Vật liệu ép phun rất đa dạng và đóng vai trò quan trọng trong các sản phẩm nhựa. Khách hàng thường hỏi chúng tôi về cách lựa chọn vật liệu ép phun cho vỏ nhựa. Do đó, theo yêu cầu của khách hàng, chúng tôi sẽ giới thiệu hướng dẫn lựa chọn vật liệu ép phun từ hai khía cạnh: các loại vật liệu và nguyên tắc lựa chọn để quý khách tham khảo.
I. Các loại vật liệu ép phun
1. Nhựa thông dụng:
Polyetylen (PE): Được chia thành polyetylen mật độ cao (HDPE), polyetylen mật độ thấp (LDPE) và polyetylen mật độ thấp tuyến tính (LLDPE). Nó có khả năng chịu nhiệt độ thấp tốt, ổn định hóa học và cách điện. Nó có hiệu suất gia công tốt và chi phí thấp. Nó thường được sử dụng trong sản xuất nhiều loại sản phẩm nhựa, bao gồm màng, ống và hộp chứa, chẳng hạn như túi nhựa và chai lọ thường thấy trong siêu thị.
Polypropylen (PP): Đây là một loại nhựa kết tinh, không màu, không mùi và không độc hại. Nó có khả năng chịu nhiệt cao và có thể đun sôi, tiệt trùng ở 100°C. Nó có tính lưu động tốt, khả năng định hình tuyệt vời, độ bền chảy cao và tính chất điện tốt, nhưng khả năng chống cháy và khả năng chịu thời tiết kém. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng, bao gồm phụ tùng ô tô, vỏ thiết bị gia dụng và đồ dùng hàng ngày, chẳng hạn như các bộ phận nội thất ô tô và dụng cụ ăn uống bằng nhựa.
Polystyrene (PS): Đây là một polyme vô định hình, vật liệu dạng hạt không màu và trong suốt với độ truyền sáng cao, khả năng tạo màu mạnh và độ cứng cao. Tuy nhiên, sản phẩm giòn, dễ nứt do ứng suất nội và khả năng chịu nhiệt kém. Nó chủ yếu được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm bao bì, vật tư y tế dùng một lần, đồ chơi, linh kiện điện, v.v., chẳng hạn như vỏ thiết bị điện và nhựa xốp.
Polyvinyl clorua (PVC) thể hiện khả năng chống ăn mòn hóa học, chống cháy và cách điện tốt. Tuy nhiên, độ ổn định nhiệt của nó kém, cần thêm chất ổn định trong quá trình gia công. Nó có thể được chia thành PVC cứng và PVC mềm. PVC cứng thường được sử dụng trong sản xuất ống, thanh định hình cửa và cửa sổ, v.v., còn PVC mềm thường được sử dụng trong sản xuất vỏ dây và cáp điện, màng, da nhân tạo, v.v.
2. Nhựa kỹ thuật:
Nylon (PA), còn được gọi là polyamide, có độ kết tinh cao. Nó có độ bền cơ học cao và độ dẻo dai tốt. Nó có độ bền kéo và nén cao. Khả năng chống mỏi của nó vượt trội. Nó chống mài mòn, chống ăn mòn, chịu nhiệt, không độc hại và có hiệu suất điện tuyệt vời. Tuy nhiên, nó có khả năng chống ánh sáng kém, dễ hút nước và không chịu được axit. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, bao gồm ô tô, máy móc và điện tử, chẳng hạn như các bộ phận động cơ ô tô, bánh răng, vòng bi, v.v.
Polycarbonate (PC), thường được biết đến là “kính chống đạn”, không độc hại, không mùi, không vị, trong suốt và dễ cháy, nhưng có khả năng tự dập tắt khi không còn tiếp xúc với nguồn lửa. Nó có độ dẻo dai và độ cứng vượt trội. Trong số tất cả các vật liệu nhựa nhiệt dẻo, PC có độ bền va đập tốt nhất, khả năng chống rão tuyệt vời, ổn định kích thước tốt, độ chính xác đúc cao và khả năng chịu nhiệt tốt. Nó thường được sử dụng trong sản xuất vỏ đèn ô tô, cửa và cửa sổ xây dựng, thấu kính quang học, vỏ thiết bị điện tử và điện, v.v.
Polyoxymethylene (POM), còn được gọi là nhựa acetal, có cấu trúc tinh thể cao và các đặc tính cơ học tuyệt vời. Nó có mô đun đàn hồi cao, độ cứng và độ cứng bề mặt cao, hệ số ma sát nhỏ, cùng khả năng chống mài mòn và tự bôi trơn tuyệt vời. POM chỉ đứng sau nylon về một số đặc tính nhưng có giá thành phải chăng hơn. Nó có khả năng kháng dung môi tốt nhưng không kháng được axit mạnh, kiềm mạnh và chất oxy hóa. POM thường được sử dụng trong sản xuất các bộ phận cơ khí như bánh răng, vòng bi, thanh trượt và van.
