Chuyển đến nội dung
MecAgentMecAgent
Bài 2.1Tạo hình ban đầuChương 2 · Tạo hình nhựa và cao su

Ép phun

Nhựa chảy được ép vào khuôn thép kín

Ép phun làm chảy hạt nhựa và ép nhựa chảy vào khuôn thép kín, nơi nó nguội thành chi tiết hoàn chỉnh. Nắp chai, gạch đồ chơi, vỏ điện thoại và táp-lô ô tô đều được làm như vậy. Một khi khuôn đã có, mỗi chi tiết thêm tốn rất ít, đó là lý do hầu hết đồ nhựa quanh bạn được ép phun.

Ép phun: ảnh thực tế
Ảnh: The robotic engineer1, CC BY-SA 4.0, qua Wikimedia Commons
Trục vít làm chảy nhựa và ép nó vào khuôn nguội, rồi chi tiết được đẩy raMặt cắt đơn giản hóa của máy ép phunA · Phun: khuôn được kẹp kín và điền đầytruyền độngquayđầu ép tiến lênlực kẹpphễu có hạt nhựađai gia nhiệtnửa cố địnhnửa di độngcụm kẹpốngvítnhựa nóng chảyvòi phunống rótchi tiết đúc khuônkênh làm mátcác chốt đẩyB · Khuôn mở: các chốt đẩy chi tiết ramở rachi tiết rơi ra123456nhựa: hạt, rồi chi tiếtnhựa nóng chảy và nhiệtnước làm mátbộ phận máy và khuôn thép
Máy ép phun · mặt cắt, 6 bướcCác số trong vòng tròn khớp với các bước bên dưới. Hình B cho thấy cùng khuôn một lát sau, mở ra để nhả chi tiết.

Ép phun trong một phút, bởi MecMade

Cách hoạt động

  1. Cấp liệu. Hạt nhựa (hạt nhựa thô rộng vài milimet) rơi từ phễu vào xi lanh, một ống thép được gia nhiệt.

  2. Làm chảy. Trục vít quay kéo hạt về phía trước. Ma sát từ trục vít và nhiệt từ các dải gia nhiệt làm chảy chúng, và nhựa chảy tụ lại trước đầu trục vít.

  3. Kẹp. Bộ kẹp đóng hai nửa khuôn và giữ chúng kín với lực hàng chục đến hàng nghìn tấn. Việc này ngăn nhựa chảy rò ở đường phân khuôn (mối ghép giữa các nửa).

  4. Phun và nén. Trục vít ngừng quay và lao về phía trước như pít tông. Nhựa chảy bắn qua đầu phun và đậu rót (kênh cấp liệu) vào lòng khuôn (hốc có hình chi tiết). Trục vít tiếp tục đẩy để nén thêm nhựa khi chi tiết co lại.

  5. Làm nguội. Nước chảy qua các kênh trong thép mang nhiệt đi cho đến khi chi tiết đông. Đây thường là bước dài nhất. Trong khi đó trục vít quay lại để chuẩn bị mẻ tiếp theo.

  6. Mở và đẩy ra. Nửa di động lùi lại. Các chốt đẩy đẩy chi tiết, cùng đậu rót, ra khỏi lõi (phần lồi bằng thép tạo hình bên trong). Khuôn đóng lại và chu kỳ lặp lại.

Thông số chính

Vật liệu
Nhựa nhiệt dẻo (nhựa mềm mỗi khi bị nung nóng) như polypropylen, ABS, nylon và polycarbonat; cũng có một số nhựa nhiệt rắn và cao su silicone lỏng
Chi tiết thường gặp
Nắp, gạch đồ chơi, vỏ thiết bị điện tử, chi tiết nội thất ô tô, ống tiêm, lược
Kích thước chi tiết
Từ dưới một gam đến cản xe nặng vài kilôgam
Độ chính xác
Thường khoảng ±0,05 đến ±0,1 mm; chặt hơn ở chi tiết nhỏ chính xác
Bề mặt hoàn thiện
Sao chép khuôn: từ bóng gương đến vân giống da, không cần hoàn thiện
Số lượng phù hợp
Hàng nghìn đến hàng triệu chi tiết giống hệt nhau
Chi phí khuôn dụng cụ và máy
Khuôn từ vài nghìn đô la (đơn giản, bằng nhôm) đến hơn 100.000 đô la (lớn, nhiều lòng khuôn, thép đã tôi); máy từ hàng chục nghìn đến hơn một triệu đô la
Tốc độ
Thường 10–60 giây mỗi chu kỳ; nắp mỏng vài giây, thường nhiều chi tiết mỗi lần phun

Ưu điểm và hạn chế

Ưu điểm

  • Chi phí mỗi chi tiết rất thấp khi đã trả xong tiền khuôn
  • Nhanh, tự động và lặp lại rất tốt
  • Hình phức tạp, kẹp bấm, ren và chi tiết tinh xảo trong một lần phun
  • Nhiều lựa chọn nhựa, màu và vân

Hạn chế

  • Khuôn đắt và thường mất nhiều tuần để làm
  • Đổi thiết kế nghĩa là sửa hoặc làm lại khuôn thép
  • Thành phải khá mỏng và đều (thường khoảng 1–4 mm), nếu không chi tiết cong vênh và có vết lõm co (vết lõm nhỏ trên chỗ dày)
  • Phần khuất (chi tiết sẽ khóa chi tiết trong khuôn) cần bộ phận khuôn trượt, làm tăng chi phí

Ứng dụng

  • Bao bìNắp chai, nắp đậy, hộp thực phẩm thành mỏng
  • Hàng tiêu dùngGạch đồ chơi, dụng cụ nhà bếp, vỏ thiết bị gia dụng
  • Ô tôTáp-lô, ốp cửa, cản, vỏ đèn, kẹp
  • Y tếỐng tiêm, đầu pipet, thân ống hít
  • Điện tửVỏ điện thoại và laptop, đầu nối, phím và nút

Cách nhận biết

  • Một đường mảnh quanh chi tiết nơi hai nửa khuôn gặp nhau (đường phân khuôn).
  • Những dấu tròn nhỏ, hơi nhô hoặc lõm, do chốt đẩy để lại ở mặt khuất.
  • Một mấu hoặc vết nhỏ nơi nhựa đi vào (vết cổng phun).
  • Thành mỏng có độ dày đều được gia cường bằng gân (thành cứng mỏng), và chữ đúc sẵn như biểu tượng tái chế hoặc vòng ngày.

So sánh với

Xem video

tronicarts · Cả máy và một chu kỳ đầy đủ trong hoạt hình 3D

Autodesk · Giải thích năm phút với lịch sử và ví dụ hằng ngày

ARBURGofficial · Một máy ép thực tế lấp đầy 72 lòng khuôn mỗi lần phun ở tốc độ cao

Ian Collier (How It's Made excerpt) · Cách chính khuôn thép được gia công và đánh bóng

Xem ảnh thật

Ghi nhớ

  • Làm chảy, phun dưới áp suất, làm nguội, đẩy ra: một chi tiết mỗi vài giây đến một phút.
  • Khuôn là chi phí lớn và mỗi chi tiết rẻ, nên có lời ở sản lượng cao.
  • Thiết kế tốt dùng thành mỏng, đều, độ vát nhẹ (côn) và càng ít phần khuất càng tốt.

Dùng thử

Đưa AI vào công việc CAD của bạn.

Dựng chi tiết, tạo bản vẽ và tự động hóa công việc lặp lại ngay trong phần mềm CAD của bạn.