Masterbatch được ứng dụng trong lĩnh vực mới: Kỹ thuật in 3D

Share on facebook
Facebook
Share on google
Google+
Share on twitter
Twitter
Share on linkedin
LinkedIn

Masterbatch là một trong những loại nguyên liệu không thể thiếu trong ngành nhựa ngày nay. Masterbatch đã đóng góp vào sự phát triển của xã hội loài người khi là giải pháp tuyệt vời để tạo ra các sản phẩm nhựa hiệu quả nhất, phục vụ cho cuộc sống hàng ngày và vô số lĩnh vực khác nhau. Để bắt kịp xu hướng thời đại, các nhà sản xuất liên tục nỗ lực nghiên cứu cách cải thiện loại vật liệu này và áp dụng chúng vào nhiều lĩnh vực hơn.

Một trong những lĩnh vực mới có thể ứng dụng masterbatches đó là kỹ thuật in 3D. Hãy cùng EuP tìm hiểu chi tiết phương pháp ứng dụng của hạt nhựa vào trong kỹ thuật in 3D qua bài viết dưới đây.

plastic masterbatch in 3D printing

Masterbatch trong lĩnh vực in 3D: mục đích và đặc điểm

Trong ngành công nghiệp nhựa và masterbatch hiện nay, hầu như mọi kỹ thuật đúc hoặc ép nhựa đều yêu cầu khuôn. Những phương pháp này có thể có lợi cho sản xuất hàng loạt, tuy nhiên, chi phí trong thiết kế và tạo khuôn rất tốn kém. Ngoài ra, quá trình này đòi hỏi rất nhiều thời gian và công sức vì khuôn phải hoàn hảo nếu không phải có một bước tiếp theo để sửa chữa lại mọi sản phẩm và các hệ thống sản xuất công nghiệp sẽ quay trở lại ngành thủ công truyền thống.

Khi thực hiện công nghệ đúc nhựa, mỗi sản phẩm nhựa cụ thể đòi hỏi một khuôn mẫu tương ứng. Điều này trở thành một thách thức đối với các nhà sản xuất khi muốn sản xuất nhiều loại sản phẩm vì họ phải chi nhiều tiền hơn để thiết kế và chuẩn bị nhiều khuôn mẫu hơn. Hoặc ngược lại, điều này cũng gây khó khăn cho bất cứ ai chỉ muốn sản xuất số lượng hạn chế vì công đoạn phức tạp và mất thời gian. Trong bối cảnh đó, in 3D được phát triển như một phương pháp thay thế giải quyết những vấn đề này.

 

Masterbatch là nguyên liệu quan trọng trong công nghệ in 3D

Với in 3D, các nhà sản xuất không cần phải tốn thời gian và tiền bạc để thiết kế và tạo ra nhiều khuôn mẫu hoặc công cụ đặc biệt cho sản phẩm của họ. Thay vào đó, máy in 3D được xây dựng để biến đổi một thiết kế kỹ thuật số thành một vật thể ba chiều vật lý. Cơ chế hoạt động của máy này là quét và chụp cắt lớp đối tượng rồi xếp chồng các lớp này lại với nhau sẽ tạo nên một hình ảnh 3 chiều của đối tượng trên máy tính. Để in hình ảnh 3 chiều ra sản phẩm cụ thể, nhà sản xuất sẽ đổ nguyên liệu nhựa vào máy in (bao gồm hạt nhựa, masterbatch, phụ gia…) và để máy in “dệt” từng lớp polymer đã được chụp, xếp thành từng lớp dần dần cho ra sản phẩm trọn vẹn. Phương pháp này cho phép các nhà sản xuất tạo ra hàng ngàn sản phẩm riêng biệt chỉ bằng một máy duy nhất.

