Ngành sản xuất đã phát triển. Nhiều phương pháp sản xuất khác nhau được sử dụng để có được sản phẩm mong muốn với hình dạng lý tưởng. Ép phun là một trong số đó và rất phổ biến vì nó mang lại khả năng lặp lại tuyệt vời. Tuy nhiên, một số người lại bối rối về câu hỏi: ép phun là gì?
Tôi biết rằng quy trình này rất phức tạp. Bạn cần phải thực hiện nhiều bước để có được sản phẩm cuối cùng. Tuy nhiên, nếu bạn có một số hiểu biết cơ bản, quy trình này sẽ trở nên đơn giản. Nếu bạn sẵn sàng hiểu chi tiết về quá trình đúc phun, bạn thật may mắn. Tôi sẽ đi sâu và khám phá mọi thứ liên quan đến quy trình sản xuất này. Vậy, chúng ta hãy bắt đầu nhé!
Tổng quan về ép phun
Ép phun là phương pháp sản xuất để tạo ra các bộ phận có hình dạng phức tạp. Phương pháp này sử dụng khuôn và vật liệu nóng chảy. Nhà sản xuất đổ đầy khuôn bằng vật liệu nóng chảy và sau đó đông cứng lại. Khi vật liệu khô, nhà sản xuất sử dụng quy trình đẩy và lấy bộ phận ra khỏi khuôn.
Nhìn chung, nhựa là vật liệu chính được sử dụng trong quá trình ép phun. Quá trình này bắt đầu bằng việc tạo ra một khuôn có hình dạng cụ thể. Khuôn này bao gồm một khoang giống với một thiết kế cụ thể. Vật liệu trải qua quá trình gia nhiệt và nóng chảy. Vật liệu nóng chảy được phun vào khuôn.
Sau khi vật liệu nóng chảy khô, nó sẽ có hình dạng của khuôn. Kết quả là, nhà sản xuất có được hình dạng sản phẩm mong muốn. Quy trình sản xuất này không phải là mới. John Wesley Hyatt là người đầu tiên làm việc về đúc phun vào năm 1872. Qua nhiều năm, quy trình này đã trải qua nhiều thay đổi và phát triển khác nhau.
Trước đây, người ta sử dụng sức lao động của con người để hoàn thành tất cả các bước liên quan đến phương pháp này. Tuy nhiên, mọi thứ đã thay đổi bây giờ. Có nhiều loại máy ép phun khác nhau. Một số là thủy lực, một số khác là điện. Tính tiện dụng của chúng đã làm cho quá trình này rất nhanh chóng và hiệu quả. Phương pháp này mang lại khả năng lặp lại tuyệt vời.
Bạn có thể tạo ra hàng ngàn bộ phận có hình dạng giống hệt nhau trong thời gian ngắn. Một điều tôi nhận thấy là phương pháp này phụ thuộc vào các thông số phù hợp. Bao gồm áp suất, nhiệt độ, độ ẩm tối ưu, v.v. Bất kỳ thông số nào không nằm trong phạm vi phù hợp đều có thể ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng này. Tuy nhiên, độ chính xác của nó làm cho nó nổi bật.
Ép phun hoạt động như thế nào?
Tôi đã đưa ra một bản tóm tắt ngắn gọn về phương pháp ép phun khuôn này. Tuy nhiên, nó không đơn giản như bạn nghĩ. Quy trình này bao gồm nhiều bước trước khi tạo ra sản phẩm cuối cùng. Mỗi bước đều rất quan trọng để có được sản phẩm hoàn hảo. Một lỗi nhỏ trong bất kỳ bước nào cũng sẽ dẫn đến sản phẩm cuối có chất lượng thấp. Trong phần bên dưới, tôi sẽ giải thích từng bước ép phun.\
1- Lựa chọn vật liệu
Việc lựa chọn vật liệu phù hợp cho quy trình ép phun là tối quan trọng. Vật liệu phù hợp có thể giúp bạn tạo ra các bộ phận chắc chắn. Nếu vật liệu ban đầu dễ vỡ, bạn sẽ nhận được các bộ phận chất lượng thấp. Có nhiều loại vật liệu để đúc. Các vật liệu phổ biến nhất bao gồm cao su, kim loại, nhựa, v.v.
Tuy nhiên, nhựa là vật liệu phổ biến nhất mà các nhà sản xuất sử dụng. Lý do là nó không bị hư hỏng khi trải qua quá trình đúc. Hơn nữa, quá trình đông đặc của nó cũng dễ dàng và nhanh chóng, giúp quá trình diễn ra nhanh chóng. Trên hết, nó mang lại độ bền tối ưu với mức giá phải chăng.
Như bạn đã biết, nhựa có nhiều loại. Ví dụ bao gồm polyethylene, polypropylene, polystyrene và nylon. Tất cả các loại nhựa này đều khác nhau về tính năng và giá cả. Bạn nên chọn loại phù hợp với yêu cầu sản phẩm của mình. Bạn cũng có thể sử dụng kim loại, nhưng sẽ tốn kém hơn.
2- Thiết kế khuôn mẫu
Hãy tưởng tượng bạn cần một bộ phận có thiết kế cụ thể. Bạn phải tạo và thiết kế khuôn tương tự như bộ phận bạn yêu cầu. Hãy nhớ rằng nếu khuôn không đúng, bạn sẽ nhận được sản phẩm có hình dạng không đúng. Ngay cả kích thước và chiều cũng phụ thuộc vào khuôn.
Khuôn là một hình dạng rỗng có khoang. Bạn sẽ đổ đầy vật liệu nóng chảy vào đó. Khi vật liệu nóng chảy đông lại, nó sẽ có hình dạng của khuôn. Mỗi khuôn phù hợp với một hình dạng cụ thể của bộ phận hoặc thành phần. Khuôn thường có một lỗ hoặc lỗ mở gọi là sprue. Lỗ mở nhỏ này là nơi bạn phun vật liệu nóng chảy vào khuôn.
Câu hỏi đặt ra là: Làm thế nào để tôi tạo ra một khuôn cụ thể tương tự như bộ phận cần thiết của tôi? Có nhiều cách khác nhau để tạo khuôn. Đầu tiên, các nhà thiết kế thiết kế và tạo ra các nguyên mẫu khuôn bằng phần mềm. Thiết kế này giống hệt với hình dạng cần thiết của bộ phận cần thiết. Sau đó, các nhà sản xuất tạo khuôn theo thiết kế.
Lưu ý nhanh: Tạo khuôn là một trong những bước khó khăn nhất trong phương pháp tiêm này. Nó tốn kém và mất nhiều thời gian hơn, làm chậm quá trình. Hơn nữa, các nhà sản xuất làm việc trên khuôn một cách cẩn thận. Những sai lầm nhỏ có thể dẫn đến những thất bại lớn. Khuôn đúng tạo nên trò chơi; làm sai, và trò chơi kết thúc.
3- Tiêm vật liệu vào khuôn
Các nhà sản xuất sử dụng máy ép phun để hoàn thành bước này. Nguyên liệu thô, chẳng hạn như các mảnh nhựa hoặc hạt, được đưa vào phễu của máy. Phễu là một phần nhỏ của khuôn ép phun lưu trữ nguyên liệu thô. Nguyên liệu thô này trải qua quá trình gia nhiệt cực độ trong thùng.
Phần Thùng của máy cung cấp nhiệt độ cực cao và làm tan chảy nguyên liệu thô. Trong buồng này, cả áp suất và nhiệt độ đều được duy trì ở mức cụ thể. Trong thùng, nhựa trở thành kim loại và nóng chảy. Vật liệu nóng chảy sau đó đi vào khuôn. Nhưng quá trình này được thực hiện ở áp suất rất cao.
Máy phun bao gồm một bộ phận phun. Bộ phận này phun nhựa nóng chảy vào khuôn bằng cách sử dụng lỗ phun. Máy tiếp tục phun nhựa nóng chảy vào khuôn cho đến khi khuôn được đổ đầy. Hãy nhớ rằng có nhiều máy phun khác nhau. Tất cả chúng đều khác nhau về cách phun nhựa nóng chảy vào khuôn.
Lưu ý nhanh: Các máy móc có tính đặc thù cao trong việc vận hành với các nguyên liệu thô cụ thể. Ví dụ, máy ép phun cao su sử dụng cao su làm nguyên liệu thô. Ngược lại, máy đúc nhựa làm việc với nhựa làm nguyên liệu thô. Bạn không thể đưa nhựa vào máy đúc cao su. Điều này đúng với trường hợp ngược lại.
4- Đông đặc và làm mát
Sau khi khuôn được đổ đầy nhựa nóng chảy, quá trình đông đặc bắt đầu. Trong bước này, nhựa nóng chảy được làm mát ở nhiệt độ được kiểm soát. Kết quả là, nó trở nên khô và rắn. Trong quá trình đông đặc, nhựa sẽ có hình dạng của khuôn.
Vì vậy, bất kể hình dạng khuôn là gì, nhựa rắn sẽ trở thành hình dạng đó. Giả sử khuôn là một khối hình vuông; nhựa nóng chảy đông lại và trở thành một khối hình vuông. Các nhà sản xuất giữ nhiệt độ thấp trong quá trình đông đặc.
5- Quá trình đẩy ra
Đây là bước cuối cùng của phương pháp sản xuất khuôn ép phun. Trong quá trình này, khuôn vẫn nằm trên bộ phận kẹp của máy ép phun. Khuôn này bao gồm hai nửa. Bộ phận kẹp giải phóng áp suất khỏi khuôn, khiến hai nửa tách ra.
Nhà sản xuất giữ một chốt ở đáy khuôn. Chốt này, còn được gọi là ejector, đóng vai trò quan trọng trong việc đẩy vật liệu (sản phẩm có hình dạng). Chốt gắn vào tấm bên dưới vật liệu ở đáy khuôn. Vào thời điểm đẩy, nhà sản xuất kéo chốt ejector lên trên.
