Cổng bơm trực tiếp

Cổng trực tiếp ( Direct Gate ) hay Sprue Gate được định nghĩa là một kết nối trực tiếp từ nhựa trên đầu máy phun nhựa đến lòng khuôn để tạo sản phẩm nhựa. Đối với loại cổng bơm này phù hợp cho thiết kế khuôn đơn giản cho một sản phẩm lớn.

Cổng bơm trực tiếp nhìn chung dễ thiết kế. Đường kính của cổng phụ thuộc vào vòi phun. Đường kính này phải lớn hơn đường kính vòi phun, chọn từ  1-2 mm hoặc khoảng  1/32 inch.

Cung cấp cho côn tại Sprue từ đường kính lỗ đến sản phẩm khoảng  1-3 độ.

Ưu điểm :

- Chi phí thiết kế thấp.

- Áp suất phun giảm do làm đầy khuôn trực tiếp.

- Thiết kế đơn giản , bảo trì dễ dàng.

Nhược điểm :

- Không áp dụng cho sản phẩm có kích thước nhỏ.

- Để lại dấu vết lớn sau khi xử lý.

- Chỉ có thể tạo một sản phẩm mỗi lần.

- Bề mặt sản phẩm gần vị trí bơm nhựa dễ biến dạng do co ngót.

Cổng bơm màng

Cổng bơm màng  ( Film Gate ) còn gọi miệng phun băng là loại cổng để bơm nhựa. Loại cổng này có kích thước rất mỏng so với các loại cổng khác và thường được dùng cho các sản phẩm có cạnh thẳng.

Các bộ phận chính của cổng bơm màng

Việc sử dụng loại cổng này sẽ hạn chế độ cong của các sản phẩm nên phù hợp với yêu cầu sản xuất các sản phẩm lớn và phẳng. Tuy nhiên vì công đoạn xử lý đuôi keo rất mất thời gian và vết miệng phun lớn nên loại cổng này không được sử dụng nhiều trong thiết kế khuôn ép nhựa.Vật liệu chạy trên cổng màng làm dòng chảy ổn định hơn, khuôn có nhiệt độ cao hơn và thời gian chu kỳ cũng cao hơn.

Paralel runner : miệng phun song song
Film Gate : miệng phun dạng băng   
Runner : kênh dẫn                               

Kích thước miệng phun băng thường được làm từ khoảng 0.2 -) 0.6 mm. Đường kính miệng phun song song thường từ  0.6 -)  1 mm.

Miệng phun kiểu quạt

Miệng phun kiểu quạt ( Fan Gate ) chỉ đơn giản là một loại cổng bơm nhựa có hình dạng giống cái quạt. Việc sử dụng loại cổng phun này nhằm những mục đích và ưu thế riêng :
- Giữ cho mặt cắt ngang khồng đổi.
- Đảm bảo lưu lượng nhựa liên tục được bơm vào khuôn với những phần rộng và có tốc độ phun chậm, êm , dễ điền đầy lòng khuôn.
- Được sử dụng cho khuôn đúc sản phẩm lớn và dày.
- Vận tốc dòng chảy không bị thay đổi.
- Áp suất như nhau trên toàn bộ chiều rộng.
- Toàn bộ chiều rộng được sử dụng cho  dòng chảy.

Miệng  phun kiểu quạt thường làm côn ở cà bề rộng và bề dày để có mặt cắt ngang không đổi

Độ dày của miệng quạt có thể thay đổi so với độ dày của sản phẩm. Độ dày tối đa miệng quạt không được vượt quá  80 % độ dày sản phẩm. Nếu độ dày sản phẩm rất mỏng như  0.8mm thì cũng có thể lấy độ dày miệng quạt  là  0.7 mm. Chiều rộng của miệng quạt thay đổi từ  6 mm đến 25 % chiều dài khuôn. Đối với những sản phẩm lớn ta thường lấy chiều rộng của quạt bằng chiều rộng lòng khuôn.

Độ co rút của các loại nhựa thông dụng

Độ co rút nhựa là hiện tượng giảm thể tích của nhựa từ trạng thái lỏng sang trạng thái rắn khi được làm mát về nhiệt độ phòng. Đây là yếu tố quan trọng trong thiết kế khuôn.
Mức độ co rút nhựa được tính bằng các thông số vật lý của nhựa và kinh nghiệm của người thiết kế khuôn đối với từng loại nhựa. Để có được kích thước sản phẩm mong muốn người thiết kế cần làm kich thước lòng khuôn lớn hơn kích thước sản phẩm .
ĐỘ CO RÚT KÍCH THƯỚC  =  (Lm - Lp)/Lm .
ĐỘ CO RÚT THỂ TÍCH = (Vm- Vp )/ Vm
Lm, Vm: Kích thước, thể tích lòng khuôn
Lp, Vp : Kích thước, thể tich sản phẩm
 Bảng dưới đây liệt kê độ co rút , nhiệt độ bề mặt , áp lực phun của những loại nhựa thông dụng , dùng thiết kế các sản phẩm không có yêu cầu quá cao về độ chính xác.

