(+84) 24 3201 0401
Những Điều Cần Biết Về Cách Làm Khuôn Đúc Nhựa

Khuôn đúc nhựa là một trong những thiết bị đắt tiền nhất được sử dụng trong quá trình ép phun. Điều này là do thiết kế và cách làm khuôn đúc nhựa vô cùng phức tạp để có thể đáp ứng được nhu cầu sử dụng.

Trong quá trình ép phun, lực áp suất cao được sử dụng để định hình nhựa nóng chảy, thường đạt tới hàng nghìn PSI. Do đó, khuôn phải có khả năng chịu được những áp lực này, đồng thời chịu được lực ép cần thiết để giữ vật liệu đúng vị trí.  Khuôn đúc nhựa có khả năng tạo ra các sản phẩm, linh kiện nhựa rất chính xác và đồng nhất. Việc sản xuất được những linh kiện nhựa với dung sai nhỏ phụ thuộc vào quá trình thiết kế cũng như chế tạo khuôn đúc nhựa.

Vậy khuôn đúc nhựa được sản xuất thế nào?

Thiết kế khuôn đúc nhựa

Thiết kế khuôn là một bước quan trọng

Thiết kế khuôn đúc nhựa là một bước đặc biệt quan trọng, ảnh hưởng trực tiếp tới khả năng hoạt động cũng như độ chính xác của khuôn. Để thiết kế khuôn đúc nhựa, kỹ sư cần có đầy đủ thông tin về sản phẩm và phương thức ép. Cụ thể như sau:

Đặc tính của vật liệu được dùng làm sản phẩm nhựa

  • Độ co rút của nhựa

  • Sản phẩm được sử dụng vào việc gì?

  • Chu kỳ ép phun mất bao nhiêu thời gian?

  • Số lượng sản phẩm cần sản xuất là bao nhiêu để ta có thể tính toán sơ bộ tuổi bền của khuôn

  • Trên khuôn có cần khắc hoa văn hay chữ logo không

  • Dung sai lắp ghép giữa các sản phẩm (nếu có)

  • Góc thoát khuôn là bao nhiêu thì phù hợp

  • Loại hệ thống kênh dẫn nào là phù hợp? kênh dẫn nguội, kênh dẫn nóng hay cả hai loại

  • Vị trí miệng phun, dòng chảy, đường hàn sản phẩm

  • Kích thước và kiểu miệng phun?

  • Các thông số của máy ép phun: kích cỡ/ kích thước đầu phun/ công suất làm dẻo

  • Tính tự động hóa của máy

  • Thời gian hoàn thành khuôn

  • Chi phí giá thành

Chọn vật liệu khuôn ép

Sau khi đã hoàn thiện thiết kế, đơn vị làm khuôn đúc nhựa cần lựa chọn vật liệu làm khuôn đúc phù hợp.

Lựa chọn vật liệu để chế tạo khuôn ép phụ thuộc vào một số yếu tố, bao gồm cả hiệu quả chi phí và thông số kỹ thuật của sản phẩm. Kích thước của quá trình vận hành sản phẩm cũng có thể là một ảnh hưởng quan trọng, vì hầu hết các vật liệu đều có các mức độ chống mài mòn khác nhau, khiến chúng ít nhiều phù hợp cho việc sản xuất khối lượng lớn, dài hạn. Tương tự như vậy, độ phức tạp của thiết kế sản phẩm và mức độ áp suất phun có thể là những tiêu chí quan trọng.

 

Chọn đúng chất liệu làm khuôn đúc nhựa

Một số vật liệu thường được sử dụng để làm khuôn đúc nhựa bao gồm:

Nhôm

Nhôm là một vật liệu tạo hình tương đối rẻ, thích hợp cho các khuôn ép phun thực hiện sản xuất khối lượng thấp hoặc sản xuất nguyên mẫu. Đặc tính dễ uốn của nhôm giúp việc làm khuôn đúc nhựa trở nên dễ dàng hơn. Tuy nhiên, tính bền của nhôm khá thấp, làm giảm tuổi thọ và khả năng chống mài mòn của khuôn, khiến chúng không phù hợp với các dự án dài hạn.

Pre-hardened Steel (một loại thép)

Loại thép này có sự cân bằng giữa sức mạnh và khả năng định hình. Pre-hardened Steel đủ bền để chịu mài mòn khi sản xuất sản phẩm khối lượng lớn, đồng thời cũng đủ dẻo để trải qua quá trình tạo hình từ phay và các quy trình gia công hoặc dụng cụ tiêu chuẩn khác. Khuôn thép làm từ Pre-hardened Steel có khả năng tạo ra các chu trình sản xuất hàng trăm nghìn bộ phận.

