Tất Tần Tật Những điều Bạn Cần Biết Về ép Phun Nhựa

Tất tần tật những điều bạn cần biết về ép phun nhựa

( 24-12-2019 - 10:53 AM ) - Lượt xem: 60751

Bạn đang cần biết đúc sản phẩm bằng phương pháp ép phun nhựa là gì? Cấu tạo máy ép phun ? Quy trình máy ép phun hoạt động ? cấu tạo khuôn dùng để ép sản phẩm nhựa ? Nguyên liệu dùng ép phun nhựa ? Ưu khuyết điểm sản phẩm và phương pháp ép phun nhựa ? Cách khắc phục rủi ro trong ép phun nhựa ? Tất cả vấn đề này đều có trong bài viết mà chúng tôi chia sẻ dưới đây !

Đúc sản phẩm bằng phương pháp ép phun nhựa là gì ?

Ép phun là quá trình sản xuất được sử dụng phổ biến nhất để chế tạo các bộ phận , sản phẩm , linh kiện , chi tiết bằng nhựa. Có rất nhiều sản phẩm được sản xuất bằng cách sử dụng ép phun và chúng khác nhau rất nhiều về kích thước, độ phức tạp và ứng dụng . Quá trình ép phun đòi hỏi phải sử dụng máy ép phun, vật liệu nhựa thô và khuôn. Nhựa được nấu chảy trong máy ép phun và sau đó được bơm vào khuôn, nơi nó nguội đi và hóa cứng thành sản phẩm mong muốn . Các bước trong quy trình này được mô tả chi tiết hơn trong phần tiếp theo.

Ép phun được sử dụng để sản xuất các bộ phận bằng nhựa có thành mỏng cho nhiều ứng dụng, một trong những loại phổ biến nhất là vỏ nhựa. Vỏ nhựa là một khung bao có thành mỏng, thường đòi hỏi nhiều ke góc ( xương sống ) giúp tăng độ cứ cáp. Những vỏ này được sử dụng trong nhiều loại sản phẩm bao gồm các thiết bị gia dụng, điện tử tiêu dùng, dụng cụ điện và làm bảng điều khiển ô tô. Các sản phẩm vách mỏng phổ biến khác bao gồm các loại thùng mở khác nhau, chẳng hạn như xô. Ép phun cũng được sử dụng để sản xuất một số vật dụng hàng ngày như bàn chải đánh răng hoặc đồ chơi bằng nhựa nhỏ. Nhiều thiết bị y tế, bao gồm cả van và ống tiêm, cũng được sản xuất bằng phương pháp ép phun.

( Tham khảo sản phẩm : gia công nhựa )

Máy ép phun nhựa

Có nhiều cách phân loại máy đúc áp lực, nhưng phổ biến có một số cách phân loại sau

Theo lực kẹp khuôn : Loại 50, 100, …, 8000 tấn.

Theo trọng lượng sản phẩm một lần phun tối đa : 1, 5, 8, 10, …, 56, 120 oz

Theo loại pittông hay trục vít.

Kiểu trục vít.

Loại trục vít nằm ngang hay thẳng đứng.

Cấu tạo máy ép phun nhựa

Máy ép phun gồm các bộ phận chính sau: Hệ thống kẹp, khuôn, hệ thống phun, hệ thống thuỷ lực, hệ thống điều khiển.

Hệ thống kẹp

Có tác dụng mở và đóng khuôn đồng thời hỗ trợ việc dịch chuyển phần tử khuôn và tạo ra lực đủ lớn để giữ khuôn trong quá trình điền đầy khuôn đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn. Chuyển động của cụm thiết bị này là chuyển động tịnh tiến, vậy mọi cơ cấu tạo ra chuyển động này đều được phép áp dụng.

Các dạng thường gặp của cụm kẹp khuôn gồm:

Cụm kẹp cơ khí.

Cụm kẹp thuỷ lực

Cụm kẹp kết hợp cơ khí thuỷ lực.

