Ép nhựa là gì ?

Ép nhựa là quy trình sản xuất được sử dụng phổ biến nhất để chế tạo các bộ phận bằng nhựa. Nhiều loại sản phẩm được sản xuất bằng phương pháp ép phun, chúng khác nhau rất nhiều về kích thước, độ phức tạp và ứng dụng của chúng.

Quá trình ép phun yêu cầu sử dụng máy ép phun, nguyên liệu nhựa nguyên sinh và khuôn. Nhựa được nấu chảy trong máy ép phun và sau đó được bơm vào khuôn, nơi nó nguội và đông đặc thành phần cuối cùng. Các bước trong quy trình này được mô tả chi tiết hơn trong phần tiếp theo.

Ép Nhựa là gì?
Ép Nhựa là gì?

Đúc phun được sử dụng để sản xuất các bộ phận nhựa có thành mỏng cho nhiều ứng dụng khác nhau, một trong những ứng dụng phổ biến nhất là vỏ nhựa.

Vỏ nhựa là loại vỏ có vách mỏng, thường yêu cầu nhiều đường gân và trùm ở bên trong. Những lớp vỏ này được sử dụng trong nhiều loại sản phẩm bao gồm thiết bị gia dụng, điện tử tiêu dùng, dụng cụ điện và làm bảng điều khiển ô tô.

Các sản phẩm có thành mỏng thông thường khác bao gồm các loại thùng chứa hở 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 nhỏ bằng nhựa.

Nhiều thiết bị y tế, bao gồm cả van và ống tiêm, cũng được sản xuất bằng phương pháp ép phun.

Chu trình xử lý của máy ép nhựa :

Chu kỳ quy trình 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 được cung cấp năng lượng thủy lực đẩy hai nửa khuôn lại với nhau và tác dụng lực vừa đủ để giữ 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.

Injection – Phun

Nguyên liệu nhựa thô, thường ở dạng viên, được đưa vào máy ép phun, và tiến tới khuôn bằng bộ phận ép. Trong quá trình này, vật liệu bị nóng chảy bởi nhiệt và áp suất. Sau đó, nhựa nóng chảy được bơm vào khuôn rất nhanh và tạo ra các gói áp lực và giữ vật liệu.

Lượng vật liệu được tiêm vào được gọi là mũi tiêm. Thời gian phun rất khó để tính toán chính xác do dòng chảy của nhựa nóng chảy vào khuôn rất phức tạp và thay đổi. Tuy nhiên, thời gian phun có thể được ước tính bằng khối lượng bắn, áp suất phun và lực phun.

Làm nguội – 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 đặc lại thành hình dạng của bộ phận mong muốn. Tuy nhiên, trong quá trình làm mát, một số chi tiết có thể bị co rút.

Việc đóng gói vật liệu trong giai đoạn phun cho phép vật liệu bổ sung chảy vào khuôn và giảm lượng co ngót có thể nhìn thấy được. Không thể mở khuôn cho đến khi hết thời gian làm nguội cần thiết.

Thời gian làm mát có thể được ước tính từ một số đặc tính nhiệt động học của nhựa và độ dày thành tối đa của bộ phận.

Đẩy thành phẩm:

Sau khi đã đủ thời gian, bộ phận đã làm nguội 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 bộ phận ra khỏi khuôn. Phải tác dụng lực để đẩy chi tiết ra vì trong quá trình làm nguội chi tiết sẽ co lại và dính chặt vào khuôn.

Để tạo điều kiện thuận lợi cho việc đẩy chi tiết, một chất tháo khuôn có thể được phun lên bề mặt của khoang khuôn trước khi bơm vật liệu. Thời gian cần thiết để mở khuôn và đẩy chi tiết ra có thể được ước tính từ thời gian chu kỳ khô của máy và phải bao gồm thời gian để chi tiết rơi tự do khỏi khuôn.

Sau khi bộ phận được đẩy ra, khuôn có thể được kẹp lại để tiêm lần tiếp theo.

 

Sau chu kỳ ép phun nhựa , một số xử lý sau thường được yêu cầu. Trong quá trình làm mát, vật liệu trong các rãnh của khuôn sẽ đông đặc lại gắn vào chi tiết. Vật liệu thừa này, cùng với bất kỳ sự chớp cháy nào đã xảy ra, phải được cắt ra khỏi bộ phận, thường bằng cách sử dụng máy cắt.

Đối với một số loại vật liệu, chẳng hạn như nhựa nhiệt dẻo, vật liệu phế liệu là kết quả của việc cắt tỉa này có thể được tái chế bằng cách cho vào máy xay nhựa, còn được gọi là máy nghiền hoặc máy tạo hạt, máy xay này sẽ ép lại vật liệu phế liệu thành dạng viên.

Do một số tính chất của vật liệu bị suy giảm, nước cốt phải được trộn với nguyên liệu thô theo tỷ lệ nước pha thích hợp để được tái sử dụng trong quá trình ép phun.

Phần đúc phun
Phần đúc phun

Các bộ phận của máy ép nhựa, máy phun nhựa :

Máy ép phun nhựa có nhiều thành phần và có sẵn trong các cấu hình khác nhau, bao gồm cấu hình ngang và cấu hình dọc. Tuy nhiên, bất kể thiết kế của chúng như thế nào, tất cả các máy ép phun đều sử dụng nguồn điện, bộ phận ép, cụm khuôn và bộ kẹp để thực hiện bốn giai đoạn của chu trình quy trình.

Máy ép phun nhựa -Bộ phận phun :

Bộ phận phun có nhiệm vụ vừa làm nóng vừa bơm vật liệu vào khuôn. Phần đầu tiên của thiết bị này là phễu, một thùng chứa lớn để đổ nhựa thô vào. Phễu có đáy mở, giúp cấp liệu vào thùng. Thùng chứa cơ cấu gia nhiệt và bơm vật liệu vào khuôn.

Cơ cấu này thường là kim phun ram hoặc trục vít chuyển động tịnh tiến. Một kim phun ram ép vật liệu chuyển tiếp qua một phần được nung nóng bằng một thanh ram hoặc pit tông thường được cung cấp năng lượng bằng thủy lực.

Ngày nay, kỹ thuật phổ biến hơn là sử dụng vít chuyển động. Một trục vít pittông di chuyển vật liệu về phía trước bằng cách quay và trượt theo trục, được cung cấp năng lượng bởi động cơ thủy lực hoặc điện.

Vật liệu đi vào các rãnh của trục vít từ phễu và được nâng cao về phía khuôn khi trục vít quay. Mặc dù là loại tiên tiến, nhưng vật liệu này bị nóng chảy bởi áp suất, ma sát và các bộ gia nhiệt bổ sung bao quanh trục vít chuyển động qua lại.

Sau đó, nhựa nóng chảy được bơm rất nhanh vào khuôn thông qua vòi phun ở cuối thùng do sự tích tụ của áp suất và chuyển động tịnh tiến của trục vít.

Áp lực ngày càng tăng này cho phép vật liệu được đóng gói và giữ chặt trong khuôn. Khi vật liệu đã đông đặc bên trong khuôn, vít có thể rút lại và lấp đầy vật liệu hơn cho lần chụp tiếp theo

Máy ép phun - Bộ phận phun
Máy ép phun nhựa – Bộ phận phun

Máy ép phun nhựa – Bộ phận kẹp

Trước khi bơm nhựa nóng chảy vào khuôn, hai nửa khuôn trước tiên phải được đóng chặt bằng bộ phận kẹp. Khi khuôn được gắn vào máy ép phun, mỗi nửa khuôn được cố định vào một tấm lớn, được gọi là tấm ép.

Nửa trước của khuôn, được gọi là khoang khuôn, được gắn vào một trục lăn tĩnh và thẳng hàng với vòi phun của bộ phận phun. Nửa sau của khuôn, được gọi là lõi khuôn, được gắn vào một trục lăn di động, trượt dọc theo các thanh giằng.

Động cơ kẹp được cung cấp năng lượng bằng thủy lực sẽ tác động các thanh kẹp đẩy trục cuốn có thể di chuyển về phía trục cuốn đứng yên và tác động đủ lực để giữ cho khuôn được đóng chặt trong khi vật liệu được bơm vào và sau đó nguội đi.

Sau thời gian làm nguội cần thiết, khuôn sẽ được mở bởi động cơ kẹp. Một hệ thống đẩy, được gắn vào nửa sau của khuôn, được kích hoạt bởi thanh đẩy và đẩy phần đông đặc ra khỏi khoang hở.

Máy ép phun - Bộ kẹp
Máy ép phun – Bộ kẹp

Thông số kỹ thuật máy :

Máy ép phun thường được đặc trưng bởi trọng tải của lực kẹp mà chúng cung cấp. Lực kẹp cần thiết được xác định bởi diện tích hình chiếu của các bộ phận trong khuôn và áp suất mà vật liệu được bơm vào. Do đó, một bộ phận lớn hơn sẽ yêu cầu một lực kẹp lớn hơn.

Ngoài ra, một số vật liệu đòi hỏi áp suất phun cao có thể yêu cầu máy có trọng tải cao hơn. Kích thước của chi tiết cũng phải tuân theo các thông số kỹ thuật khác của máy, chẳng hạn như khả năng bắn, hành trình kẹp, độ dày khuôn tối thiểu và kích thước trục cuốn.

