Blog

Tạo hình nhiệt là một phương pháp tạo hình vật liệu hiệu quả và linh hoạt. Phương pháp này có thể được sử dụng để tạo ra các sản phẩm có hình dạng phức tạp và chất lượng cao. Hãy cùng EuroPlas khám phá về “tạo hình nhiệt là gì?' và tìm hiểu chi tiết hơn vào quy trình kỹ thuật và những ứng dụng đa dạng của nó trong sản xuất công nghiệp và đời sống.

1. Tạo hình nhiệt là gì?

Tạo hình nhiệt là một kỹ thuật sản xuất các sản phẩm bằng nhựa. Trong đó, vật liệu nhựa nhiệt dẻo được làm nóng cho mềm dẻo và ép vào khuôn để tạo hình dạng mong muốn. Các sản phẩm như cốc, hộp đựng, khay, vỏ sò được sản xuất bằng cách ép các tấm nhựa mỏng vào khuôn. Trong khi đó, các sản phẩm lớn hơn như cửa ô tô, tấm lót tủ lạnh được tạo hình từ những tấm nhựa dày.

Có hai phương pháp tạo hình nhiệt chính là đúc chân không và đúc áp lực. Trong đó, áp lực không khí hoặc chân không được sử dụng để ép các tấm nhựa nóng chảy vào khuôn. Mặc dù tương tự nhưng hai phương pháp này có những ứng dụng khác nhau tùy theo yêu cầu thiết kế và sản xuất.

Quy trình tạo hình nhiệt đơn giản, dễ thực hiện nên thích hợp để sản xuất hàng loạt các chi tiết nhựa. Các tấm nhựa được làm nóng và đưa liên tục vào khuôn để tạo hình. Đối với các chi tiết lớn, các tấm nhựa dày hơn được cung cấp riêng lẻ. Máy ép nóng và máy ép đùn thường đặt ngược dòng với nhau để tối ưu quy trình. Một số khuôn được thiết kế đa khoang để sản xuất nhiều chi tiết trong một chu kỳ ép.

Tạo hình nhiệt là gì?

2. Quy trình tạo hình nhiệt

Quá trình ép nhiệt là một kỹ thuật sản xuất các sản phẩm nhựa bằng cách ép nóng chảy các tấm nhựa. Cụ thể, một tấm nhựa nhiệt dẻo được làm nóng cẩn thận đến khi mềm dẻo. Sau đó, tấm nhựa được đặt lên khuôn để tạo hình ba chiều mong muốn. Cuối cùng, sản phẩm được cắt tỉa và hoàn thiện để hoàn tất quá trình.

Đây là phương pháp đơn giản, nhanh chóng và hiệu quả để sản xuất hàng loạt các sản phẩm nhựa. Tuy nhiên, mỗi bước trong quy trình cần được thực hiện chính xác để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Bất kỳ sai sót nào cũng có thể dẫn đến biến dạng hoặc hỏng tấm nhựa.

Quy trình tạo hình nhiệt

2.1. Tấm nhựa sưởi ấm

Trong bước làm nóng ban đầu của quy trình ép nhiệt, các tấm nhựa được cắt to hơn kích thước thành phẩm. Tấm nhựa sau đó được cố định vào thiết bị vận chuyển và đưa vào thiết bị làm nóng để nâng nhiệt độ lên mức cần thiết cho việc ép hình. 

Có nhiều cách làm nóng khác nhau như sử dụng tấm nóng, không khí nóng tuần hoàn hoặc lò hồng ngoại. Phương pháp làm nóng phải phù hợp với loại nhựa và lượng nhiệt cần thiết. Đây là bước rất quan trọng để tạo độ dẻo cần thiết cho việc ép hình.

Nhiệt độ ép hình phụ thuộc vào loại nhựa, mục đích sử dụng sản phẩm và kỹ thuật ép được áp dụng. Đây là một thông số quan trọng cần kiểm soát chặt chẽ trong suốt quá trình để đảm bảo chất lượng. Cần lưu ý nhiệt độ thực tế là nhiệt độ lõi chứ không phải bề mặt tấm. Do đó, việc tính toán truyền nhiệt xuyên qua tấm nhựa là rất cần thiết.