Copolyme Acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) được tổng hợp từ ba monome acrylonitrile, butadiene và styrene. Nó có độ bền cơ học cao và các đặc tính toàn diện tốt về “độ cứng cáp, độ dẻo dai và độ cứng vững”. Nó dễ gia công và có kích thước ổn định. Nó có các tính chất vật lý và cơ học toàn diện tốt. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm ô tô, các bộ phận đúc phun vỏ thiết bị gia dụng nhỏ, điện tử và đồ chơi, chẳng hạn như vỏ ô tô và vỏ thiết bị gia dụng.
3. Nhựa đặc biệt:
Polyetheretherketone (PEEK): Nó có khả năng chịu nhiệt cực cao, chống ăn mòn hóa học, độ bền cơ học và khả năng chống mài mòn vượt trội. Nhiệt độ sử dụng lâu dài có thể đạt 260°C và có thể được sử dụng trong môi trường khắc nghiệt. Nó thường được sử dụng trong các lĩnh vực như hàng không vũ trụ, thiết bị y tế và điện tử, chẳng hạn như các bộ phận máy bay, khớp nhân tạo và đầu nối điện tử.
Polyphenylene sulfide (PPS) thể hiện khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn hóa học, chống cháy và các đặc tính cơ học tuyệt vời, làm cho nó phù hợp để sử dụng lâu dài trong môi trường nhiệt độ cao trên 200°C. Nó chủ yếu được sử dụng trong sản xuất các bộ phận động cơ ô tô, linh kiện điện tử và điện, đường ống hóa chất, v.v.
Polytetrafluoroethylene (PTFE), thường được mệnh danh là “vua của các loại nhựa”, có hệ số ma sát cực thấp, khả năng chống ăn mòn hóa học tuyệt vời, chịu nhiệt độ cao và cách điện, đồng thời hầu như không hòa tan trong mọi dung môi. Nó thường được sử dụng trong sản xuất gioăng phớt, vòng bi, ống, van, v.v., như lớp phủ của chảo chống dính và lớp lót của đường ống hóa chất.
4. Chất đàn hồi nhiệt dẻo:
Polyurethane nhiệt dẻo (TPU): Nó có độ đàn hồi tốt, khả năng chống mài mòn, chống dầu và chống chịu thời tiết, và có thể được sử dụng trong phạm vi nhiệt độ từ -40°C đến 120°C. Nó được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm vật liệu giày dép, ống, màng và các bộ phận ô tô, như đế giày thể thao và ống dẫn nhiên liệu ô tô.
Copolyme khối Styrene-butadiene-styrene (SBS): Nó có độ đàn hồi và khả năng gia công tốt và có thể được pha trộn và biến tính với nhiều loại nhựa khác nhau. Nó thường được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm cao su, chất kết dính, vật liệu chống thấm, v.v.
Chất lưu hóa nhiệt dẻo (TPV): Nó là một chất đàn hồi nhiệt dẻo lưu hóa động với độ đàn hồi, khả năng chống mài mòn, chống lão hóa và chống dầu tuyệt vời, và có thể tái chế. Nó thường được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, bao gồm các bộ phận ô tô, gioăng phớt xây dựng, dây điện và cáp.
II. Nguyên tắc lựa chọn vật liệu ép phun:
1. Yêu cầu về hiệu suất sản phẩm:
(1) Tính chất cơ học:
Độ bền: Tùy thuộc vào kịch bản sử dụng và điều kiện chịu tải của sản phẩm, cần chọn vật liệu có độ bền kéo, độ bền uốn, độ bền nén, v.v. phù hợp. Ví dụ, đối với các bộ phận kết cấu chịu lực tác động lớn như linh kiện ô tô và chi tiết máy, cần chọn vật liệu có độ bền cao như nylon (PA) và polycarbonate (PC); trong khi đối với một số vật dụng hàng ngày có yêu cầu độ bền thấp như hộp nhựa, các vật liệu thông thường như polyethylene (PE) và polypropylene (PP) có thể đáp ứng nhu cầu.
