệu nhựa nhiệt dẻo đã được nung nóng và nóng chảy từ đầu máy với hình dạng mặt cắt ngang cần thiết. Sau đó, nguyên liệu được tạo hình bằng máy định hình, rồi được làm nguội và làm đông cứng bằng máy làm mát để trở thành sản phẩm có mặt cắt ngang yêu cầu.
Đặc điểm của quy trình:
(1) Chi phí thiết bị thấp.
(2) Thao tác đơn giản, quy trình dễ kiểm soát và thuận tiện để thực hiện sản xuất tự động liên tục.
(3) Hiệu suất sản xuất cao.
(4) Chất lượng sản phẩm đồng đều và đặc.
(5) Sản phẩm hoặc bán thành phẩm có hình dạng mặt cắt ngang khác nhau có thể được tạo hình bằng cách thay đổi khuôn của đầu máy.
Ứng dụng:
Trong lĩnh vực thiết kế sản phẩm, ép đùn có tính ứng dụng cao. Các loại sản phẩm ép đùn bao gồm ống, màng, thanh, sợi đơn, băng phẳng, lưới, hộp rỗng, cửa sổ, khung cửa, tấm, vỏ cáp, sợi đơn và các vật liệu có hình dạng đặc biệt khác.
Cán (tấm, màng)
Cán màng là một phương pháp trong đó các nguyên liệu nhựa thô được đưa qua một loạt các con lăn được nung nóng để liên kết chúng thành màng hoặc tấm dưới tác động của quá trình ép đùn và kéo giãn.
Đặc điểm của quy trình:
Thuận lợi:
(1) Chất lượng sản phẩm tốt, năng lực sản xuất lớn và sản xuất liên tục tự động.
(2) Nhược điểm: thiết bị cồng kềnh, yêu cầu độ chính xác cao, nhiều thiết bị phụ trợ và chiều rộng sản phẩm bị giới hạn bởi chiều dài của con lăn của máy cán.
Ứng dụng:
Nó chủ yếu được sử dụng trong sản xuất màng mềm PVC, tấm, da nhân tạo, giấy dán tường, da trải sàn, v.v.
Ép khuôn
Ép khuôn chủ yếu được sử dụng để tạo hình các loại nhựa nhiệt rắn. Dựa trên tính chất của vật liệu tạo hình và đặc điểm của thiết bị và công nghệ gia công, ép khuôn có thể được chia thành hai loại: ép khuôn và ép nhiều lớp.
1) Ép khuôn
Ép khuôn là phương pháp chính để tạo hình các loại nhựa nhiệt rắn và nhựa gia cường. Quá trình này bao gồm việc nén nguyên liệu thô trong khuôn đã được nung nóng đến nhiệt độ xác định sao cho nguyên liệu tan chảy, chảy đều và lấp đầy khoang khuôn. Sau một khoảng thời gian nhất định dưới điều kiện nhiệt độ và áp suất, nguyên liệu thô sẽ được tạo hình thành sản phẩm.Máy ép khuônsử dụng quy trình này.
Đặc điểm của quy trình:
Sản phẩm đúc có kết cấu đặc chắc, kích thước chính xác, bề mặt nhẵn mịn, không có vết gờ và có độ ổn định tốt.
Ứng dụng:
Trong số các sản phẩm công nghiệp, sản phẩm đúc khuôn bao gồm thiết bị điện (phích cắm và ổ cắm), tay cầm nồi, tay cầm bát đĩa, nắp chai, bồn cầu, đĩa ăn không vỡ (đĩa melamine), cửa nhựa chạm khắc, v.v.
2) Ép khuôn nhiều lớp
Ép màng nhiều lớp là phương pháp kết hợp hai hoặc nhiều lớp vật liệu giống hoặc khác nhau thành một khối thống nhất bằng cách sử dụng vật liệu dạng tấm hoặc dạng sợi làm chất độn dưới điều kiện gia nhiệt và áp suất.
