Khuôn giữ vai trò then chốt trong việc quyết định chất lượng sản phẩm và năng suất trong ép nhựa công nghiệp. Trong đó, khuôn ép nhựa 2 tấm và 3 tấm là hai dòng khuôn được sử dụng nhiều nhất. Dù đều được dùng để tạo hình sản phẩm nhựa, nhưng do khác nhau về thiết kế và cách hoạt động nên hai loại khuôn này sẽ phù hợp với những nhu cầu sản xuất khác nhau.
Khác biệt về cấu tạo của khuôn ép nhựa 2 tấm và 3 tấm
Khuôn 2 tấm có cấu tạo đơn giản gồm hai phần chính: tấm cố định (cavity) và tấm di động (core), chỉ có duy nhất một mặt phân khuôn. Khi khuôn mở, cả sản phẩm và runner (kênh dẫn dẫn nhựa) sẽ được đẩy ra cùng lúc. Loại khuôn này dễ chế tạo, bảo trì và thường được dùng cho những sản phẩm không yêu cầu cao về thẩm mỹ.
Khuôn ép nhựa 3 tấm gồm ba phần là tấm cố định, tấm di động và tấm trung gian (tấm giữ keo). Nhờ có thêm tấm trung gian, khuôn cho phép bố trí cổng phun linh hoạt và thao tác lấy sản phẩm thuận lợi hơn, đặc biệt phù hợp với sản phẩm nhiều lòng khuôn hoặc cần bề mặt hoàn thiện tốt.
Nguyên lý hoạt động của khuôn 2 tấm và khuôn 3 tấm
Cả hai loại khuôn đều hoạt động theo nguyên tắc ép nhựa phun vào lòng khuôn, làm nguội và định hình sản phẩm. Điểm khác biệt nằm ở giai đoạn mở khuôn và lấy sản phẩm ra:
Khuôn 2 tấm
- Bước 1: Nhựa nóng chảy từ máy ép phun được dẫn qua bạc cuống phun và kênh dẫn, sau đó điền đầy vào lòng khuôn theo hình dạng sản phẩm.
- Bước 2: Khi sản phẩm đã nguội và đông cứng, khuôn mở ra. Lúc này cả sản phẩm và runner gắn liền với nhau sẽ được hệ thống đẩy đưa ra ngoài.
- Bước 3: Sau khi lấy sản phẩm ra, người vận hành hoặc robot cần cắt bỏ phần runner để hoàn thiện, trước khi chuyển sang công đoạn tiếp theo.
Khuôn 3 tấm
- Bước 1: Nhựa nóng chảy từ máy ép phun đi qua bạc cuống phun và hệ thống kênh dẫn, sau đó điền đầy toàn bộ lòng khuôn theo thiết kế.
- Bước 2: Khi quá trình làm nguội hoàn tất và khuôn mở ra, tấm trung gian dịch chuyển tạo thành hai khoảng sáng riêng biệt. Một khoảng dành cho việc lấy sản phẩm, khoảng còn lại để tách runner ra khỏi sản phẩm.
- Bước 3: Runner và sản phẩm được tách rời hoàn toàn một cách tự động. Nhờ vậy, người vận hành không cần thêm bước xử lý thủ công, giúp tiết kiệm thời gian và đảm bảo bề mặt sản phẩm có độ hoàn thiện cao.
Vậy nên chọn loại khuôn nào cho ép nhựa?
Khuôn 2 tấm và 3 tấm đều mang lại giá trị ứng dụng rõ rệt trong sản xuất nhựa. Khuôn 2 tấm thường được xem như lựa chọn kinh tế, phù hợp với sản phẩm có thiết kế đơn giản, hình dáng không quá phức tạp và số lượng sản xuất ở mức vừa phải. Các sản phẩm phổ biến như nắp chai, hộp nhựa, phụ kiện gia dụng, một số chi tiết kỹ thuật nhỏ… thường được chế tạo bằng loại khuôn này vì quá trình chế tạo nhanh, dễ bảo trì và đáp ứng được yêu cầu cơ bản về chất lượng.
Ngược lại, khuôn 3 tấm đáp ứng tốt hơn cho những sản phẩm yêu cầu tính thẩm mỹ cao, nhiều lòng khuôn hoặc đòi hỏi độ chính xác khi bố trí cổng phun. Với khả năng tách runner tự động và bề mặt sản phẩm đồng đều, khuôn 3 tấm thường được sử dụng trong sản xuất quy mô lớn, đặc biệt là các ngành điện tử, y tế và nhựa kỹ thuật.
Yếu tố cần cân nhắc khi thiết kế khuôn 2 tấm và 3 tấm
Khi lựa chọn loại khuôn, ngoài cấu tạo và nguyên lý hoạt động, bạn cần xem xét thêm các yếu tố kỹ thuật:
- Loại nhựa: Sản phẩm làm từ nhựa kỹ thuật hoặc yêu cầu bề mặt mịn thường phù hợp với khuôn 3 tấm. Với sản phẩm nhựa phổ thông, khuôn 2 tấm là lựa chọn hiệu quả.
- Độ phức tạp sản phẩm: Chi tiết đơn giản, ít lòng khuôn nên chọn khuôn 2 tấm. Sản phẩm nhiều lòng khuôn hoặc cần cổng phun linh hoạt phù hợp với khuôn 3 tấm.
- Sản lượng: Khuôn 2 tấm thường dùng cho sản xuất vừa và nhỏ. Khuôn 3 tấm phù hợp hơn cho sản xuất hàng loạt với độ ổn định cao.
- Chi phí đầu tư: Khuôn 2 tấm có chi phí chế tạo thấp hơn, phù hợp với ngân sách hạn chế. Khuôn 3 tấm ban đầu đắt hơn, nhưng lại tối ưu chi phí vận hành và nhân công cho sản xuất hàng loạt, mang lại hiệu quả kinh tế lâu dài.
Bảng so sánh ưu và nhược điểm khuôn 2 và 3 tấm
Bảng dưới đây tổng hợp những điểm mạnh và hạn chế của từng loại khuôn để bạn dễ dàng cân nhắc:
| Tiêu chí | Khuôn 2 tấm | Khuôn 3 tấm |
| Cấu tạo | Hai tấm, thiết kế đơn giản, ít chi tiết | Ba tấm, kết cấu nhiều bộ phận hơn |
| Chế tạo | Dễ gia công, thời gian ngắn | Yêu cầu gia công chính xác và phức tạp hơn |
| Xử lý runner | Sản phẩm và runner ra cùng lúc, cần cắt thủ công | Runner tách tự động khi mở khuôn |
| Vật liệu | Runner ngắn, ít hao hụt | Runner dài, hao hụt nhiều hơn |
| Thẩm mỹ sản phẩm | Có thể thấy vết tại cổng phun | Bề mặt hoàn thiện tốt hơn |
| Ứng dụng | Sản phẩm đơn giản, sản lượng vừa và nhỏ | Sản phẩm phức tạp, sản lượng lớn |
Bạn nên cân nhắc đặc điểm sản phẩm, quy mô sản xuất và ngân sách để lựa chọn loại khuôn khuôn ép nhựa 2 tấm và 3 tấm tối ưu, đảm bảo hiệu quả cả về chất lượng lẫn chi phí. Nếu cần tư vấn chi tiết hơn về giải pháp gia công khuôn ép nhựa cho sản phẩm cụ thể, hãy liên hệ trực tiếp Thái Dương Plastics để được hỗ trợ.
Xem thêm: Các loại khuôn ép nhựa phổ biến nhất