Khuôn

Bao gồm 2 thành phần cơ bản là nửa cố định và nửa khuôn di động. Nửa khuôn di động thường mang theo phần lõi khuôn, còn nửa khuôn cố định thường mang phần lòng khuôn. Trong các tấm khuôn người ta bố trí hệ thống làm mát và kênh dẫn nhựa. Ngoài ra còn các thanh nối và các bộ phận khác như hệ thống gia nhiệt ... sẽ nói chi tiết trông phần khuôn ép phun nhựa .

Hệ thống phun

Hệ thống phun bao gồm 3 bộ phận chính là phễu cấp liệu, xi lanh nhiệt, trục vít, đầu trục vít và đầu phun.

Phễu cấp liệu: Nhựa nhiệt dẻo được cấp vào dưới dạng những viên nhỏ. Phễu cấp liệu có tác dụng chứa những hạt vật liệu này. Những hạt vật liệu nhỏ này từ cửa của phễu cấp liệu đi vào trong xi lanh nhiệt.

Xi lanh nhiệt: Xi lanh nhiệt gia nhiệt cho vật liệu làm cho vật liệu chảy lỏng ra. Nó được nung nóng bởi các may xo nhiệt.

Trục vít: Trục vít bao gồm 3 đoạn

Đoạn nhập liệu: Ở gần phễu nhập liệu dùng để chuyển nguyên vật liệu về phía trước, ở cuối vùng này, nguyên liệu mềm và bắt đầu chảy (50%L).

Vùng nén ép: Ở giữa vít, dùng để nén ép nguyên liệu lỏng (25%L).

Vùng định lượng:Trộn và tạo đồng nhất vật liệu trước khi phun vào khuôn.

Đầu phun: Là bộ phận gắn giữa đầu xi lanh và cuống phun của khuôn. Đầu phun phải có hình dạng thích hợp với sự chảy nguyên liệu và gắn chặt với cuống phun trong quá trình ép phun. Lỗ đầu phun nên nhỏ hơn lỗ cuống phun ở khuôn. Đầu phun có thể thay đổi và có vòng nhiệt riêng. Do các loại nhựa có đặc điểm khác nhau nên đầu phun cũng có kết cấu khác nhau để giúp cho quá trình phun nhựa vào khuôn được tốt nhất.

Hệ thống thủy lực

Có nhiệm vụ cung cấp năng lượng để mở và đóng khuôn, giữ tải trọng kẹp chặt, làm quay trục vít, và tạo lực cho chốt đẩy để tách khuôn. Hệ thống thuỷ lực bao gồm bơm, van, động cơ thuỷ lực, hệ thống ống dẫn và hệ thống chứa.

Hệ thống điều khiển

Có tác dụng làm cho quá trình vận hành máy ổn định và lặp đi lặp lại. Hệ thống hiển thị và điều khiển các thông số của quá trình ép phun như: Nhiệt độ, áp suất, tốc độ phun, vị trí và tốc độ quay của trục vít, vị trí của hệ thống thuỷ lực. Quá trình điều khiển ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng cuối cùng của sản phẩm và tính kinh tế.

Quy trình ép phun nhựa

Chu trình xử lý cho quá trình ép phun rất ngắn, thường từ 2 giây đến 2 phút và bao gồm bốn giai đoạn sau

Kẹp - Trước khi bơm vật liệu vào khuôn, hai nửa khuôn trước tiên phải được đóng chặt bằng bộ phận kẹp. Mỗi nửa khuôn được gắn vào máy ép phun và một nửa được phép trượt. Bộ phận kẹp thủy lực đẩy hai nửa khuôn lại với nhau và tác dụng lực đủ mạnh để giữ cho khuôn được đóng chặt trong khi vật liệu được bơm vào. Thời gian cần thiết để đóng và kẹp khuôn phụ thuộc vào máy - các máy lớn hơn (những máy có lực kẹp lớn hơn ) sẽ cần nhiều thời gian hơn. Thời gian này có thể được ước tính từ thời gian chu kỳ khô của máy.