Đặc điểm của quy trình:
Quy trình ép nhiều lớp bao gồm ba giai đoạn: tẩm, ép và xử lý sau ép. Quy trình này chủ yếu được sử dụng trong sản xuất các tấm, ống, thanh và sản phẩm mô hình bằng nhựa gia cường. Sản phẩm có kết cấu đặc chắc, bề mặt nhẵn mịn và sạch sẽ.
Ép phun nén
Ép phun nén là một phương pháp tạo hình nhựa nhiệt rắn được phát triển dựa trên ép nén, còn được gọi là ép chuyển. Quy trình tương tự như quy trình ép phun. Trong ép phun nén, nhựa được hóa dẻo trong khoang cấp liệu của khuôn và sau đó đi vào khoang thông qua hệ thống dẫn liệu. Trong ép phun, nhựa được hóa dẻo trong thùng của máy ép phun.
Sự khác biệt giữa ép phun và ép khuôn: quy trình ép khuôn là đưa vật liệu vào trước rồi mới đóng khuôn, trong khi ép phun thường yêu cầu phải đóng khuôn trước khi đưa vật liệu vào.
Đặc điểm của quy trình:
Ưu điểm: (so với phương pháp ép khuôn)
(1) Nhựa đã được hóa dẻo trước khi vào khoang, và nó có thể tạo ra các bộ phận bằng nhựa có hình dạng phức tạp, thành mỏng hoặc thay đổi lớn về độ dày thành và các chi tiết chèn nhỏ.
(2) Rút ngắn chu kỳ đúc, cải thiện hiệu quả sản xuất và cải thiện mật độ và độ bền của các bộ phận nhựa.
(3) Do khuôn được đóng kín hoàn toàn trước khi đúc nhựa nên bavia của bề mặt phân khuôn rất mỏng, do đó độ chính xác của chi tiết nhựa dễ đảm bảo và độ nhám bề mặt cũng thấp.
Nhược điểm:
(1) Luôn luôn sẽ có một phần vật liệu còn lại trong buồng cấp liệu và mức tiêu thụ nguyên liệu thô tương đối lớn.
(2) Việc cắt tỉa các dấu cổng làm tăng khối lượng công việc.
(3) Áp suất tạo hình lớn hơn áp suất tạo hình nén và tỷ lệ co ngót lớn hơn tỷ lệ co ngót của tạo hình nén.
(4) Cấu trúc của khuôn cũng phức tạp hơn so với khuôn ép.
(5) Các điều kiện quy trình nghiêm ngặt hơn so với ép khuôn và hoạt động khó khăn.
Đúc quay
Đúc quay là quá trình đưa nguyên liệu nhựa vào khuôn, sau đó khuôn được quay liên tục quanh hai trục thẳng đứng và được gia nhiệt. Dưới tác động của trọng lực và năng lượng nhiệt, nguyên liệu nhựa trong khuôn được phủ đều và tan chảy, bám dính vào toàn bộ bề mặt khoang khuôn. Sau khi tạo hình thành hình dạng yêu cầu, nguyên liệu được làm nguội và định hình lại, tháo khuôn, và cuối cùng thu được sản phẩm.
Lợi thế:
(1) Cung cấp không gian thiết kế rộng hơn và giảm chi phí lắp ráp.
(2) Sửa đổi đơn giản và chi phí thấp.
(3) Tiết kiệm nguyên liệu thô.
Ứng dụng:
Bóng nước, bóng phao, bể bơi mini, đệm yên xe đạp, ván lướt sóng, vỏ máy móc, tấm bảo vệ, chụp đèn, máy phun thuốc nông nghiệp, đồ nội thất, ca nô, mái xe cắm trại, v.v.
