Khuôn Ép Nhựa

Khái niệm về khuôn nhựa và công nghệ ép phun

Khuôn là một cụm gồm nhiều chi tiết là dụng cụ dùng để tạo hình sản phẩm theo phương pháp định hình, khuôn được gia công tạo hình dựa vào hình dạng của sản phẩm.

Công nghệ ép phun là quá trình phun nhựa nóng chảy điền đầy lòng khuôn. Một khi nhựa được làm nguội và đông cứng lại trong lòng khuôn thì khuôn được mở ra và sản phẩm được lấy ra.

Vai trò của khuôn ép nhựa

• Khuôn ép nhựa được biết đến như là hình thức đúc phổ biến, bản thân quy trình này cực kỳ nhanh so với các phương pháp khác để tạo ra sản phẩm với sản lượng cao, hiệu quả hơn và tiết kiệm chi phí.

• Khuôn có thể xử lý và sản xuất được các chi tiết cực kỳ phức tạp và đồng nhất với nhau.

• Độ bền là một trong các yếu tố quan trọng cần được tính đến, người thiết kế chỉ cần xác định chi tiết cần độ cứng hay dẻo để tùy chọn vật liệu phù hợp. Màu sắc chi tiết cũng là một yếu tố quan trọng được linh hoạt trong quá trình chọn vật liệu.

• Việc ép khuôn một chi tiết phần nào cũng làm giảm bớt lượng vật liệu dư thừa trong quá trình gia công.

• Chi phí nhân công trong ngành ép khuôn cũng tương đối thấp với các loại gia công khác.

Kết cấu khuôn nhựa

Kết cấu khuôn nhựa gồm hai phần chính là phần Cavity (hay gọi là khuôn cái) và phần Core (còn gọi là khuôn đực), ngoài ra còn có các bộ phận khác để lắp ghép thành một mộ khuôn hoàn chỉnh.

- Phần Cavity - khuôn cái

Phần cavity (phần khuôn cái, phần khuôn cố định): đứng yên trong cả quá trình ép khuôn, được gá trên tấm cố định của máy ép nhựa.

- Phần Core – khuôn đực

Phần core (phần khuôn đực, phần khuôn di động): là phần di chuyển khi đóng mở khuôn nhựa trông quá trình ép, được gá trên tấm di động của máy ép nhựa.

Kết cấu và kích thước của khuônđược thiết kế và chế tạo phụ thuộc vào hình dáng, kích thước, chất lượng, và số lượng sản phẩm được tạo ra. Một bộ khuôn nhựa có thể có một hoặc nhiều lòng khuôn và lõi, phần tiếp xúc giữa lòng khuôn và lõi khuôn được gọi là mặt phân khuôn.

Kết cấu chung của một bộ khuôn nhựa

Ngoài core và cavity ra thì trong bộ khuôn còn nhiều bộ phận khác. Các bộ phận này lắp ghép lại với nhau tạo thành một bộ khuôn hoàn chỉnh.

• Tấm kẹp trên: Tấm này có tác dụng kẹp chặt tấm khuôn trên và tấm kẹp trên thành một khối và kẹp chặt cả khối này bàn tĩnh của máy ép nhựa.

• Tấm khuôn trên: Là bộ phận quan trọng nhất vì nó là hình bao ngoài của sản phẩm. Nó quyết định đến độ chính xác của khuôn cũng như độ chính xác của sản phẩm. Bề mặt ngoài của sản phẩm đẹp hay xấu, chính xác hay không là phụ thuộc hoàn toàn vào khi ta gia công tấm khuôn này.

• Bạc định vị: Đảm bảo vị trí thích hợp của khuôn với vòi phun.

• Bộ định vị: Đảm bảo sự phù hợp giữu phần cố định và phần chuyển động của khuôn. Nó bao gồm chốt định vị và bạc định vị.

• Tấm đỡ: Giữ cho mảnh ghép của khuôn không bị rơi ra ngoài.

• Thanh kê: Dùng làm phần ngăn giữa tấm đỡ và tấm kẹp phía dưới để cho giàn đẩy hoạt động được.

• Tấm kẹp dưới: Tấm này kẹp toàn bộ cụm khuôn dưới thành một khối và kẹp khối này vào bàn máy động của máy ép nhựa.

• Chốt đẩy: Dùng để đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn khi khuôn mở.

• Tấm kẹp đẩy: Giữ chốt đẩy, chốt hồi, chốt giật cuống.

• Tấm đẩy: Dùng để chặn các chốt lắp trên tấm kẹp đẩy trong quá trình đẩy sản phẩm ra ngoài  không thể rơi các chốt ra được. Tấm đẩy và tấm kẹp đẩy được bắt chặt thành một khối và được gọi là giàn đẩy. Giàn đẩy nằm phía dưới khuôn dưới và trên tấm kẹp dưới.

• Chốt hồi: Làm cho giàn đẩy có thể quay trở về khi khuôn đóng lại.

• Trụ kê: Dẫn hướng chuyển động và đỡ cho tấm đẩy, tránh cho tấm khuôn khỏi bị cong do áp lực đẩy cao, tăng tuổi thọ cho khuôn.

• Tấm khuôn dưới: Là một bộ phận cũng rất quan trọng, nó là đường bao quyết định hình dáng bên trong của sản phẩm. Khuôn dưới và khuôn trên kết hợp với nhau để tạo ra hình dáng hoàn chỉnh của chi tiết. Khuôn trên là bộ phận đứng yên, khuôn dưới là bộ phận di động.

Ngoài ra còn có hệ thống làm nguội bao gồm các đường nước, các rãnh, ống dẫn nhiệt,… có nhiệm vụ ổn định nhiệt độ khuôn và làm nguội sản phẩm nhanh.

Phân loại khuôn ép phun

- Theo số tầng lòng khuôn:

• Khuôn 1 tầng

• Khuôn nhiều tầng

- Theo loại kênh dẫn:

• Khuôn dùng kênh dẫn nóng

• Khuôn dùng kênh dẫn nguội

- Theo cách bố trí kênh dẫn:

• Khuôn hai tấm

• Khuôn ba tấm

- Theo số màu nhựa tạo ra sản phẩm:

• Khuôn cho sản phẩm một màu

• Khuôn cho sản phẩm nhiều màu

Các yêu cầu kỹ thuật đối với khuôn nhựa

• Đảm bảo chính xác về kích thước, hình dáng biên dạng của sản phẩm.

• Đảm bảo độ bóng cần thiết cho cả bề mặt lòng khuôn và lõi để đảm bảo độ bóng của sản phẩm.

• Đảm bảo độ chính xác về vị trí tương quan giữa hai nửa khuôn.

• Đảm bảo lấy sản phẩm ra khỏi khuôn một cách dễ dàng.

• Vật liệu chế tạo khuôn phải có tính chống mòn cao và dễ gia công.

• Khuôn đảm bảo độ cứng vững khi làm việc, tất cả các bộ phận của khuôn không được biến dạng hay lệch khỏi ví trí cần thiết khi chịu lực ép lớn.

• Khuôn có hệ thống làm mát bao quanh lòng khuôn sao cho lòng khuôn phải có nhiệt độ ổn định để vật liệu nhựa dễ vào lòng khuôn nhanh nhất và đạt năng xuất.

• Khuôn có cơ cấu hợp lý, không quá phức tạp sao cho phù hợp với mục đích sử dụng.