Độ dẻo dai: Nếu sản phẩm có thể phải chịu các tác động bên ngoài như va đập và va chạm trong quá trình sử dụng, thì độ dẻo dai của vật liệu là rất cần thiết. Vật liệu có độ dẻo dai tốt có thể hấp thụ năng lượng và giảm thiểu vỡ, hỏng sản phẩm. Ví dụ, vật liệu copolymer acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) có độ dẻo dai tốt và thường được sử dụng trong sản xuất các sản phẩm như vỏ thiết bị điện và đồ chơi.
Độ cứng: Đối với một số sản phẩm yêu cầu khả năng chống mài mòn và chống trầy xước, chẳng hạn như bánh răng và thanh dẫn hướng, độ cứng của vật liệu là yếu tố then chốt. Polyoxymethylene (POM) có độ cứng cao và khả năng chống mài mòn tốt, thường được sử dụng để sản xuất các bộ phận này.
(2) Tính chất nhiệt:
Khả năng chịu nhiệt: Nếu sản phẩm được sử dụng trong môi trường nhiệt độ cao hoặc cần trải qua quá trình xử lý nhiệt độ cao (như tạo hình nhiệt, hàn, v.v.) trong quá trình sản xuất, thì vật liệu phải có khả năng chịu nhiệt tốt. Ví dụ, đối với các bộ phận xung quanh động cơ ô tô, cần chọn vật liệu có thể chịu được nhiệt độ cao, chẳng hạn như polyphenylene sulfide (PPS) và polyetheretherketone (PEEK). Ngược lại, đối với các sản phẩm được sử dụng trong môi trường nhiệt độ thấp, chẳng hạn như các bộ phận của thiết bị làm lạnh, cần chọn vật liệu có khả năng chịu nhiệt độ thấp tốt, chẳng hạn như polyethylene.
Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng (HDT): Nhiệt độ mà tại đó vật liệu bị biến dạng dưới một tải trọng cụ thể cũng là một chỉ số thiết yếu để lựa chọn vật liệu. Nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng càng cao, vật liệu càng có độ ổn định kích thước tốt hơn ở nhiệt độ cao. Đối với một số sản phẩm có yêu cầu độ chính xác kích thước cao, chẳng hạn như vỏ của các dụng cụ chính xác, cần chọn vật liệu có nhiệt độ biến dạng dưới tải trọng cao hơn.
(3) Tính chất điện:
Nếu sản phẩm được sử dụng trong lĩnh vực điện và điện tử, thì cần xem xét các tính chất điện của vật liệu, chẳng hạn như khả năng cách điện và dẫn điện. Ví dụ, đối với vật liệu dùng để sản xuất lớp cách điện của dây và cáp, yêu cầu khả năng cách điện cực cao. Các vật liệu thường dùng bao gồm polyvinyl clorua (PVC), polyethylene và các vật liệu tương tự khác. Đối với các bộ phận yêu cầu tính dẫn điện, chẳng hạn như phích cắm nối đất cho thiết bị điện tử, các vật liệu có tính dẫn điện tốt, như nhựa gia cường sợi carbon, sẽ được lựa chọn.
(4) Khả năng chống ăn mòn hóa học:
1. Nếu sản phẩm sẽ tiếp xúc với các chất hóa học khác nhau như axit, kiềm, dung môi hữu cơ, v.v., thì vật liệu phải có khả năng chống ăn mòn hóa học tốt. Ví dụ, đối với các sản phẩm như ống và van được sử dụng trong ngành công nghiệp hóa chất, cần chọn vật liệu có khả năng chống ăn mòn mạnh, chẳng hạn như polytetrafluoroethylene (PTFE).
2. Yêu cầu về ngoại quan sản phẩm:
Độ bóng bề mặt: Một số sản phẩm có yêu cầu cao về độ bóng bề mặt, chẳng hạn như bao bì mỹ phẩm cao cấp ép phun và vỏ thiết bị điện tử. Độ bóng bề mặt của vật liệu liên quan đến các yếu tố như cấu trúc phân tử và phụ gia của nó. Khi lựa chọn, cần xem xét theo yêu cầu của sản phẩm.
Yêu cầu về độ trong suốt cao:
(1) Polymethyl methacrylate (PMMA):Thường được gọi là plexiglass, vật liệu này có độ trong suốt cực cao, tính chất quang học tốt, độ cứng cao và độ bóng bề mặt cao. Nó có thể được sử dụng để sản xuất các sản phẩm như thấu kính quang học, vỏ trong suốt và giá trưng bày.
(2) Polystyrene (PS):Đây là một loại nhựa trong suốt có độ truyền sáng cao, khả năng tạo màu mạnh và độ cứng cao. Tuy nhiên, sản phẩm dễ vỡ và dễ bị nứt do ứng suất bên trong. Nó thường được sử dụng trong sản xuất đồ dùng ăn uống dùng một lần, hộp đựng bao bì, đồ chơi, v.v.
