Khuôn ép nhựa là thiết bị chuyên dụng dùng để tạo hình sản phẩm nhựa theo yêu cầu. Với cấu trúc gồm các bộ phận lắp ráp chính xác, khuôn tạo ra khoang rỗng để nhựa lỏng điền đầy, làm nguội và định hình thành phẩm. Thiết kế khuôn được tối ưu theo hình dáng, kích thước sản phẩm và yêu cầu năng suất, đảm bảo chất lượng và hiệu quả sản xuất.
Những loại khuôn ép nhựa phổ biến nhất
Dưới đây là thông tin về các loại khuôn được sử dụng phổ biến nhất trong công nghệ ép khuôn:
Khuôn ép 2 tấm
Khuôn 2 tấm, còn được gọi là khuôn một khoảng sáng, là loại khuôn phổ biến nhất với cấu tạo cơ bản gồm hai tấm khuôn chính. Khuôn này có đặc điểm sản phẩm sau khi ép vẫn dính liền với kênh dẫn nhựa và cổng nhựa, cần thêm bước xử lý để tách riêng sản phẩm.
- Ưu điểm: Dễ sử dụng, tiết kiệm vật liệu do kênh nhựa ngắn.
- Nhược điểm: Cần công đoạn bổ sung để tách sản phẩm khỏi kênh nhựa.
Khuôn ép 3 tấm
Khuôn 3 tấm tạo ra hai khoảng sáng khi mở: một khoảng để lấy sản phẩm và một khoảng để loại bỏ kênh dẫn nhựa. Kênh nhựa và cổng nhựa sẽ tự động tách khỏi sản phẩm khi mở khuôn.
- Ưu điểm: Tự động tách sản phẩm khỏi kênh dẫn, tiết kiệm thời gian xử lý.
- Nhược điểm: Tốn vật liệu hơn do kênh dẫn nhựa dài.
Khuôn ép nhựa đa tầng
Đây là loại khuôn có kết cấu gồm ba cụm khuôn, trong đó cụm khuôn giữa có hai mặt là lòng khuôn. Khi mở khuôn, hai khoảng trống sẽ được tạo ra và cả hai khoảng này đều để sản phẩm rơi ra.
- Ưu điểm: Phù hợp cho sản xuất số lượng lớn, giảm lực kẹp của máy.
- Nhược điểm: Hệ thống đẩy phức tạp, đòi hỏi kỹ thuật cao.
Khuôn ép tháo chốt ngang
Loại khuôn này được thiết kế đặc biệt để sản xuất các sản phẩm có chi tiết lỗ ngang hoặc hõm ngang mà việc đẩy sản phẩm theo phương đóng/mở thông thường không khả thi. Cơ chế hoạt động của khuôn này bao gồm việc sử dụng chốt xiên hoặc xylanh thủy lực để tạo chuyển động ngang.
- Ưu điểm: Giải quyết được các thiết kế phức tạp có lỗ ngang hoặc hõm ngang.
- Nhược điểm: Cơ cấu phức tạp, đòi hỏi sự chính xác cao trong vận hành.
Thông tin chung về các loại khuôn ép nhựa
Yêu cầu kỹ thuật
- Khuôn phải đảm bảo kích thước và hình dáng sản phẩm đúng với thiết kế. Độ chính xác giữa hai nửa khuôn (khuôn cố định và khuôn di động) phải đảm bảo để tránh lỗi như lệch đường phân khuôn.
- Lòng khuôn và lõi khuôn cần có độ bóng cao để sản phẩm có bề mặt mịn, đẹp và dễ dàng tháo ra.
- Khuôn phải chịu được lực ép lớn mà không bị biến dạng hoặc lệch vị trí trong quá trình làm việc.
- Hệ thống làm nguội giúp duy trì nhiệt độ khuôn ổn định, hỗ trợ nhựa nóng chảy lấp đầy khuôn và định hình sản phẩm nhanh chóng.
- Khuôn được làm từ vật liệu chống mài mòn, chịu lực tốt và dễ gia công như thép không gỉ…
- Thiết kế khuôn không quá phức tạp, dễ lắp đặt và bảo trì, phù hợp với khả năng công nghệ thực tế.
- Khuôn phải được thiết kế sao cho sản phẩm có thể lấy ra dễ dàng mà không bị hư hỏng.
Nguyên lý hoạt động
Đóng khuôn
Khuôn được đóng lại với sự hỗ trợ của hệ thống dẫn hướng và định vị, đảm bảo hai nửa khuôn ăn khớp hoàn toàn.
Phun nhựa nóng chảy
Nhựa nóng chảy được bơm từ đầu phun qua bạc phun và kênh dẫn nhựa, sau đó điền đầy lòng khuôn. Quá trình này cần đảm bảo áp suất và nhiệt độ ổn định để tránh thiếu nhựa hoặc lỗi sản phẩm.
Làm nguội và định hình sản phẩm
Khi nhựa đã lấp đầy lòng khuôn, hệ thống làm nguội hoạt động để giảm nhiệt độ. Nhựa đông cứng và định hình sản phẩm theo hình dạng lòng khuôn.
Mở khuôn
Phần khuôn di động được kéo ra, tách rời hai nửa khuôn để tạo không gian lấy sản phẩm.
Đẩy sản phẩm
Hệ thống đẩy sản phẩm hoạt động, các pin đẩy hoặc tấm đẩy tác động lực lên sản phẩm, đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn. Sản phẩm rơi ra ngoài và hệ thống đẩy trở về vị trí ban đầu.
Chuẩn bị cho chu kỳ mới
Sau khi sản phẩm được đẩy ra, khuôn đóng lại và sẵn sàng cho chu trình sản xuất tiếp theo.
Việc lựa chọn loại khuôn ép nhựa phù hợp không chỉ dựa trên hình thái, tính chất và nguyên liệu của sản phẩm mà còn phải cân nhắc các yêu cầu về chất lượng và hiệu quả sản xuất. Sự tối ưu trong thiết kế và sử dụng khuôn sẽ đảm bảo sản phẩm nhựa đạt chất lượng cao, tối ưu chi phí sản xuất và đáp ứng hoàn hảo các tiêu chuẩn kỹ thuật đặt ra.