Theo nguyên tắc 10-10-5, 10 vị trí đầu tiên trên tấm nhựa, bao gồm cả hai mặt và các góc, cần được kiểm tra nhiệt độ. Sai số tối đa cho phép ở 10 vị trí này là 10 độ F. Nhiệt độ hai mặt tấm tại mỗi vị trí chỉ được chênh lệch tối đa 5 độ F. Nguyên tắc này áp dụng trong suốt quá trình làm nóng, ép hình và làm lạnh để đảm bảo chất lượng tối ưu.

Tấm nhựa sưởi ấm

2.2. Tạo hình tấm nhựa trong khuôn

Sau khi được làm nóng, tấm nhựa được đưa đến khuôn làm nóng sẵn và có nhiệt độ kiểm soát. Tại bước này, tấm nhựa chịu tác động của khuôn tạo hình chi tiết mong muốn. Quá trình này tạo ra hình dạng ba chiều cho sản phẩm với chiều dài, chiều rộng và chiều cao.

Có hai loại khuôn là khuôn dương và khuôn âm:

• Khuôn dương có bề mặt lồi lên, tấm nhựa được đặt phía trên. Bề mặt lồi này tạo hình cho tấm nhựa.
• Khuôn âm có bề mặt lõm xuống. Đường viền bên trong của khuôn âm tạo hình cho bề ngoài sản phẩm.

Sau khi tạo hình, nhựa được làm lạnh bằng hệ thống làm lạnh không khí hoặc nước. Loại vật liệu khuôn ảnh hưởng đến quá trình làm lạnh và chất lượng sản phẩm. Các bước hoàn thiện như khoan, cắt có thể được bổ sung để hoàn thiện sản phẩm.

Sau đó, tấm nhựa chứa các chi tiết được đưa qua trạm cắt CNC để tách riêng từng chi tiết ra khỏi tấm. Các mảnh nhựa thừa được tái chế để sản xuất các chi tiết khác.

Tạo hình tấm nhựa trong khuôn

3. Ứng dụng nhựa tạo hình nhiệt

Nhựa là một vật liệu phổ biến được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau của cuộc sống. Quá trình tạo hình nhựa (thermoforming plastic) là một phương pháp sản xuất sản phẩm nhựa từ tấm nhựa bằng cách nung nóng nhựa đến nhiệt độ nóng chảy, sau đó định hình nhựa theo khuôn mẫu. Quá trình này có thể được thực hiện theo nhiều phương pháp khác nhau, tùy thuộc vào hình dạng và kích thước của sản phẩm cần sản xuất.

3.1. Bao bì

Quá trình tạo hình nhựa được ứng dụng rộng rãi trong sản xuất bao bì nhựa, bao gồm bao bì thực phẩm, bao bì dược phẩm, bao bì công nghiệp,... Các sản phẩm bao bì nhựa được tạo hình bằng quá trình này có nhiều hình dạng và kích thước khác nhau, đáp ứng nhu cầu đa dạng của người tiêu dùng.

Một số ví dụ về ứng dụng của quá trình tạo hình nhựa trong sản xuất bao bì nhựa bao gồm:

• Chai nhựa, bình nhựa,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình thổi.
• Khay nhựa, hộp nhựa,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình ép đùn.
• Màng nhựa, túi nhựa,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình chân không.

Ứng dụng rộng rãi trong sản xuất bao bì nhựa

3.2. Đồ gia dụng

Quá trình tạo hình nhựa được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm đồ gia dụng, bao gồm các sản phẩm như hộp đựng, khay đựng, đồ chơi,... Các sản phẩm đồ gia dụng được tạo hình bằng quá trình này có trọng lượng nhẹ, dễ dàng vệ sinh và an toàn cho người sử dụng.

Một số ví dụ về ứng dụng của quá trình tạo hình nhựa trong sản xuất đồ gia dụng bao gồm:

• Khay nhựa đựng thực phẩm, đồ uống,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình ép đùn.
• Hộp nhựa đựng đồ chơi, đồ dùng,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình chân không.
• Đồ chơi nhựa,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình thổi hoặc tạo hình chân không.

Ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm đồ gia dụng

3.3. Trang trí

Quá trình tạo hình nhựa được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm trang trí, bao gồm các sản phẩm như biển quảng cáo, đồ nội thất, đồ trang trí nội thất,... Các sản phẩm trang trí được tạo hình bằng quá trình này có tính thẩm mỹ cao và có thể được sản xuất với số lượng lớn.