(3) PET:vật liệu, tức là polyethylene terephthalate, là một vật liệu polyester nhiệt dẻo thuộc nhóm vật liệu có thể tái chế. Ô nhiễm môi trường có thể được giảm thiểu thông qua việc tái chế và tái sử dụng. Công ty con của Tập đoàn Shibang chúng tôi, Chengbang, sử dụng vật liệu này để xuất khẩu sang Châu Âu và Châu Mỹ. Nhờ các đặc tính như thân thiện với môi trường, độ trong suốt, vật liệu này được mọi người yêu thích và sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp bao bì mỹ phẩm.
Yêu cầu về màu sắc cụ thể hoặc phối màu:
(1) ABS:Có thể điều chỉnh nhiều màu sắc khác nhau bằng cách thêm chất tạo màu, và nó có độ bền màu tốt, không dễ phai. Nó phù hợp cho các sản phẩm có yêu cầu cao về màu sắc, chẳng hạn như vỏ thiết bị gia dụng và đồ chơi.
(2) Polypropylene (PP):Nó cũng có thể được nhuộm màu, nhưng độ sống động và độ bền màu tương đối kém. Tuy nhiên, chi phí của nó thấp và có thể được sử dụng cho các sản phẩm không có yêu cầu màu sắc quá cao.
3. Khả năng gia công:
Tính lưu động: Tính lưu động của vật liệu ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả điền đầy và chất lượng đúc trong quá trình ép phun. Vật liệu có tính lưu động tốt có thể điền đầy khoang khuôn dễ dàng hơn và giảm thiểu các lỗi ép phun. Ví dụ, polypropylene (PP) có tính lưu động tốt và thường được sử dụng để sản xuất các sản phẩm có hình dạng phức tạp và thành mỏng. Ngược lại, tính lưu động của polycarbonate tương đối kém, đòi hỏi áp suất và nhiệt độ cao hơn trong quá trình ép phun.
Tỷ lệ co ngót: Vật liệu sẽ co lại sau khi ép phun. Mức độ của tỷ lệ co ngót ảnh hưởng trực tiếp đến độ chính xác kích thước của sản phẩm. Khi lựa chọn vật liệu, cần chọn vật liệu có tỷ lệ co ngót phù hợp với yêu cầu về độ chính xác kích thước của sản phẩm. Nói chung, nhựa kết tinh có tỷ lệ co ngót đáng kể, ví dụ như polyethylene và polypropylene; trong khi nhựa vô định hình có tỷ lệ co ngót nhỏ, ví dụ như ABS và PC.
Tính chất sấy khô: Một số vật liệu cần được sấy khô trước khi ép phun để loại bỏ độ ẩm và các chất bay hơi; nếu không, nó sẽ ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm. Khi lựa chọn vật liệu, cần xem xét các điều kiện sấy và thời gian sấy của vật liệu, cũng như các yếu tố như chi phí thiết bị sấy.
Chu kỳ ép phun: Chu kỳ ép phun đề cập đến thời gian cần thiết để tạo hình một sản phẩm. Nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả sản xuất và chi phí. Việc lựa chọn vật liệu có chu kỳ ép phun ngắn có thể cải thiện hiệu quả sản xuất và giảm chi phí sản xuất. Ví dụ, một số vật liệu đàn hồi nhiệt dẻo (TPE) có chu kỳ ép phun ngắn và phù hợp cho các sản phẩm có số lượng sản xuất lớn.
4. Các yếu tố chi phí:
Giá vật liệu: Giá của các loại vật liệu ép phun khác nhau có sự chênh lệch lớn. Khi lựa chọn vật liệu, cần chọn loại có mức giá phù hợp với ngân sách và định vị thị trường của sản phẩm. Nói chung, giá của các loại nhựa phổ thông thấp, ví dụ như polyethylene và polypropylene; trong khi giá của nhựa kỹ thuật và nhựa đặc biệt cao, ví dụ như polycarbonate và polyetheretherketone.
Chi phí gia công: Chi phí gia công vật liệu bao gồm tiêu thụ năng lượng của thiết bị ép phun, hao mòn khuôn, chi phí nhân công, v.v. Một số vật liệu có thể yêu cầu áp suất và nhiệt độ ép phun cao hơn, hoặc cấu trúc khuôn đặc biệt, điều này sẽ làm tăng chi phí gia công. Khi lựa chọn vật liệu, cần xem xét toàn diện giá thành và chi phí gia công của vật liệu để chọn loại có tổng chi phí thấp nhất.
