ép phun là gì？

Tổng quan về quá trình ép phun

Ép phun là một phương pháp sản xuất hiệu quả cao được thiết kế cho các bộ phận sản xuất hàng loạt. Quá trình này bao gồm việc bơm vật liệu nóng chảy vào khuôn. Nó được sử dụng rộng rãi trong các hoạt động sản xuất quy mô lớn, khiến nó trở nên lý tưởng để sản xuất hàng nghìn hoặc thậm chí hàng triệu mặt hàng giống hệt nhau. Trong khi các vật liệu như kim loại, thủy tinh, chất đàn hồi và thậm chí cả bánh kẹo có thể được sử dụng, thì ép phun được áp dụng phổ biến nhất cho nhựa nhiệt dẻo và polyme nhiệt rắn.

Quá trình ép phun

Bước đầu tiên trong quá trình ép phun là tự tạo khuôn. Những khuôn này thường được làm từ kim loại—thường là nhôm hoặc thép—và được gia công chính xác để phù hợp với các tính năng chi tiết của sản phẩm mà chúng sẽ sản xuất. Sau khi khuôn đã sẵn sàng, vật liệu của bộ phận được đưa vào thùng đã được gia nhiệt, tại đây nó được trộn bằng vít quay. Các bộ phận làm nóng xung quanh thùng làm tan chảy vật liệu, sau đó vật liệu này được bơm vào khoang khuôn, nơi nó nguội đi và đông đặc lại, tạo thành hình dạng bộ phận cuối cùng. Thời gian làm mát thường được giảm thiểu bằng cách kết hợp các kênh làm mát bên trong khuôn, qua đó nước hoặc dầu lưu thông từ bộ điều khiển nhiệt độ bên ngoài.

Bộ khuôn được gắn trên các tấm ép và khi vật liệu cứng lại, các tấm ép sẽ tách ra, cho phép các chốt đẩy đẩy bộ phận ra khỏi khuôn. Đối với các thiết kế phức tạp hơn, một kỹ thuật được gọi là ép phun hai lần hoặc đa vật liệu có thể được sử dụng để kết hợp các vật liệu khác nhau thành một bộ phận. Phương pháp này có thể tạo thêm bề mặt mềm mại, kết hợp nhiều màu sắc khác nhau hoặc tạo ra các bộ phận có các đặc tính chức năng khác nhau.

Các loại khuôn và ứng dụng của chúng

Khuôn có thể được thiết kế dưới dạng một khoang hoặc nhiều khoang. Khuôn nhiều khoang có thể tạo ra các bộ phận giống hệt nhau trong mỗi khoang hoặc tạo ra các hình dạng khác nhau cùng một lúc. Khuôn nhôm, tuy rẻ hơn và sản xuất nhanh hơn, nhưng lại không phù hợp để sản xuất số lượng lớn hoặc các bộ phận đòi hỏi dung sai chặt chẽ do độ bền cơ học thấp hơn. Chúng có xu hướng bị mòn, biến dạng hoặc bị hư hỏng dưới lực ép và kẹp lặp đi lặp lại. Mặt khác, khuôn thép bền hơn và phù hợp hơn cho quá trình sản xuất lâu dài, mặc dù chúng tốn kém hơn khi sản xuất.

Những cân nhắc chính trong ép phun

Sự thành công của một dự án ép phun phụ thuộc vào một số yếu tố. Thiết kế bộ phận, lựa chọn vật liệu và hiệu suất của máy ép phun đều đóng những vai trò quan trọng. Thiết kế phải đảm bảo rằng vật liệu chảy trơn tru trong khuôn, lấp đầy hoàn toàn và nguội theo cách duy trì hình dạng và kích thước mong muốn.

Khi nào nên sử dụng khuôn ép phun?

Ép phun là giải pháp lý tưởng để sản xuất nhiều loại sản phẩm thường được sử dụng, từ các mặt hàng nhựa nhỏ như nắp chai và vỏ điều khiển từ xa đến các thiết bị y tế như ống tiêm. Quá trình này cũng được sử dụng để sản xuất các bộ phận lớn hơn, như tấm thân ô tô. Ép phun đặc biệt thuận lợi khi sản xuất hàng nghìn hoặc hàng triệu bộ phận có chất lượng cao, nhất quán.

Vật liệu được sử dụng trong ép phun

Với hơn 85.000 vật liệu nhựa có sẵn trên thị trường và 45 họ polyme, có rất nhiều lựa chọn về ép phun. Các polyme này thường được chia thành hai loại: nhựa nhiệt rắn và nhựa nhiệt dẻo. Trong số các loại nhựa phổ biến nhất được sử dụng là polyetylen mật độ cao và polyetylen mật độ thấp. Những vật liệu này mang lại một số lợi ích, bao gồm tính linh hoạt cao, độ bền kéo tốt, khả năng chống va đập, độ hấp thụ độ ẩm thấp và khả năng tái chế.

Các loại nhựa đúc phun thường được sử dụng khác bao gồm:

Acrylonitrile Butadiene Styrene (ABS)

Polycarbonate (PC)

Polyamit béo (PPA)

Polyoxymetylen (POM)

Polymetyl Methacrylat (PMMA)

Polypropylen (PP)

Polybutylene Terephthalate (PBT)

Polyphenylsulfone (PPSU)

Polyether Ether Xeton (PEEK)

Polyetherimide (PEI)

Phần kết luận

Ép phun vẫn là phương pháp sản xuất chiếm ưu thế để sản xuất hàng loạt do độ chính xác, hiệu quả và khả năng sản xuất các bộ phận phức tạp ở quy mô lớn. Cho dù là các bộ phận nhỏ hay các bộ phận lắp ráp lớn hơn, ép phun đều cung cấp giải pháp đáng tin cậy để sản xuất các bộ phận có chất lượng cao, nhất quán trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau.