KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ THIẾT KẾ KHUÔN ÉP PHUN

Thiết kế các bộ phận bằng nhựa là một công việc phức tạp liên quan đến nhiều yếu tố nhằm giải quyết một danh sách các yêu cầu của ứng dụng. “Làm thế nào là một phần được sử dụng?” “Làm thế nào để nó phù hợp với các bộ phận khác trong lắp ráp?” “Nó sẽ trải qua những tải nào khi sử dụng?”

Ngoài các vấn đề về chức năng và cấu trúc, các vấn đề về gia công đóng một vai trò lớn trong việc thiết kế một bộ phận nhựa đúc phun. Cách nhựa nóng chảy đi vào, lấp đầy và nguội đi trong khoang để tạo thành bộ phận chủ yếu thúc đẩy hình thành các tính năng trong bộ phận đó. Việc tuân thủ một số quy tắc cơ bản của thiết kế bộ phận đúc phun sẽ dẫn đến một bộ phận, ngoài việc dễ sản xuất và lắp ráp hơn, thường sẽ mạnh hơn nhiều trong hoạt động. Chia một phần thành các nhóm cơ bản sẽ giúp bạn xây dựng phần của mình một cách hợp lý đồng thời giảm thiểu các vấn đề về khuôn mẫu. Khi một bộ phận được phát triển, hãy luôn ghi nhớ cách bộ phận đó được tạo hình và bạn có thể làm gì để giảm thiểu căng thẳng.

Ứng dụng

Ép nhựa là quy trình được ưa chuộng để sản xuất các bộ phận bằng nhựa. Ép phun được sử dụng để tạo ra nhiều thứ như vỏ điện tử, hộp đựng, nắp chai, nội thất ô tô, lược và hầu hết các sản phẩm nhựa khác hiện nay. Nó là lý tưởng để sản xuất khối lượng lớn các bộ phận bằng nhựa do thực tế là một số bộ phận có thể được sản xuất trong mỗi chu kỳ bằng cách sử dụng khuôn phun nhiều khoang. Một số ưu điểm của ép phun là dung sai chính xác cao, độ lặp lại, lựa chọn vật liệu lớn, chi phí lao động thấp, tổn thất phế liệu tối thiểu và ít cần phải hoàn thiện các bộ phận sau khi đúc. Một số nhược điểm của quy trình này là đầu tư dụng cụ trả trước tốn kém và các hạn chế của quy trình.

Polyme phù hợp nhất cho ép phun  

Hầu hết các polyme có thể được sử dụng, bao gồm tất cả nhựa nhiệt dẻo và một số chất đàn hồi. Có hàng chục ngàn vật liệu khác nhau có sẵn để ép phun. Các vật liệu có sẵn được trộn với hợp kim hoặc hỗn hợp của các vật liệu đã phát triển trước đó có nghĩa là các nhà thiết kế sản phẩm có thể chọn từ vô số vật liệu để tìm ra loại có chính xác các đặc tính phù hợp. Vật liệu được chọn dựa trên độ bền và chức năng cần thiết cho phần cuối cùng; nhưng cũng có thể mỗi vật liệu có các thông số khác nhau để đúc phải được xem xét. Các loại polyme phổ biến như nylon, polyetylen và polystyren là nhựa nhiệt dẻo.

Thiết bị ép phun 

Máy ép phun:

Máy ép phun, còn được gọi là máy ép, bao gồm một phễu chứa vật liệu, một thanh phun hoặc pít tông kiểu trục vít và một bộ phận gia nhiệt. Khuôn được kẹp vào trục lăn của máy đúc, nơi nhựa được bơm vào khuôn qua lỗ phun. Máy ép được đánh giá theo trọng tải, là phép tính lượng lực kẹp mà máy có thể tác động. Lực này giữ cho khuôn đóng trong quá trình ép phun. Trọng tải có thể thay đổi từ dưới 5 tấn đến 6.000 tấn, mặc dù máy ép có trọng tải cao hơn hiếm khi được sử dụng. Tổng lực kẹp cần thiết được xác định bởi diện tích dự kiến ​​của bộ phận tùy chỉnh được đúc. Diện tích hình chiếu này được nhân với lực kẹp từ 2 đến 8 tấn cho mỗi inch vuông của khu vực dự kiến. Theo nguyên tắc chung, 4 hoặc 5 tấn / in có thể được sử dụng cho hầu hết các sản phẩm. Nếu vật liệu nhựa rất cứng, nó sẽ cần nhiều áp lực phun hơn để lấp đầy khuôn, do đó cần nhiều trọng tải hơn để giữ khuôn đóng lại. Lực yêu cầu cũng có thể được xác định bởi vật liệu được sử dụng và kích thước của chi tiết có bộ phận bằng nhựa lớn hơn yêu cầu lực kẹp cao hơn.

Khuôn:

Khuôn hoặc khuôn để chỉ dụng cụ được sử dụng để sản xuất các bộ phận bằng nhựa trong quá trình đúc. Theo truyền thống, khuôn ép phun rất tốn kém để sản xuất và chỉ được sử dụng trong các ứng dụng sản xuất khối lượng lớn, nơi sản xuất hàng nghìn bộ phận. Khuôn mẫu thường được chế tạo từ thép cứng, thép tôi cứng trước, nhôm và / hoặc hợp kim berili-đồng. Việc lựa chọn vật liệu để chế tạo khuôn chủ yếu thuộc về kinh tế học. Khuôn thép thường tốn nhiều chi phí xây dựng hơn nhưng mang lại tuổi thọ cao hơn sẽ bù lại chi phí ban đầu cao hơn so với một số bộ phận được chế tạo trước khi hao mòn. Khuôn thép tôi cứng trước ít chịu mài mòn hơn và chủ yếu được sử dụng cho các yêu cầu khối lượng thấp hơn hoặc các thành phần lớn hơn. Độ cứng của thép tôi cứng thường đo từ 38-45 trên thang Rockwell-C. Khuôn thép cứng được xử lý nhiệt sau khi gia công, làm cho chúng vượt trội về khả năng chống mài mòn và tuổi thọ. Độ cứng điển hình nằm trong khoảng từ 50 đến 60 Rockwell-C (HRC).

Khuôn nhôm có giá thành rẻ hơn đáng kể so với khuôn thép, và khi nhôm cao cấp hơn như nhôm máy bay QC-7 và QC-10 được sử dụng và gia công bằng thiết bị máy tính hiện đại, chúng có thể tiết kiệm cho việc đúc hàng trăm nghìn bộ phận. Khuôn nhôm cũng cung cấp khả năng quay vòng nhanh và chu kỳ nhanh hơn vì tản nhiệt tốt hơn. Chúng cũng có thể được phủ để chống mài mòn cho các vật liệu được gia cố bằng sợi thủy tinh. Đồng berili được sử dụng trong các khu vực của khuôn cần loại bỏ nhiệt nhanh hoặc các khu vực mà nhiệt cắt tạo ra nhiều nhất.

Quy trình ép phun  

Với quá trình ép phun, nhựa dạng hạt được đưa vào bằng trọng lực từ một phễu vào một thùng được gia nhiệt. Khi các hạt từ từ được đẩy về phía trước bằng một pít tông kiểu trục vít, nhựa bị ép vào một buồng được làm nóng được gọi là thùng nơi nó được nấu chảy. Khi pít tông tiến lên, nhựa nóng chảy được ép qua một vòi phun nằm chống lại ống lót trục khuôn, cho phép nó đi vào khoang khuôn thông qua hệ thống cửa và rãnh. Khuôn vẫn ở nhiệt độ cài đặt để nhựa có thể đông đặc ngay sau khi khuôn được đổ đầy.

Chu trình ép phun 

Chuỗi các sự kiện trong quá trình ép phun của một bộ phận nhựa được gọi là chu kỳ ép phun. Chu trình bắt đầu khi khuôn đóng lại, tiếp theo là quá trình bơm polyme vào trong lòng khuôn. Khi khoang được lấp đầy, một áp suất giữ được duy trì để bù cho sự co rút của vật liệu. Trong bước tiếp theo, trục vít quay, ăn lần tiếp theo vào trục vít phía trước. Điều này làm cho vít thu lại khi chuẩn bị bắn tiếp theo. Khi bộ phận đủ nguội, khuôn sẽ mở ra và bộ phận được đẩy ra.

Các loại quy trình ép phun khác nhau 

Mặc dù hầu hết các quy trình ép phun đều được mô tả quy trình thông thường ở trên, nhưng có một số biến thể đúc quan trọng bao gồm: 

Đúc đồng phun (bánh sandwich)

Đúc phun lõi dễ chảy (bị mất, hòa tan)

Đúc phun hỗ trợ khí

Trang trí trong khuôn và cán khuôn

Ép phun-nén

Đúc phun cao su silicone lỏng

Chèn và gia công khuôn

Ép phun lamellar (microlayer)

Ép phun áp suất thấp

Đúc vi phun

Đúc vi tế bào

Đúc phun đa thành phần (ép quá mức)

Nhiều khuôn phun thức ăn trực tiếp

Ép phun bột

Ép phun Push-Pull

Đúc phun phản ứng

Đúc chuyển nhựa

Giàn giáo

Kết cấu ép phun bọt

Đúc phun phản ứng cấu trúc

Đúc tường mỏng

Đúc phun khí rung

Ép phun hỗ trợ nước

Tiêm cao su

Căng thẳng 

Kẻ thù chính của bất kỳ bộ phận nhựa đúc phun nào là ứng suất. Khi một loại nhựa dẻo (chứa các phân tử dài) được nấu chảy để chuẩn bị cho quá trình đúc khuôn, các liên kết phân tử tạm thời bị phá vỡ do nhiệt và lực cắt của máy đùn, cho phép các phân tử chảy vào khuôn. Sử dụng áp lực, nhựa được ép vào khuôn để lấp đầy mọi đặc điểm, vết nứt và kẽ hở của khuôn. Khi các phân tử được đẩy qua từng tính năng, chúng buộc phải uốn cong, xoay và biến dạng để tạo thành hình dạng của bộ phận. Xoay các góc nhọn hoặc cứng gây ra nhiều áp lực hơn cho phân tử so với quay nhẹ nhàng với bán kính rộng rãi. Sự chuyển đổi đột ngột từ đặc điểm này sang đặc điểm khác cũng rất khó để các phân tử lấp đầy và hình thành.

Khi vật liệu nguội đi và các liên kết phân tử liên kết lại nhựa thành dạng cứng của nó, các ứng suất này có hiệu lực bị khóa vào bộ phận. Ứng suất bộ phận có thể gây ra cong vênh, vết lõm, nứt, hỏng sớm và các vấn đề khác.

Mặc dù dự kiến ​​sẽ có một số ứng suất trong bộ phận đúc phun, nhưng bạn nên thiết kế các bộ phận của mình với sự cân nhắc kỹ lưỡng để giảm căng thẳng nhất có thể. Một số cách để thực hiện việc này là thêm các chuyển tiếp mượt mà giữa các tính năng và sử dụng các viên tròn và phi lê ở những khu vực có thể có ứng suất cao.

Bài viết trên đây là những chia sẻ của chúng tôi với mong muốn mang đến cho quý khách hàng những thông tin hữu ích nhất. Ngoài ra, nếu quý khách hàng cần tìm mua các sản phẩm về hợp kim cũng như linh kiện cơ khí khác. Quý khách có thể liên hệ với chúng tôi thông qua các hình thức sau. Công ty Văn Thái chúng tôi chuyên cung cấp các linh kiện và tất cả các loại hợp kim theo yêu cầu của khách hàng để sản xuất dao phay gỗ, với mã hợp kim đa dạng như: YG6, YG6Z, YG8, YG3X, YG15C, YG20C, YG25C... tùy vào nhu cầu sử dụng của khách hàng mà chúng tôi có: dây cắt Trường Thành, dây cắt Cánh Chim ( xanh, đỏ ), dây cắt Quang Minh ( cam, xanh ), dây cắt Honglu ( giấy, nhựa ), dây cắt Kim Cương và cả dây cắt Nhôm,… dầu cắt dây DX-2, dầu cắt JIARUN #1 ( JR#1) ( dầu xanh lá ), dầu cắt JUARUN 2A, hộp dầu JIARUN 3A, dầu SDK2, dầu SDK 3 ( dầu vàng ), dầu SDK 118, dầu WED-218 và cả dầu mài JD,…. Động cơ điện, động cơ bước tiến, bánh xe (puly), nút đồng, nắp đậy, bộ bạc đạn bánh xe, bạc đạn, động cơ điện, máy bơm, card HL, dây Curoa, hợp kim dẫn điện,….

Lựa chọn Văn Thái và các sản phẩm do Văn Thái cung cấp quý khách sẽ vô cùng hài lòng vì chúng tôi có:

• Dịch vụ giao hàng nhanh
• Hậu mãi tốt
• Sản phẩm giá thành hợp lí, chủng loại đa dạng

Hãy nhấc máy lên và gọi ngay cho chúng tôi theo số hotline: 094 124 7183 hoặc email: linhkienvanthai@gmail.com