Từ ống hút dùng hàng ngày đến các bộ phận ô tô phức tạp, vô số sản phẩm nhựa dựa vào một công nghệ sản xuất quan trọng: đúc ép đùn nhựa. Kể từ khi ra đời vào năm 1935, quy trình này đã đóng một vai trò then chốt trong sản xuất do những ưu điểm độc đáo của nó trong việc sản xuất các sản phẩm nhựa dài, khối lượng lớn. Bài viết này đi sâu vào các nguyên tắc, lựa chọn vật liệu, ưu và nhược điểm, cũng như các cân nhắc về thiết kế của quá trình đúc ép đùn nhựa, cung cấp một tài liệu tham khảo toàn diện cho các nhà hoạch định kinh doanh và kỹ sư.
Đúc ép đùn nhựa là một quy trình trong đó nhựa nóng chảy liên tục được đẩy qua khuôn để tạo ra các sản phẩm có hình dạng mặt cắt ngang cụ thể. So với các phương pháp đúc nhựa khác, ép đùn đặc biệt phù hợp để sản xuất các sản phẩm dài hoặc diện tích lớn như ống, hình dạng và tấm. Ứng dụng của nó rất rộng lớn, chạm đến hầu hết mọi khía cạnh của cuộc sống hiện đại:
Hệ thống ép đùn chủ yếu bao gồm một máy ép đùn, khuôn và thiết bị phụ trợ. Máy ép đùn làm nóng chảy và vận chuyển vật liệu nhựa đến khuôn, khuôn này tạo hình cho sản phẩm cuối cùng. Thiết bị phụ trợ bao gồm hệ thống làm mát, bộ phận kéo và máy cắt để kiểm soát tốc độ làm mát, độ chính xác về kích thước và chiều dài cắt.
Về chi phí, ép đùn nhựa phụ thuộc vào việc lựa chọn vật liệu và độ phức tạp của thiết bị. Chi phí vật liệu trung bình khoảng 1.000 đô la cho mỗi sản phẩm, trong khi thiết bị ép đùn có giá từ 7.000 đến 90.000 đô la tùy thuộc vào quy mô sản xuất và độ phức tạp của bộ phận.
Việc lựa chọn vật liệu nhựa trực tiếp tác động đến hiệu suất và ứng dụng của sản phẩm ép đùn. Các cân nhắc chính bao gồm:
Các vật liệu ép đùn phổ biến và các đặc tính của chúng:
Một loại nhựa linh hoạt với khả năng kháng hóa chất, tính linh hoạt và độ bền tuyệt vời với chi phí thấp. Được sử dụng cho ống và bao bì. PE mật độ thấp (LDPE) mang lại độ linh hoạt vượt trội cho màng, trong khi PE mật độ cao (HDPE) cung cấp độ bền cao hơn cho hộp đựng và ống.
Một loại nhựa nhiệt dẻo có nguồn gốc từ nhiên liệu hóa thạch với điểm nóng chảy cao, độ bền tốt và khả năng chống va đập. Được sử dụng cho các bộ phận ô tô, hàng dệt và bao bì. Có nhiều màu sắc.
Tiết kiệm chi phí và bền bỉ. PVC cứng chịu được bức xạ và va đập cho cửa sổ/ống, trong khi PVC dẻo mang lại độ bền kéo cho cách điện dây và chống thấm nước.
Một loại nhựa cứng dùng để đóng gói và cách nhiệt, dễ dàng tạo hình thành các hình dạng phức tạp.
Phổ biến để in 3D và ép đùn, được đánh giá cao về mặt thẩm mỹ trong vỏ và các bộ phận trang trí.
Các đặc tính cơ học tuyệt vời bao gồm khả năng chịu nhiệt/hóa chất. Được sử dụng trong các bộ phận ô tô và hàng dệt, với khả năng chống mài mòn tốt cho vòng bi và bánh răng.
Độ cứng cao, khả năng chịu nhiệt và độ bền với chi phí cao hơn. Được sử dụng cho các bộ phận ô tô và vỏ thiết bị điện tử, với độ trong suốt lý tưởng cho thiết bị an toàn.
Phổ biến trong hộp đựng thực phẩm/đồ uống, các ứng dụng kỹ thuật và sợi. Cung cấp độ bền, độ trong và khả năng tái chế.
| Vật liệu | Khả năng chịu nhiệt | Khả năng kháng hóa chất | Khả năng kháng tia UV | Độ cứng | Chi phí |
|---|---|---|---|---|---|
| ABS | Trung bình | Kém | Kém | Cao | Trung bình |
| PVC | Kém | Kém | Kém | Thay đổi | Trung bình |
| LDPE | Kém | Tốt | Kém | Thấp | Thấp |
| HDPE | Trung bình | Tốt | Trung bình | Cao | Thấp |
| PP | Tuyệt vời | Tuyệt vời | Kém | Cao | Thấp |
| Nylon | Tuyệt vời | Tuyệt vời | Trung bình | Cao | Cao |
| PC | Tuyệt vời | Trung bình | Tuyệt vời | Cao | Cao |
Để ngăn ngừa các vấn đề trong quá trình đúc ép đùn nhựa, hãy xem xét các hướng dẫn thiết kế sau:
Mặc dù ép đùn có thể không khớp với độ chính xác của ép phun, đúc khuôn hoặc in 3D, nhưng thiết bị hiện đại đã cải thiện đáng kể khả năng kiểm soát kích thước. Thông qua việc lựa chọn vật liệu, thiết kế khuôn và quản lý quy trình phù hợp, các nhà sản xuất có thể tận dụng các điểm mạnh của ép đùn để sản xuất các sản phẩm nhựa chất lượng cao, tiết kiệm chi phí.
