Sản xuất khuôn ép
Nhựa là một vật liệu thường được sử dụng cho các sản phẩm trong nhiều ngành công nghiệp. Đồ chơi, linh kiện ô tô, thiết bị y tế, dụng cụ, v.v. đều được làm từ nhựa. Nhiều vật dụng bằng nhựa hoặc chúng ta gặp trong cuộc sống hàng ngày được sản xuất bằng cách điều khiển nhựa nóng chảy thành một thiết kế cụ thể với quy trình sản xuất được gọi là ép phun nhựa. Quy trình hiệu quả cao này có thể tạo ra các bộ phận với nhiều kích cỡ và hình dạng và có thể sao chép cùng một bộ phận nhiều lần bằng cách sử dụng cùng một khuôn. Trung tâm của quá trình này là khuôn, còn được gọi là dụng cụ. Một quy trình sản xuất khuôn chất lượng cao là điều cần thiết để sản xuất các bộ phận chất lượng trong khi vẫn duy trì hiệu suất hiệu quả về chi phí. Chất lượng bộ phận sẽ tăng lên và tổng chi phí dự án sẽ giảm xuống khi đầu tư vào sản xuất khuôn mẫu chất lượng cao.
Các bước quy trình ép phun
Ép phun là một trong những quy trình sản xuất phổ biến nhất được sử dụng để sản xuất hàng nhựa. Đó là một quy trình yêu cầu cao có thể tái tạo cùng một bộ phận hàng nghìn lần. Quá trình bắt đầu với tệp Thiết kế có sự trợ giúp của Máy tính (CAD) có chứa bản sao kỹ thuật số của bộ phận. Tệp CAD sau đó được sử dụng như một bộ hướng dẫn để hỗ trợ quá trình sản xuất khuôn. Khuôn hoặc dụng cụ thường được làm từ hai miếng kim loại. Mỗi bên của khuôn đều cắt một lỗ có hình dạng của bộ phận. Khuôn này thường được làm từ nhôm, thép hoặc hợp kim.
Sau khi sản xuất khuôn, bước tiếp theo là chọn vật liệu nhựa thích hợp. Lựa chọn vật liệu sẽ phụ thuộc vào cách sử dụng phần cuối cùng. Vật liệu nhựa có nhiều đặc điểm cần xem xét. Điều này bao gồm tất cả ngoại hình và cảm giác, cũng như khả năng chống lại hóa chất, nhiệt và mài mòn. Nói chuyện với các chuyên gia tại DJmolding để tìm hiểu thêm về các vật liệu nhựa có sẵn để ép phun.
Vật liệu được chọn bắt đầu dưới dạng viên nhựa được đưa vào phễu trên máy ép phun. Các viên này đi qua một buồng được làm nóng, nơi chúng được nấu chảy, nén và sau đó được bơm vào khoang khuôn. Khi bộ phận nguội đi, hai nửa khuôn sẽ mở ra để đẩy bộ phận ra. Sau đó, máy sẽ đặt lại để bắt đầu lại quá trình.
Vật liệu nào được sử dụng để làm khuôn?
Sản xuất khuôn được thực hiện bằng thép, nhôm hoặc hợp kim. DJmolding sử dụng thép chất lượng cao để sản xuất khuôn. Sản xuất khuôn thép đắt hơn một chút so với sử dụng nhôm hoặc hợp kim. Chi phí cao hơn thường được bù đắp bằng tuổi thọ dài hơn nhiều đối với khuôn thép. Khuôn nhôm, mặc dù rẻ hơn để sản xuất, nhưng không tồn tại lâu như khuôn thép và phải được thay thế thường xuyên. Khuôn thép thường sẽ tồn tại tốt hơn một trăm nghìn chu kỳ. Khuôn nhôm sẽ cần thay thế thường xuyên hơn nhiều. Sản xuất khuôn thép có thể mang lại những thiết kế rất phức tạp mà khuôn nhôm không thể đạt được. Khuôn thép cũng có thể được sửa chữa hoặc sửa đổi bằng cách hàn. Khuôn nhôm sẽ cần được gia công lại từ đầu nếu khuôn bị hỏng hoặc để phù hợp với những thay đổi. Khuôn thép chất lượng cao có thể được sử dụng hàng nghìn, hàng trăm nghìn và đôi khi lên đến một triệu chu kỳ.