Các bộ phận đúc phun có thể thay đổi rất nhiều về kích thước và do đó yêu cầu các biện pháp này để bao phủ một phạm vi rất lớn. Do đó, các máy ép phun được thiết kế để đáp ứng một phạm vi nhỏ của phổ giá trị lớn hơn này.

Máy ép phun nhựa
Máy ép phun nhựa

Các dụng cụ của máy ép phun nhựa:

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 tách thành hai nửa. Mỗi nửa được gắn bên trong máy ép phun và nửa phía sau được phép trượt để khuôn có thể đóng mở dọc theo đường phân khuôn của khuôn.

Hai thành phần chính của khuôn là lõi khuôn và lòng khuôn. Khi khuôn được đóng lại, khoảng trống giữa lõi khuôn và lòng khuôn tạo thành khoang chi tiết, khoang này sẽ được đổ đầy nhựa nóng chảy để tạo ra chi tiết mong muốn. Khuôn nhiều khoang đôi khi được sử dụng, trong đó hai nửa khuôn tạo thành một số khoang bộ phận giống nhau.

Tổng quan về khuôn
Tổng quan về khuôn

Khuôn mẫu vỏ khuôn :

Mỗi lõi khuôn và khoang khuôn được gắn vào đế khuôn, sau đó được cố định vào các tấm bên trong máy ép phun. Nửa phía trước của đế khuôn bao gồm một tấm đỡ, nơi gắn vào khoang khuôn, ống lót khuôn, mà vật liệu sẽ chảy từ vòi phun và một vòng định vị, để căn chỉnh đế khuôn với vòi phun.

Nửa sau của đế khuôn bao gồm hệ thống đẩy, mà lõi khuôn được gắn vào và một tấm đỡ. Khi bộ phận kẹp tách các nửa khuôn, thanh đẩy sẽ kích hoạt hệ thống đẩy. Thanh đẩy đẩy đĩa đẩy về phía trước bên trong hộp đẩy, lần lượt đẩy các chốt đẩy vào bộ phận được đúc. Các chốt đẩy đẩy phần đông đặc ra khỏi khoang khuôn mở.

khuôn mẫu vỏ khuôn
khuôn mẫu vỏ khuôn

Kênh khuôn :

Để nhựa nóng chảy chảy vào các khoang khuôn, một số kênh được tích hợp vào thiết kế khuôn. Đầu tiên, nhựa nóng chảy đi vào khuôn qua sprue. Các kênh bổ sung, được gọi là đường chạy, mang nhựa nóng chảy từ sprue đến tất cả các khoang phải được lấp đầy. Vào cuối mỗi lần chạy, nhựa nóng chảy đi vào khoang thông qua một cổng hướng dòng chảy.

Chất dẻo nóng chảy đông đặc bên trong những con chạy này được gắn vào bộ phận và phải được tách ra sau khi bộ phận được đẩy ra khỏi khuôn. Tuy nhiên, đôi khi các hệ thống chạy nóng được sử dụng để làm nóng các kênh một cách độc lập, cho phép vật liệu chứa bên trong được nấu chảy và tách ra khỏi bộ phận. Một loại kênh khác được tích hợp sẵn trong khuôn là kênh làm mát.

Các kênh này cho phép nước chảy qua thành khuôn, tiếp giáp với khoang, và làm mát nhựa nóng chảy.

Kênh khuôn
Kênh khuôn

Thiết kế khuôn mẫu:

Ngoài đường chạy và cổng, có nhiều vấn đề thiết kế khác phải được xem xét trong thiết kế của khuôn. Đầu tiên, khuôn phải cho phép nhựa nóng chảy dễ dàng chảy vào tất cả các khoang. Điều quan trọng không kém là việc loại bỏ phần đông đặc khỏi khuôn, do đó, phải áp dụng một góc dự thảo vào thành khuôn.

Thiết kế của khuôn cũng phải phù hợp với bất kỳ tính năng phức tạp nào trên bộ phận, chẳng hạn như đường cắt hoặc đường chỉ, sẽ yêu cầu các miếng khuôn bổ sung. Hầu hết các thiết bị này trượt vào khoang bộ phận thông qua mặt bên của khuôn, và do đó được gọi là nắp trượt, hoặc tác động bên. Loại side-action phổ biến nhất là side-core cho phép đúc một đường cắt bên ngoài.

Các thiết bị khác đi vào phần cuối của khuôn dọc theo hướng phân chia, chẳng hạn như bộ nâng lõi bên trong, có thể tạo thành một đường cắt bên trong. Để tạo khuôn cho ren vào chi tiết, cần có thiết bị tháo xoắn, thiết bị này có thể quay ra khỏi khuôn sau khi ren đã được hình thành.

Khuôn ép nhựa đóng
Khuôn ép nhựa đóng
khuôn ép nhựa rời
khuôn ép nhựa rời

 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

0932 053 586