Tấm có ở phía dưới sẽ nhô ra, đưa sản phẩm ra khỏi khuôn. Hãy nhớ rằng tấm này hỗ trợ vật liệu nóng chảy. Vật liệu nóng chảy trở nên rắn chắc do quá trình đông đặc. Tấm này cung cấp một đế cho sản phẩm đúc này. Khi kéo tấm qua chốt, sản phẩm đúc sẽ ra khỏi khuôn.
Sản phẩm hoặc bộ phận đúc này đã sẵn sàng để sử dụng. Một bước quan trọng là duy trì áp suất thích hợp trong suốt quá trình. Áp suất và nhiệt độ không phù hợp có thể dẫn đến hình thành bọt khí hoặc làm đầy khuôn không đầy đủ. Mỗi bước yêu cầu một nhiệt độ cụ thể. Việc theo dõi tích cực các yếu tố khác, chẳng hạn như độ ẩm, cũng là điều cần thiết.
Vật liệu sử dụng trong ép phun
Như tôi đã nói, nhiều loại vật liệu khác nhau được sử dụng trong phương pháp ép phun. Việc lựa chọn vật liệu phụ thuộc vào nhu cầu của nhà sản xuất. Nếu muốn vật liệu có độ cứng, nhựa nhiệt rắn sẽ là lựa chọn phù hợp. Mỗi vật liệu đều có đặc tính riêng.
Một số nhà sản xuất sử dụng nó làm vật liệu. Lý do chính là họ muốn tạo ra các bộ phận rất chắc chắn. Tuy nhiên, sử dụng kim loại không phải là giải pháp tiết kiệm chi phí. Làm nóng chảy kim loại đòi hỏi nhiệt độ cao và để đạt được nhiệt độ này rất tốn kém. Các thùng cần nhiều năng lượng hơn từ máy móc để tạo ra nhiều nhiệt hơn.
Vật liệu phổ biến nhất được sử dụng trong quá trình này là nhựa. Điều thú vị là nhựa có nhiều loại phụ. Mỗi loại phụ đó có các đặc tính riêng. Sau đây là danh sách một số loại nhựa được sử dụng trong phương pháp ép phun:
- Chất đàn hồi
- Nhựa nhiệt dẻo
- Nhựa nhiệt rắn:
- Polytetrafluoroetylen (PTFE)
- Nhựa gia cường sợi carbon (CFRP)
Trong số tất cả các loại này, nhựa nhiệt dẻo là phổ biến nhất. Các nhà sản xuất thích sử dụng loại nhựa này vì độ bền của nó trước nhiệt độ cao. Hơn nữa, nó không đắt và không bị phân hủy khi lấy ra khỏi khuôn. Nhựa nhiệt rắn chỉ phù hợp khi các nhà sản xuất cần sản phẩm có độ cứng tuyệt vời.
Ép phun có thân thiện với môi trường và rẻ không?
Có, ép phun 100% thân thiện với môi trường. Nó không tạo ra bất kỳ chất thải hoặc khí độc hại nào. Trên thực tế, toàn bộ quá trình sản xuất đều sử dụng vật liệu có thể tái chế. Chất thải được tạo ra bằng phương pháp này cũng có thể được tái sử dụng.
Nhiều nhà sản xuất hiện đại ưa chuộng phương pháp sản xuất này. Nó không gây ô nhiễm môi trường. Hơn nữa, sử dụng vật liệu tái chế làm cho nó phù hợp với cả môi trường và nhà sản xuất. Sau đây là ba khía cạnh chính nhấn mạnh tính thân thiện với môi trường của nó.
- Sử dụng nhựa có thể tái chế
- Không tạo ra ô nhiễm hoặc khí độc hại
- Máy ép phun tiêu thụ rất ít năng lượng
Điều tôi thích ở máy ép phun là chúng không gây ra tiếng ồn lớn. Vì vậy, quá trình này không góp phần đáng kể vào ô nhiễm tiếng ồn. Hơn nữa, vật liệu nhựa ban đầu có giá cả phải chăng. Mọi người đều có thể mua và tự làm khuôn. Tuy nhiên, những máy ép phun này đắt tiền, đây là một nhược điểm.
Phần kết luận
Thật vậy, phương pháp đúc phun rất tuyệt vời và các nhà sản xuất rất thích phương pháp này. Nó không gây ô nhiễm và mang lại khả năng lặp lại và độ chính xác tuyệt vời. Bạn có thể tạo ra nhiều sản phẩm tùy thích. Tất cả những gì bạn phải làm là tạo khuôn theo thiết kế cụ thể. Bây giờ, hãy sử dụng máy và tiếp tục tạo ra các sản phẩm mới giống hệt nhau.
Các máy ép phun khác nhau làm cho quá trình này rất nhanh và hiệu quả. Tuy nhiên, những máy này cao cấp và rất tốn kém, đây là một nhược điểm. Trong hướng dẫn này, tôi đã giải thích cách thức hoạt động của các phương pháp ép phun theo các bước đơn giản. Hy vọng hướng dẫn này sẽ mang lại giá trị cho các quy trình sản xuất.