Tám, Khuôn đúc nhựa
Kỹ thuật đúc nhỏ giọt sử dụng vật liệu polyme nhiệt dẻo có đặc tính trạng thái thay đổi, tức là có tính chất chảy nhớt trong điều kiện nhất định và đặc tính trở lại trạng thái rắn ở nhiệt độ phòng. Sử dụng phương pháp và dụng cụ chuyên dụng thích hợp để in phun. Ở trạng thái chảy nhớt, vật liệu được tạo hình theo hình dạng thiết kế yêu cầu và sau đó được làm cứng ở nhiệt độ phòng. Quy trình công nghệ chủ yếu bao gồm ba giai đoạn: cân keo - nhỏ giọt nhựa - làm nguội và làm cứng.
Lợi thế:
(1) Sản phẩm có độ trong suốt và độ bóng tốt.
(2) Nó có các đặc tính vật lý như chống ma sát, chống thấm nước và chống ô nhiễm.
(3) Nó có hiệu ứng ba chiều độc đáo.
Ứng dụng:
Găng tay nhựa, bóng bay, bao cao su, v.v.
Hình thành mụn nước
Tạo hình bằng phương pháp ép chân không, hay còn gọi là tạo hình bằng áp suất cao, là một trong những phương pháp tạo hình nhiệt dẻo. Phương pháp này đề cập đến việc kẹp tấm hoặc phiến vật liệu lên khung máy tạo hình chân không. Sau khi được nung nóng và làm mềm, vật liệu sẽ được hút vào khuôn bằng chân không thông qua kênh dẫn khí ở mép khuôn. Sau một thời gian ngắn làm nguội, sản phẩm nhựa được tạo hình sẽ ra đời.
Đặc điểm của quy trình:
Các phương pháp tạo hình chân không chủ yếu bao gồm tạo hình chân không bằng khuôn lõm, tạo hình chân không bằng khuôn lồi, tạo hình chân không liên tiếp bằng khuôn lõm và lồi, tạo hình chân không bằng thổi bong bóng, tạo hình chân không bằng cách đẩy pít tông, tạo hình chân không với thiết bị đệm khí, v.v.
Lợi thế:
Thiết bị này tương đối đơn giản, khuôn không cần chịu áp lực và có thể được làm bằng kim loại, gỗ hoặc thạch cao, với tốc độ tạo hình nhanh và dễ vận hành.
Ứng dụng:
Được sử dụng rộng rãi trong bao bì bên trong và bên ngoài của thực phẩm, mỹ phẩm, điện tử, phần cứng, đồ chơi, đồ thủ công mỹ nghệ, dược phẩm, sản phẩm chăm sóc sức khỏe, nhu yếu phẩm hàng ngày, văn phòng phẩm và các ngành công nghiệp khác; cốc dùng một lần, các loại cốc hình dạng khác nhau, khay trồng cây, khay ươm cây, hộp đựng thức ăn nhanh tự phân hủy.
Khuôn đá bào
Ép phun nhựa lỏng là quá trình đổ nhựa dẻo (plastisol) vào khuôn (khuôn lõm hoặc khuôn âm) đã được làm nóng trước đến một nhiệt độ nhất định. Phần nhựa dẻo gần thành trong của khoang khuôn sẽ đông lại do nhiệt, sau đó đổ bỏ phần nhựa dẻo chưa đông. Phương pháp này bao gồm xử lý nhiệt (nung và làm tan chảy) phần nhựa dẻo bám vào thành trong của khoang khuôn, rồi làm nguội để thu được sản phẩm rỗng từ khuôn.
Đặc điểm của quy trình:
(1) Chi phí thiết bị thấp và tốc độ sản xuất cao.
(2) Quá trình kiểm soát đơn giản nhưng độ chính xác về độ dày và chất lượng (trọng lượng) của sản phẩm kém.
Ứng dụng:
Nó chủ yếu được sử dụng cho bảng điều khiển ô tô cao cấp và các sản phẩm khác đòi hỏi cảm giác cầm nắm tốt và hiệu ứng thị giác đẹp mắt, đồ chơi nhựa dẻo, v.v.
Thời gian đăng bài: 19/04/2023