Hardened Steel (một loại thép)

Khuôn thép Hardened Steel được thiết kế để vận hành sản xuất khối lượng lớn và lâu dài. Chúng là những khuôn ép phun mạnh nhất và đắt tiền nhất. Làm khuôn đúc nhựa bằng thép Hardened Steel đắt hơn bắt nguồn từ việc xử lý nhiệt xảy ra giữa quá trình chế tạo. Sau khi làm cứng, phải sử dụng các phương pháp tạo hình ít phổ biến hơn, chẳng hạn như cắt EDM, để tạo khuôn. Hardened Steel có khả năng chống mài mòn cao và các khuôn làm bằng vật liệu này có khả năng tham gia vào quy trình sản xuất hàng triệu sản phẩm.

Chế tạo khuôn đúc nhựa

Chế tạo khuôn khuôn đúc nhựa là một quá trình gồm nhiều giai đoạn yêu cầu cao về tính chính xác và tuân thủ chặt chẽ các thông số kỹ thuật của thiết kế để giảm nguy cơ hỏng hóc hoặc tạo ra sản phẩm lỗi.

Quy trình làm khuôn đúc nhựa chung

Nhà xưởng sản xuất khuôn đúc nhựa Smart PM

Quy trình làm khuôn đúc nhựa điển hình sẽ bắt đầu bằng việc phay hoặc tiện vật liệu tạo khuôn, sau đó là xử lý nhiệt (trong trường hợp thép cứng), mài và tạo hình tinh. Cuối cùng là xử lý hoàn thiện, chẳng hạn như đánh bóng. 

Sau khi các bộ phận được hoàn thiện, khuôn được lắp ráp cẩn thận để đảm bảo nó sẽ mang lại hiệu quả như ý muốn. Sau đó, khuôn được thử nghiệm với một vài sản phẩm nguyên mẫu để xác định mức độ chính xác trong quá trình hoạt động.

Các bộ phận của khuôn đúc nhựa được tạo ra như thế nào?

Các bộ phận của khuôn đúc nhựa thường được chế tạo bằng một trong hai phương pháp: gia công tiêu chuẩn & CNC và gia công phóng điện EDM.

Gia công tiêu chuẩn

Các chi tiết khuôn đúc nhựa có thể được chế tạo bằng máy phay

Các loại máy thường được sử dụng để làm khuôn đúc nhựa tiêu chuẩn bao gồm máy tiện, máy khoan và máy phay. Khi công nghệ ngày càng tiên tiến hơn, gia công CNC đã trở thành cách thức chính được áp dụng để tạo ra các khuôn phức tạp với độ chính xác cao.

Với CNC, máy tính được sử dụng để điều khiển chuyển động và hoạt động của máy tiện và các máy cắt khác.

Trong các hệ thống CNC hiện đại, quá trình thiết kế và sản xuất khuôn đều được tự động hóa cao. Kích thước của khuôn được xác định bằng phần mềm thiết kế CAD, sau đó được dịch thành hướng dẫn sản xuất bằng phần mềm sản xuất CAM. Tiếp đến, phần mềm “Post processor” chuyển các lệnh này thành các lệnh cụ thể cần thiết cho từng máy được sử dụng để tạo khuôn. Các lệnh kết quả sau đó được tải vào máy CNC.

Gia công phóng điện (EDM)

 

Gia công phóng điện tạo hình bộ phận của khuôn đúc nhựa

Ngày nay gia công phóng điện (EDM) cũng đã được sử dụng rộng rãi trong chế tạo khuôn mẫu. EDM là một quá trình trong đó một hình dạng mong muốn được tạo ra thông qua việc sử dụng điện cực được chế tạo từ than chì hoặc đồng. 

Khi cho hai điện cực tiến lại gần nhau thì giữa chúng có điện trường. Khi điện áp tăng lên thì từ bề mặt cực âm có các điện tử phóng ra, tiếp tục tăng điện áp thì chất điện môi giữa hai điện cực bị ion hóa làm cho chúng trở nên dẫn điện, làm xuất hiện tia lửa điện giữa hai điện cực. Nhiệt độ ở vùng có tia lửa điện lên rất cao, có thể đạt đến 12.000 độ C, làm nóng chảy, đốt cháy phần kim loại trên cực dương. Trong quá trình phóng điện, xuất hiện sự ion hóa cực mạnh và tạo nên áp lực va đập rất lớn, đẩy phôi ra khỏi vùng gia công.

Một ưu điểm khác của quy trình EDM là nó cho phép tạo hình các khuôn đúc sẵn và loại bỏ nhu cầu xử lý nhiệt bổ sung.

Trên đây là các thông tin cơ bản về cách làm khuôn đúc nhựa. Hi vọng, bài viết này sẽ hữu ích với bạn.

Và đừng quên liên hệ với Smart PM khi cần sản xuất khuôn đúc nhựa nhé!

Smart Precision Mold & Plastic - Đơn vị chế tạo khuôn và ép phun nhựa hàng đầu Việt Nam:

  • Telephone: (+84) 24 3201 0401

  • Email: info@smartvietnam.com.vn

  • Nhà máy: Lô 42c, Khu Công Nghiệp Quang Minh, Huyện Mê Linh, Hà Nội, Việt Nam

Các tin khác