Chi phí khuôn: Các vật liệu khác nhau có yêu cầu khác nhau đối với khuôn. Một số vật liệu có thể yêu cầu sử dụng thép khuôn đặc biệt hoặc quy trình xử lý bề mặt để cải thiện khả năng chống mài mòn và chống ăn mòn của khuôn. Điều này sẽ làm tăng chi phí khuôn. Khi lựa chọn vật liệu, cần xem xét tác động của chi phí khuôn đến tổng giá thành.
5. Tính bền vững:
Thân thiện với môi trường: Khi nhận thức về môi trường được nâng cao, ngày càng nhiều doanh nghiệp và người tiêu dùng quan tâm đến hiệu suất môi trường của sản phẩm. Khi lựa chọn vật liệu ép phun, điều cần thiết là chọn các lựa chọn thân thiện với môi trường, như nhựa phân hủy sinh học và nhựa tái chế, để giảm thiểu tác động đến môi trường.
Khả năng tái tạo: Một số vật liệu được làm từ tài nguyên tái tạo, như nhựa sinh học. Những vật liệu này vừa có nguồn gốc tái tạo vừa bền vững, phù hợp với xu hướng phát triển trong tương lai. Khi lựa chọn vật liệu, có thể xem xét các vật liệu tái tạo để cải thiện hiệu suất môi trường và tính bền vững của sản phẩm.
6. Các yếu tố khác:
Tuổi thọ sản phẩm: Nếu sản phẩm cần được sử dụng trong thời gian dài, thì cần lựa chọn vật liệu có độ bền và ổn định tốt để đảm bảo hiệu suất và chất lượng của sản phẩm không bị suy giảm trong suốt vòng đời sử dụng.
An toàn sản phẩm: Đối với một số sản phẩm tiếp xúc trực tiếp với cơ thể người, như bao bì thực phẩm và thiết bị y tế, an toàn vật liệu là yếu tố cực kỳ quan trọng. Cần lựa chọn các vật liệu đáp ứng các tiêu chuẩn và quy định an toàn liên quan, chẳng hạn như nhựa cấp thực phẩm và nhựa cấp y tế.
Tính ổn định nguồn cung vật liệu: Khi lựa chọn vật liệu, cần xem xét tính ổn định và độ tin cậy của nguồn cung để đảm bảo tính liên tục trong sản xuất. Việc lựa chọn vật liệu có kênh cung ứng rộng rãi và nguồn cung ổn định có thể giúp ngăn ngừa gián đoạn sản xuất do thiếu hụt vật liệu.
Nếu quý khách vẫn còn thắc mắc về việc lựa chọn vật liệu sau khi đọc nội dung trên, quý khách có thể liên hệ với chúng tôi. Nhà máy khuôn ép phun Shibang của chúng tôi đã được thành lập hơn 20 năm. Chúng tôi có đội ngũ kỹ sư chuyên nghiệp sẽ xây dựng các giải pháp ép phun phù hợp riêng cho dự án của quý khách.
Tập đoàn Worldbound lấy sản xuất thông minh và sản xuất chính xác làm cốt lõi, là một tập đoàn doanh nghiệp sản xuất thông minh tích hợp thiết kế, mở khuôn, ép phun, điện tử, lắp ráp và dịch vụ. Dưới Tập đoàn Worldbound, có tám nhà máy sản xuất đặt tại Đông Quan, Quảng Châu, Thâm Quyến và Việt Nam; hai trung tâm R&D được phân bổ tại Thượng Hải và Hồng Kông. Tập đoàn sở hữu xưởng sản xuất khuôn mẫu chính xác, xưởng sản xuất ép phun và xưởng xử lý bề mặt không bụi. Tập đoàn có hàng trăm thiết bị sản xuất tiên tiến như CNC, xưởng gia công tia lửa điện gương, nhiều dây chuyền sản xuất ép phun cỡ lớn và vừa, dây chuyền sản xuất đúc khuôn và thổi khuôn chính xác, dây chuyền sản xuất phủ nhôm chân không thân thiện với môi trường, dây chuyền sơn tự động hoàn toàn, dây chuyền sản xuất liên kết, dán SMT và liên kết chip COB thông minh. Các sản phẩm chính là khuôn mẫu, đồ chơi, phụ kiện điện, phụ kiện thiết bị y tế, phụ kiện thiết bị gia dụng, sản phẩm điện tử, thiết bị gia dụng nhỏ và vật tư thú cưng. Tập đoàn cung cấp cho các thương hiệu cao cấp một bộ giải pháp hoàn chỉnh tích hợp thiết kế sản phẩm, sản xuất khuôn mẫu chính xác, ép phun, lắp ráp và dịch vụ hậu mãi.