Linh kiện khuôn ép
Hầu hết các khuôn ép phun được tạo thành từ hai phần – mặt A và mặt B, hoặc khoang và lõi. Mặt khoang thường là mặt tốt nhất trong khi nửa còn lại, lõi, sẽ có một số khiếm khuyết nhìn thấy được từ các chốt đẩy đẩy phần hoàn thiện ra khỏi khuôn. Khuôn phun cũng sẽ bao gồm các tấm đỡ, hộp đẩy, thanh đẩy, chốt đẩy, tấm đẩy, ống lót phun và vòng định vị.
Ép phun là một quy trình sản xuất với rất nhiều bộ phận chuyển động. Dưới đây là danh sách các thuật ngữ mô tả nhiều bộ phận cần thiết cho sản xuất khuôn và ép phun. Dụng cụ bao gồm một số tấm thép trong một khung. Khung khuôn được đặt vào máy ép phun và được giữ cố định bằng kẹp. Một vết cắt của khuôn phun nhìn từ bên cạnh sẽ giống như một chiếc bánh sandwich với nhiều lớp khác nhau. Kiểm tra Thuật ngữ ép khuôn của chúng tôi để biết danh sách đầy đủ các thuật ngữ.
Khung khuôn hoặc đế khuôn: Một loạt các tấm thép giữ các bộ phận của khuôn lại với nhau, bao gồm các khoang, lõi, hệ thống dẫn nhựa, hệ thống làm mát và hệ thống đẩy sản phẩm.
Tấm khuôn: Một nửa của khuôn kim loại. Tấm khuôn này không có bộ phận chuyển động. Có thể chứa khoang khuôn hoặc lõi khuôn.
Tấm B: Nửa còn lại của khuôn kim loại. Tấm này chứa các bộ phận chuyển động hoặc không gian cho phép các bộ phận chuyển động tương tác với sản phẩm hoàn thiện – thường là các chốt đẩy.
Tấm đỡ: Các tấm thép bên trong khung khuôn giúp tăng độ ổn định trong quá trình đúc.
Hộp đẩy: Chứa hệ thống đẩy dùng để đẩy sản phẩm hoàn thiện ra khỏi khuôn.
Tấm đẩy: Một tấm thép chứa thanh đẩy. Tấm đẩy di chuyển để đẩy sản phẩm hoàn thiện ra ngoài sau khi đúc.
Thanh đẩy: Một phần của tấm đẩy. Các chốt đẩy được nối với thanh đẩy.
Chốt đẩy: Là những chiếc chốt thép tiếp xúc với sản phẩm hoàn thiện và đẩy nó ra khỏi khuôn. Dấu vết của chốt đẩy có thể nhìn thấy trên một số sản phẩm đúc phun, thường là một vết tròn ở mặt sau của sản phẩm.
Ống dẫn nhựa: Chi tiết kết nối giữa khuôn và máy ép phun, nơi nhựa nóng chảy sẽ đi vào khoang khuôn.
Ống dẫn nhựa: Vị trí trên khung khuôn nơi nhựa nóng chảy đi vào khoang khuôn.
Vòng định vị: Vòng kim loại đảm bảo vòi phun của máy ép phun khớp đúng cách với ống dẫn nhựa.
Khoang khuôn: Vết lõm trong khuôn, thường tạo thành bề mặt ngoài của chi tiết được đúc. Khuôn được phân loại là khuôn một khoang hoặc khuôn nhiều khoang tùy thuộc vào số lượng các vết lõm này.
Lõi: Là phần lồi lõm trong khuôn, thường tạo thành bề mặt bên trong của chi tiết được đúc. Đây là phần nhô lên của khuôn, ngược lại với khoang khuôn. Nhựa nóng chảy luôn được đẩy vào khoang khuôn, lấp đầy không gian. Nhựa nóng chảy sẽ hình thành xung quanh phần lõi nhô lên.
Hệ thống dẫn nhựa (Runner System): Các rãnh bên trong khuôn kim loại cho phép nhựa nóng chảy chảy từ cuống khuôn đến khoang khuôn hoặc từ khoang khuôn này sang khoang khuôn khác.
Cửa rót: Là đầu cuối của đường dẫn nơi nhựa nóng chảy đi vào khoang khuôn. Có nhiều kiểu thiết kế cửa rót khác nhau cho các ứng dụng khác nhau. Các loại cửa rót thường dùng bao gồm: kiểu chốt, kiểu nan hoa, kiểu quạt, kiểu cạnh, kiểu đĩa, kiểu quạt, kiểu đường hầm, kiểu chuối hoặc hạt điều, và kiểu đục. Thiết kế và vị trí cửa rót là những yếu tố quan trọng cần xem xét trước khi bắt đầu quá trình sản xuất khuôn.