Tiêm - Nguyên liệu nhựa thô, thường ở dạng viên, được đưa vào máy ép phun, và tiến về phía khuôn bằng bộ phận phun. Trong quá trình này, vật liệu bị nóng chảy bởi nhiệt và áp suất. Nhựa nóng chảy sau đó được bơm vào khuôn rất nhanh và tích tụ các gói áp lực và giữ nguyên liệu. Lượng vật liệu được tiêm được gọi là bắn . Thời gian phun rất khó để tính toán chính xác do dòng chảy nhựa phức tạp và thay đổi vào khuôn. Tuy nhiên, thời gian tiêm có thể được ước tính bằng thể tích bắn, áp lực tiêm và công suất tiêm.

Làm mát - Nhựa nóng chảy bên trong khuôn bắt đầu nguội ngay khi tiếp xúc với bề mặt khuôn bên trong. Khi nhựa nguội đi, nó sẽ đông cứng thành hình dạng của phần mong muốn. Tuy nhiên, trong quá trình làm mát, một số co rút của sản phẩm có thể xảy ra . Không thể mở khuôn cho đến khi hết thời gian làm mát cần thiết. Thời gian làm mát có thể được ước tính từ một số tính chất nhiệt động của nhựa và độ dày thành tối đa của sản phẩm .

Đẩy ra - Sau khi đủ thời gian trôi qua, phần được làm mát có thể được đẩy ra khỏi khuôn bằng hệ thống đẩy , được gắn vào nửa sau của khuôn. Khi khuôn được mở, một cơ chế được sử dụng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn. Sau khi bộ phận được đẩy ra, khuôn có thể được đóng lại để thực hiện chu kỳ tiếp theo .

Tìm hiểu thêm về khả năng gia công ép nhựa theo yêu cầu công ty Nam Lâm

Khuôn ép nhựa phun

Quá trình ép phun sử dụng khuôn, thường được làm bằng thép hoặc nhôm, làm công cụ tùy chỉnh. Khuôn có nhiều thành phần, nhưng có thể được chia thành hai nửa. Mỗi nửa được gắn bên trong máy ép phun và nửa phía sau được phép trượt để khuôn có thể được mở và đóng dọc theo đường phân chia của khuôn . Hai thành phần chính của khuôn là lõi khuôn và khoang khuôn. Khi khuôn được đóng lại, khoảng trống giữa lõi khuôn và khoang khuôn tạo thành khoang phần, sẽ được lấp đầy bằng nhựa nóng chảy và sau đó được làm mát để tạo ra sản phẩm mong muốn .

Khuôn ép nhựa được chia làm 2 phần :

Phần cố định (Khuôn cái) : phần này là phần không di chuyển trong toàn bộ quá trình ép phun. Phần này được gắn chặt vào thành máy cố định máy ép nhựa và được nối với hệ thống vòi phun nhựa của máy để đưa nhựa nóng chảy vào lòng khuôn thông qua hệ thống vòi phun và kênh dẫn.

Phần di động (Khuôn đực) : phần này là phần có chức năng đóng khuôn để ép sản phẩm và mở khuôn để lấy sản phẩm. Phần di động sẽ được gắn chặt vào thành máy di động máy ép nhựa nối với hệ thống lói khuôn nhằm đẩy sản phẩm ra ngoài thông qua hệ thống pin đẩy được thiết kế trong khuôn.

Chi tiết cấu tạo khuôn ép nhựa :

Tấm kẹp trên : Tấm này có tác dụng kẹp chặt tấm khuôn trên và tấm kẹp trên thành một khối và kẹp chặt cả khối này bàn tĩnh của máy ép nhựa.

Tấm khuôn trên : Là bộ phận quan trọng nhất vì nó là hình bao ngoài của sản phẩm. Nó quyết định đến độ chính xác của khuôn cũng như độ chính xác của sản phẩm. Bề mặt ngoài của sản phẩm đẹp hay xấu, chính xác hay không là phụ thuộc hoàn toàn vào khi ta gia công tấm khuôn này.

Bạc định vị : Đảm bảo vị trí thích hợp của khuôn với vòi phun.

Bộ định vị : Đảm bảo sự phù hợp giữu phần cố định và phần chuyển động của khuôn. Nó bao gồm chốt định vị và bạc định vị.