Một số ví dụ về ứng dụng của quá trình tạo hình nhựa trong sản xuất sản phẩm trang trí bao gồm:

• Biển quảng cáo nhựa,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình thổi.
• Đồ nội thất nhựa,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình ép đùn.
• Đồ trang trí nội thất nhựa,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình chân không.

Ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm trang trí

3.4. Nông nghiệp

Quá trình tạo hình nhựa được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm nông nghiệp, bao gồm các sản phẩm như chậu trồng cây, nhà kính,... Các sản phẩm nông nghiệp được tạo hình bằng quá trình này có độ bền cao và giúp bảo vệ cây trồng khỏi tác động của môi trường.

Một số ví dụ về ứng dụng của quá trình tạo hình nhựa trong sản xuất sản phẩm nông nghiệp bao gồm:

• Chậu trồng cây nhựa,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình ép đùn.
• Nhà kính nhựa,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình thổi.

Ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm nông nghiệp

3.5. Công nghiệp

Quá trình tạo hình nhựa được ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm công nghiệp, bao gồm các sản phẩm như vỏ máy, linh kiện điện tử,... Các sản phẩm công nghiệp được tạo hình bằng quá trình này có độ bền cao và có thể chịu được tải trọng lớn.

Một số ví dụ về ứng dụng của quá trình tạo hình nhựa trong sản xuất sản phẩm công nghiệp bao gồm:

• Vỏ máy nhựa,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình ép đùn.
• Linh kiện điện tử nhựa,... được tạo hình bằng phương pháp tạo hình chuyển nhiệt.

Quá trình tạo hình nhựa là một phương pháp sản xuất sản phẩm nhựa có nhiều ứng dụng trong thực tế. Quá trình này có nhiều lợi ích, bao gồm tính linh hoạt, tính kinh tế và tính bền vững.

Ứng dụng trong sản xuất các sản phẩm công nghiệp

4. Câu hỏi thường gặp

Nhựa tạo hình nhiệt có thể được sử dụng để tạo ra các sản phẩm thân thiện với môi trường không?

Câu trả lời ngắn gọn là có, ứng dụng nhựa tạo hình nhiệt có thể được sử dụng để tạo ra các sản phẩm thân thiện với môi trường. Nhựa tạo hình nhiệt có thể được tái chế, do đó có thể giúp giảm thiểu chất thải nhựa.

Ngoài ra, nhựa tạo hình nhiệt có thể được sử dụng để thay thế các sản phẩm làm từ vật liệu không thể tái chế, chẳng hạn như nhựa nhiệt rắn. Ví dụ, nhựa tạo hình nhiệt có thể được sử dụng để tạo ra các hộp đựng thực phẩm thay thế cho hộp đựng bằng nhựa nhiệt rắn.

Các loại nhựa nào có thể được dùng để tạo hình nhiệt?

Các loại nhựa có thể được tạo hình nhiệt bao gồm:

• Nhựa nhiệt dẻo, chẳng hạn như polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyvinyl chloride (PVC), polystyrene (PS), acrylic (PMMA), polycarbonate (PC), và polyethylene terephthalate (PET).
• Nhựa nhiệt rắn, chẳng hạn như melamine formaldehyde (MF), urea formaldehyde (UF), và amino resins.

Làm thế nào để chọn loại nhựa phù hợp cho tạo hình nhiệt?

Có nhiều yếu tố cần xem xét khi chọn loại nhựa phù hợp cho tạo hình nhiệt, bao gồm:

• Yêu cầu về hình dạng và độ bền của sản phẩm: Loại nhựa có thể ảnh hưởng đến hình dạng và độ bền của sản phẩm tạo hình nhiệt. Ví dụ, nhựa nhiệt rắn thường có độ bền cao hơn nhựa nhiệt dẻo.
• Yêu cầu về tính thẩm mỹ của sản phẩm: Loại nhựa có thể ảnh hưởng đến tính thẩm mỹ của sản phẩm tạo hình nhiệt. Ví dụ, nhựa acrylic thường có độ bóng cao hơn nhựa polyethylene.
• Yêu cầu về chi phí của sản phẩm: Loại nhựa có thể ảnh hưởng đến chi phí của sản phẩm tạo hình nhiệt. Ví dụ, nhựa polyethylene thường có giá thành thấp hơn nhựa acrylic.