Hệ thống làm mát: Một loạt các kênh trong lớp vỏ ngoài của khuôn. Các kênh này lưu thông chất lỏng để hỗ trợ quá trình làm mát. Các chi tiết được làm mát không đúng cách có thể xuất hiện nhiều khuyết tật về bề mặt hoặc cấu trúc. Quá trình làm mát thường chiếm phần lớn thời gian của chu trình ép phun. Giảm thời gian làm mát có thể cải thiện đáng kể hiệu suất khuôn và giảm chi phí. Fathom cung cấp hệ thống làm mát phù hợp (Conformal Cooling) cho nhiều ứng dụng ép phun, giúp tăng hiệu suất khuôn lên đến 60%.
Sản xuất khuôn DJmold cho các quy trình đúc khác nhau
Quá trình ép phun nhựa có thể được điều chỉnh để đáp ứng các nhu cầu khác nhau và phức tạp. Mặc dù nó lý tưởng để sản xuất khối lượng lớn các bộ phận bằng nhựa đơn giản, nhưng nó cũng có thể được sử dụng để tạo ra các bộ phận cực kỳ phức tạp với hình học hoặc cụm lắp ráp phức tạp.
Khuôn nhiều khoang hoặc khuôn gia đình – Loại khuôn này có nhiều khoang trong một khung khuôn duy nhất, tạo ra nhiều chi tiết giống nhau hoặc có liên quan trong mỗi chu kỳ ép phun. Đây là cách lý tưởng để tăng sản lượng và giảm giá thành mỗi sản phẩm.
Ép khuôn chồng lớp – Phương pháp ép phun này được sử dụng để tạo ra các bộ phận được làm từ hai loại nhựa khác nhau. Một ví dụ điển hình là thân máy khoan cầm tay hoặc tay cầm chơi game có vỏ ngoài cứng và tay cầm mềm, phủ cao su. Một bộ phận đã được đúc trước đó được đưa lại vào một khuôn được chế tạo đặc biệt. Khuôn được đóng lại và một lớp nhựa thứ hai khác được thêm vào trên bộ phận ban đầu. Đây là một quy trình lý tưởng khi cần hai kết cấu khác nhau.
Ép phun chèn – Một quy trình ép phun cho phép kết hợp các chi tiết kim loại, gốm sứ hoặc nhựa vào sản phẩm cuối cùng. Các chi tiết kim loại hoặc gốm sứ được đặt vào khuôn, sau đó nhựa nóng chảy được bơm vào khuôn để tạo ra một chi tiết liền mạch được làm từ hai vật liệu khác nhau. Ép phun chèn lý tưởng cho các ứng dụng trong ngành ô tô vì đây là một cách sáng tạo để giảm trọng lượng và giảm chi phí vật liệu như kim loại. Thay vì làm toàn bộ chi tiết bằng kim loại, chỉ cần các chi tiết kết nối được làm bằng kim loại, trong khi phần còn lại của sản phẩm sẽ được làm bằng nhựa.
Ép phun đồng thời – Hai loại polymer khác nhau được phun tuần tự hoặc đồng thời vào một khoang khuôn. Quá trình này có thể được sử dụng để tạo ra các bộ phận có lớp vỏ bằng một loại nhựa và lõi bằng loại nhựa khác.
Ép khuôn thành mỏng – Một hình thức ép phun tập trung vào thời gian chu kỳ ngắn hơn và năng suất cao hơn để sản xuất các bộ phận nhựa mỏng, nhẹ và giá rẻ.
Ép phun cao su – Cao su được bơm vào khuôn bằng quy trình tương tự như ép phun nhựa. Các bộ phận bằng cao su cần áp suất cao hơn để ép phun thành công.
Ép phun gốm – Quy trình ép phun sử dụng vật liệu gốm. Gốm là một vật liệu cứng tự nhiên, trơ về mặt hóa học, được sử dụng trong nhiều ngành công nghiệp. Ép phun gốm đòi hỏi một số bước bổ sung; bao gồm nung kết hoặc làm cứng các bộ phận mới được tạo hình để đảm bảo độ bền đặc trưng.
Ép phun nhựa áp suất thấp – Sản xuất các bộ phận bằng nhựa ở áp suất thấp hơn. Phương pháp này đặc biệt hữu ích cho các công việc yêu cầu bao bọc các bộ phận dễ vỡ, chẳng hạn như linh kiện điện tử.
Liên hệ với DJmold để biết thêm thông tin về ép phun nhựa. Đội ngũ chuyên gia của chúng tôi có thể hỗ trợ bạn với dự án đúc phun nhựa của bạn.