Tấm đỡ : Giữ cho mảnh ghép của khuôn không bị rơi ra ngoài.

Thanh kê : Dùng làm phần ngăn giữa tấm đỡ và tấm kẹp phía dưới để cho giàn đẩy hoạt động được.

Tấm kẹp dưới : Tấm này kẹp toàn bộ cụm khuôn dưới thành một khối và kẹp khối này vào bàn máy động của máy ép nhựa.

Chốt đẩy : Dùng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi khuôn mở.

Tấm kẹp đẩy : Giữ chốt đẩy, chốt hồi, chốt giật cuống.

Tấm đẩy : Dùng để chặn các chốt lắp trên tấm kẹp đẩy trong quá trình đẩy sản phẩm ra ngoài không thể rơi các chốt ra được. Tấm đẩy và tấm kẹp đẩy được bắt chặt thành một khối và được gọi là giàn đẩy. Giàn đẩy nằm phía dưới khuôn dưới và trên tấm kẹp dưới.

Chốt hồi : Làm cho giàn đẩy có thể quay trở về khi khuôn đóng lại.

Trụ kê : Dẫn hướng chuyển động và đỡ cho tấm đẩy, tránh cho tấm khuôn khỏi bị cong do áp lực đẩy cao, tăng tuổi thọ cho khuôn.

Tấm khuôn dưới : Là một bộ phận cũng rất quan trọng, nó là đường bao quyết định hình dáng bên trong của sản phẩm. Khuôn dưới và khuôn trên kết hợp với nhau để tạo ra hình dáng hoàn chỉnh của chi tiết. Khuôn trên là bộ phận đứng yên, khuôn dưới là bộ phận di động.

Nguyên liệu dùng ép phun nhựa

Có nhiều loại vật liệu có thể được sử dụng trong quá trình ép phun. Hầu hết các polyme có thể được sử dụng, bao gồm tất cả các loại nhựa nhiệt dẻo, một số loại nhiệt và một số chất đàn hồi. Khi các vật liệu này được sử dụng trong quá trình ép phun, dạng thô của chúng thường là các viên nhỏ hoặc bột mịn. Ngoài ra, chất màu có thể được thêm vào trong quá trình để kiểm soát màu của phần cuối cùng. Việc lựa chọn vật liệu để tạo ra các bộ phận đúc không chỉ dựa trên các đặc tính mong muốn của bộ phận cuối cùng. Mặc dù mỗi vật liệu có các thuộc tính khác nhau sẽ ảnh hưởng đến cường độ và chức năng của phần cuối cùng, các tính chất này cũng chỉ ra các tham số được sử dụng trong xử lý các vật liệu này

( Tham khảo : phân biệt các loại nhựa thông dụng )

Những khuyết điểm có thể xuất hiện trên sản phẩm

Lỗi biến dạng : lý do áp xuất tiêm quá cao , lực ép quá thấp .

Công vênh : lý do tốc độ làm nguội không đồng đều

Bong bóng : nhiệt độ tiêm quá cao , quá nhiều độ ẩm trong vật liệu , tốc độ làm nguội không đều

Phần chưa hoàn thành : khối lượng bắn không đủ , tốc độ dòng chảy vật liệu quá thấp .

Dấu chìm : áp xuất tiêm quá thấp , tốc độ làm nguội không đều

Dấu phun : thời gian làm lạnh quá ngắn , lực đẩy quá cao .

Những ưu điểm và hạn chế trong phương pháp ép phun nhựa

Ưu điểm chính phương pháp ep nhựa phun

Hình dáng phức tạp: Các bộ phận ép phun nhựa có thể giữ dung sai rất chặt chẽ trên các chi tiết cực kỳ nhỏ mà không thể thực hiện được với các phương pháp sản xuất khác với giá thành hiệu quả. Điều này cho phép các sản phẩm ép phun phức tạp hơn hoặc phù hợp hơn cho các ứng dụng nhất định.