plastic masterbatch in 3D printing

Nhựa và masterbatch cho đến nay vẫn là vật liệu phổ biến nhất của công nghệ in 3D, tuy nhiên đây không phải là vật liệu duy nhất được sử dụng trong lĩnh vực này. Các vật liệu đặc biệt khác như kim loại, cát, vật liệu tổng hợp và gốm cũng có thể được in 3D. Đặc biệt, kim loại và bê tông luôn được kỳ vọng hơn và được áp dụng rộng rãi trong lĩnh vực này. Ứng dụng phổ biến nhất của kỹ thuật in 3D là tạo ra các bộ phận và tính năng đòi hỏi khắt khe đối với ngành kỹ thuật vũ trụ và lĩnh vực hàng không vũ trụ. Các ngành công nghiệp kỹ thuật khác như ô tô, hàng không và xây dựng cũng là thị trường tiềm năng để tiêu thụ các sản phẩm từ in 3D.

Một ưu điểm khác của in 3D là có thể tạo ra sự phức tạp hình học về hình dạng của sản phẩm một cách dễ dàng mà không phải trả thêm bất kỳ chi phí nào hoặc lãng phí quá nhiều nguyên liệu.

 

Kỹ thuật in 3D với nguyên liệu nhựa và masterbatch liệu sẽ thay thế hoàn toàn các kỹ thuật khác?

Không chỉ có ngành nhựa, các ngành công nghiệp sản xuất khác từ lâu đã trở thành đối tượng sử dụng kỹ thuật in 3D vì những ứng dụng tiện lợi mà nó mang lại: chế tạo những mô hình phức tạp, cắt giảm nguyên liệu, tiết kiệm chi phí sản xuất và nâng cấp chuỗi quy trình làm việc.

Tuy nhiên công nghệ in 3D cũng như bất kỳ công nghệ gia công nào khác, đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Mỗi kỹ thuật được phát triển để giải quyết một (hoặc một vài) vấn đề, không có kỹ thuật nào có thể giải quyết tất cả các vấn đề và phù hợp với tất cả khách hàng. In 3D không phải là ngoại lệ. Các chuyên gia đã khẳng định rằng in 3D là một công cụ chuyên tạo ra các sản phẩm bằng nhựa tổng hợp và masterbatch tùy chỉnh đặc biệt, nguyên mẫu hoặc sản xuất khối lượng lớn.

masterbatch in 3D printing

Hạn chế của kỹ thuật in 3D trong ngành công nghiệp nhựa và masterbatch

Với nguyên liệu là hỗn hợp nhựa và masterbatch, công nghệ in 3D sẽ không mang lại lợi nhuận nhiều nếu sản xuất quy mô lớn. Thay vào đó, nó hoàn toàn phù hợp để chế tạo sản phẩm mẫu hoặc sản xuất với số lượng nhỏ (dưới 100 sản phẩm).

Thứ hai, các sản phẩm in 3D không có sức mạnh và tính chất vật lý như đúc. Khả năng chịu nhiệt và va đập của các vật thể bằng nhựa và masterbatch in 3D thường kém từ 10 đến 50% so với vật liệu khối. Chúng yếu hơn và dễ gãy hơn do các cấu trúc của chúng được xây dựng bằng cách xếp chồng lên nhau, không theo cách nguyên khối như kỹ thuật đúc.

Khuyết điểm cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, đó là công nghệ này đòi hỏi các bước xử lý hậu kỳ và hỗ trợ phức tạp. Các bước phụ trợ này là cần thiết vì máy in 3D không thể thêm vật liệu vào không khí mỏng nên phải có các cấu trúc hỗ trợ liên kết nền tảng. Các cấu trúc này có chức năng như bệ đỡ cho máy in để xây dựng các bộ phận treo. Vậy nên có thể nói sản phẩm nhựa được tạo ra từ in 3D tuy đẹp, tiện lợi nhưng độ bền lại không cao.

YOU MAY ALSO LIKE

GET A QUOTE & FREE SAMPLE

Thank you for filling out our form. We will contact you shortly!
Register Now