Nguyên lý hoạt động của Khuôn ép nhựa
Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của Khuôn ép
Khuôn 2 tấm được ứng dụng rất phổ biến để tạo ra các sản phẩm nhựa phục vụ cho đời sống, giao thông vận tải, điện – điện tử, xây dựng cho đến quốc phòng, hàng không… Dựa theo kết cấu Khuôn nhựa được chia thành Khuôn 2 tấm, khuôn 3 tấm, khuôn nhiều tầng,… Không chỉ yêu cầu cao về độ chính xác, Khuôn 2 tấm còn phải có tính thẩm mỹ, độ bền cao, đảm bảo năng suất.
Khuôn 2 tấm là gì?
Khuôn nhựa là dụng cụ dùng để tạo hình sản phẩm nhựa, được thiết kế dựa theo hình dạng của sản phẩm, khuôn 3 tấm là gì gồm nhiều chi tiết lắp với nhau để hình thành một không gian rỗng mà ở đó nhựa dạng lỏng được phun vào, rồi được làm nguội tạo ra thành phẩm.
Hình dạng và kích thước của sản phẩm sẽ quyết định kích thước và kết cấu của Khuôn ép. Năng suất và sản lượng sản phẩm là yếu tố lớn ảnh hưởng đến thiết kế khuôn, nếu yêu cầu sản xuất hàng loạt nhỏ thì không cần đến khuôn nhiều lòng hoặc khuôn có kết cấu cao cấp, nhưng nếu là sản xuất lớn thì cần yêu cầu thiết kế Khuôn ép nhựa phức tạp hơn.
Một Khuôn nhựa được làm ra cần trải qua hai quy trình chính là thiết kế khuôn mẫu và gia công khuôn mẫu. Trong đó để tính toán thiết kế khuôn thì cần dựa vào bản vẽ thiết kế hoàn chỉnh về sản phẩm.
Các bộ phận trên lắp ghép với nhau tạo thành những hệ thống cơ bản của bộ khuôn, bao gồm:
Hệ thống dẫn hướng và định vị: bao gồm chốt dẫn hướng, bạc dẫn hướng, định vị lõi, định vị vỏ khuôn… có chức năng giữ đúng vị trí làm việc của phần khuôn di động và cố định khi ép vào nhau để tạo lòng khuôn chính xác.
Hệ thống dẫn nhựa vào lòng khuôn: bao gồm bạc cuống phun, kênh dẫn nhựa và cổng phun có chức năng cung cấp nhựa nóng chảy từ đầu phun máy ép nhựa đưa vào lòng khuôn.
Hệ thống slide (bệ trượt): bao gồm lõi mặt bên, má lõi, thanh dẫn hướng, cam chốt xiên, xy lanh thủy lực,… có công dụng tháo những phần không thể tháo ra được ngay theo hướng mở của khuôn.
Hệ thống đẩy sản phẩm: bao gồm các chốt đẩy, chốt hồi, chốt đỡ, bạc chốt đỡ, tấm đẩy, tấm giữ, khối đỡ,… có chức năng đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn sau khi ép xong.
Hệ thống thoát khí: bao gồm các rãnh thoát khí, van thoát khí có nhiệm vụ đưa không khí tồn đọng trong lòng khuôn ra ngoài, đảm bảo cho nhựa điền đầy lòng khuôn và các sản phẩm không bị bọt khí hoặc bị cháy khét, thiếu liệu.
Hệ thống làm nguội: bao gồm đường nước, rãnh, ống dẫn nhiệt, đầu nối,… có nhiệm vụ điều hòa nhiệt độ khuôn và làm nguội sản phẩm nhanh chóng.
Hệ thống Hot runner: còn gọi là hệ thống kênh dẫn nóng.
Các bộ phận khuôn sẽ cần đến những bulong, đai ốc để cố định các tấm khuôn, các thành phần bộ phận khuôn lại với nhau.
Đối với Khuôn ép nhựa 3 tấm sẽ có thêm một tấm giữa kết nối với phần di động và cố định. Khuôn ép 3 tấm được dùng trong hệ thống kênh dẫn nguội. Kênh dẫn nguội (runner) được bố trí trên 2 mặt phẳng và khi mở khuôn ra sẽ có 2 khoảng mở. thiết kế khuôn dập nguội Một khoảng mở để lấy sản phẩm ra và khoảng mở còn lại để lấy kênh dẫn ra ngoài. Sản phẩm được lấy ra ngoài nhờ hệ thống pin đẩy nằm phía bên phần khuôn di động. Kênh dẫn được lấy ra ngoài nhờ vào tấm giật đuôi keo được bố trí phía bên cố định để tách runner ra khỏi sản phẩm.
Khuôn ép nhựa 3 tấm được dùng khi cần phải bố trí cổng nhựa ở trung tâm hoặc nhiều cổng nhựa cho các đường chảy riêng vào lòng khuôn. Đối với những chi tiết vách mỏng có dòng chảy nhựa rộng và dài sử dụng point gate.
Do sự phức tạp và tốn kém nên khuôn ép 3 tấm thường ít được sử dụng, người thiết kế cũng sẽ luôn tối ưu hóa quá trình sản xuất khuôn bằng cách thiết kế Khuôn ép 2 tấm.
>>> Cấu tạo Khuôn ép nhựa và quy trình sản xuất sản phẩm nhựa