Tốc độ và quy mô: Ép nhựa hoạt động tốt nhất khi nó nhanh chóng tạo ra một số lượng lớn các bộ phận. Khuôn có thể chứa nhiều khoang tất cả tạo ra các sản phẩm giống hệt nhau trong một lần ép . Thông thường thời gian làm mát bằng nhựa nhiệt dẻo cũng ngắn. Ngay cả các bộ phận lớn có thể được sản xuất trong một hoặc hai phút. Điều này có nghĩa là mỗi phút bạn có thể sản xuất hàng trăm sản phẩm từ một máy và một người vận hành.

Tính bền bỉ: Nhựa là một vật liệu cực kỳ bền bỉ đặc biệt là khi đúc. Đó là lý do tại sao nó thường được sử dụng để làm màng vỏ hay vỏ bên ngoài thiết bị , hộp nhựa ... Thêm vào đó, thực tế có thể trộn thêm những chất chống ăn mòn tia UV , tăng các đặc tính chống vi khuẩn, làm cho nó chống tĩnh điện và các ứng dụng khác làm cho nó trở thành lựa chọn vật liệu rất bền cho các linh kiện .

Kiểm soát sản phẩm: Nó dễ dàng hơn rất nhiều để kiểm soát bề mặt ngoại quan của các linh kiện đúc nhựa sau đó các thành phần khác. Màu sắc được nấu chảy trực tiếp vào nhựa cho phép tạo màu đồng nhất mà không cần phải thực hiện thao tác thứ hai như sơn tĩnh. Ngoài ra, khuôn có thể tạo cho sản phẩm có nhiều đặc điểm khác nhau , từ trơn và mịn đến mờ ..

Ngoài ra, nhãn và logo có thể được khắc ngay vào phần bằng khuôn, vì vậy nó xuất hiện rõ ràng dễ đọc và đồng nhất trên mỗi sản phẩm .

Nhược điểm chính phương pháp ép nhựa phun

Ép phun đi kèm với một số nhược điểm khi so sánh với các quy trình khác.

Hạn chế thiết kế: Do khuôn phải mở và đẩy ra một phần, có một số thiết kế không thể được ép khuôn hoặc sẽ cực kỳ khó đúc.

Chi phí trả trước cao: Ép phun liên quan đến việc đầu tư vào một khuôn ép có thể có giá từ 20 triệu đến 500 triệu tùy thuộc vào độ phức tạp của bộ phận và kích thước của khuôn.

Thời gian thiết kế dài hơn: Trước khi sản xuất có thể hoàn toàn chỉ làm việc trên bản vẽ , khuôn phải được thiết kế và chế tạo để có thể tăng nhanh thời gian dự án và đưa các sản phẩm vào sản xuất.

Làm thế nào để tránh giảm thiểu rủi ro

Nếu bạn không phải là công ty chuyên về gia công sản phẩm nhựa thì lời khuyên giành cho bạn là hãy thuê một chuyên gia có kinh nghiệm hoặc hợp tác với một công ty như Nam Lâm để có thể cung cấp cho bạn những giải pháp tốt nhất về gia công sản xuất các sản phẩm bạn cần .

Hợp tác với một công ty nhựa Nam Lâm có thể giảm đáng kể những rủi ro được nêu trên . Nhân viên kỹ thuật máy và thiết kế của chúng tôi có hơn 10 năm kinh nghiệm trong ngành gia công sản xuất đồ nhựa có thể giúp cho bạn hoàn thiện sản phẩm với mức chi phí tiết kiệm nhất.

Ngoài ra công ty chúng tôi còn là một trong những công ty được chứng nhận quy trình gia công sản xuất đạt tiêu chuẩn ISO 9001 và mức độ uy tín và năng lực của công ty được chứng tỏ bởi những đối tác lớn trong ngành hiện nay như : Lixil , Inax , American Standard , Alwin …

Quy trình gia công nhựa tại Bình Dương của công ty Nam Lâm

Chúng tôi rất mong được hợp tác với bạn hãy liên hệ với chúng tôi theo thông tin bên dưới !

Cảm ơn bạn đã xem hết bài viết về ép nhựa phun của chúng tôi !

Có thể bạn quan tâm : Phân biệt các phương pháp sản xuất đồ nhựa

(Tham khảo một số thông tin thietkekhuon)