Hệ thống dẫn nhựa

Sau khi nhựa nóng chảy được tiêm từ vòi phun, nhựa sẽ tiếp tục chảy theo hệ thống dẫn nhựa xuống cổng Gate rồi hình thành sản phẩm nhựa. Hệ thống Runner cơ bản bao gồm sprue, main runner, sub runner , cold slug, gate.

Sprue

Là nơi đầu tiên mà nhựa được dẫn vào từ vòi phun của máy ép nhựa . Do đó khi thiết kế Sprue cần xem xét bán kính của vòi phun. Tuy nhiên kích thước của Sprue phụ thuộc chủ yếu vào kích thước phần đúc , Sprue quá nhỏ sẽ làm nó lạnh nhanh hơn và dòng chảy sẽ không đủ.

Main runner 

Để thiết kế hệ thống runner, cần xác định số lượng khoang ( cavity ), hình dạng và loại cổng sau đó sắp xếp bố trí các khoang đảm bảo đường dẫn nhựa chính được cân bằng phù hợp.

Sub runner

Nhựa từ dòng chính đến đây tiếp tục chia đến các cổng dẫn nhưa . Kích thước của Sub runner phụ thuộc vào số lượng cavity . Có các cách bố trí hệ thống Sub runner : chạy cầu ( kiểu chữ H) ;hình xương cá hoặc hình sao,... Hình trên bố trí kiểu chữ H

Cổng Gate

Mục đích cơ bản của cổng này là hạn chế dòng chảy của nhựa , nhưng nó vẫn phải cho phép nhựa chảy vào cavity một cách dễ dàng.

Khuôn Hot Runner

Khuôn Hot Runner là khuôn được trang bị  hệ thống Hot runner ( còn gọi là kênh dẫn nóng ) là một hệ thống kênh dẫn nhựa được gia nhiệt bằng hệ thống điện giữ cho nhựa trong kênh dẫn luôn nóng chảy để bơm trực tiếp vào lòng khuôn.

Khuôn Hot Runner có thể được chia làm hai loại chính :Hệ thống làm nóng bên trong và bên ngoài.Các hệ thống làm nóng bên ngoài phù hợp hơn với các polyme  vì chúng dễ nhạy cảm với nhiệt. Các hệ thống làm nóng bên trong giúp  kiểm soát dòng chảy tốt hơn. Những loại khuôn này là những loại khuôn hai tấm được trang bị Hot runner.

Khuôn ép phun

Trong các loại khuôn nhựa, khuôn ép phun được coi là linh hoạt nhất vì nó có thể tạo ra nhiều bộ phận với kích thước hình dạng khác nhau. Đồng thời với đó các máy ép cũng có các kích cỡ khác nhau dựa trên áp suất máy vận hành và trọng tải máy.

Quá trình cơ bản của ép phun là việc tiêm nhựa nóng chảy vào khuôn, chất dẻo được làm đầy lòng khuôn và được đẩy ra khi đông cứng.Nhờ tính linh hoạt tuyệt vời , khuôn ép phun có thể được sử dụng để tạo ra tất cả các bộ phận ô tô lớn đến các bộ phận nhỏ, phức tạp được sử dụng trong các thiết bị phẫu thuật.

Mặc dù có thể tốn kém chi phí ban đầu để làm khuôn, nhưng trong quá trình sản xuất chi phí sẽ trở nên khá thấp.Đúc phun hiệu quả hơn, chi phí thấp hơn vì tạo ra ít chất thải hơn. Do đó khuôn ép phun luôn là giải pháp tốt để sản xuất các sản phẩm chất lượng cao, số lượng lớn

Cấu tạo khuôn ép nhựa và chức năng các bộ phận [ P2 ]

Phần một đã giới thiệu các bộ phận cơ bản của khuôn ép nhựa nhìn từ bên ngoài. Ở phần này các chi tiết bên trong sẽ thấy rõ hơn.

Leader pin ( chốt dẫn hướng ) : Dẫn hướng giúp hai phần khuôn đực và cái được định vị chính xác với nhau trong quá trình đóng khuôn.
Shoulder bushing ( bạc dẫn hướng ) : Kết hợp cùng chốt dẫn hướng giúp chốt dẫn hướng di chuyển và đinh vị dễ dàng.

Spring ( lò xo ) : Dùng để đẩy tấm giữ và tấm đẩy về khi đóng khuôn.
Return pin ( chốt hồi về ) : Nằm bên trong lò xo ,giúp tấm giữ và tấm đẩy di chuyển thẳng theo trục của chốt tránh bị trượt ra ngoài ảnh hưởng đến dàn pin và quá trình sản xuất.

Ejector pin ( chốt đẩy ) : Đẩy sản phẩm ra khỏi khuôn sau khi đông tụ.

Support pillar ( trụ đỡ ) : Đỡ khuôn dương cùng gối đỡ.