Các lỗi khuyết tật thường gặp trên sản phẩm ép nhựa bao gồm:

1. Cong vênh (Warpage)
2. Lõm bề mặt (Sink marks)
3. Thiếu liệu (Short Shots)
4. Bọt khí – rỗ khí (Air trap, Vacuum Voids)
5. Vết nứt (Crack)
6. Ba via (Burr)
7. Đường hàn nhựa (Weld lines)
8. Đường chảy liệu (Surface Delamination)
9. Cấn do pin đẩy (Jetting)
10. Trầy xước (Flash)

Bài viết do BKMech sưu tầm và biên soạn lại này nhằm chia sẻ với mọi người các lỗi khuyết tật thường gặp phải trên sản phẩm ép nhựa. Đồng thời cũng chia sẻ một số cách thường sử dụng để khắc phục các lỗi kể trên. Toàn bộ nội dung bài viết được viết lại từ kinh nghiệm của cá nhân nên chắc chắn còn rất nhiều lỗi sản phẩm ép phun chưa biết đến hoặc chưa được gặp trong thực tế sản xuất sản phẩm nhựa. Nếu bạn đọc thấy thiếu sót hoặc có kinh nghiệm gì muốn được chia sẻ, BKMech rất mong nhận được đóng góp ý kiến!

Sản phẩm ép nhựa thường gặp các dạng khuyết tật, lỗi sau đây:

1. Cong vênh (Warpage)

Mô tả: Cong vênh là hiện tượng mà sản phẩm nhựa sau khi ép xong, đưa ra ngoài môi trường tự nhiên bị cong, vênh so với thiết kế. Khuyết tật này thường thấy ở những sản phẩm nhựa dạng tấm dài, dạng bưởng trên ô tô,…

Nguyên nhân gây ra cong vênh sản phẩm nhựa:

– Thường là do bản thân sản phẩm bị co ngót quá lớn, co ngót không đều giữa các phần dẫn đến cơ chế tác động của ứng suất dư (residual stresses) tạo thành trong quá trình ép. Mức độ cong vênh phụ thuộc vào hệ số co ngót của nguyên liệu.

-Các nguyên nhân khác như:

• Độ dày sản phẩm không đồng nhất, thiếu gân tăng cứng(đối với các sản phẩm dạng hộp, có thành mỏng và kích thước tương đối lớn)
• Hình dạng, vị trí, số lượng, vị trí đặt kênh dẫn nhựa (channel), vị trí cổng phun (gate) không thích hợp.

Khắc phục hiện tượng cong vênh:

Một khi sản phẩm bị cong vênh thì việc sửa chửa là rất khó, tuy nhiên chúng ta vẫn có thể thử những cách như tăng thời gian làm mát, thêm gân chịu lực cho sản phẩm, giảm tốc độ phun, điều chỉnh nhiệt độ khuôn,… Phòng tránh bằng cách thiết kế đồng nhất thành sản phẩm và là làm đồ gá để ép thẳng sản phẩm. Sử dụng phần mềm CAE Moldex3D mô phỏng và phân tích quá trình ép phun trước khi đưa vào sản xuất để dự đoán các xu hướng cong vênh của sản phẩm và các vị trí có thể xảy ra cong vênh từ đó điều chỉnh các thông số giả lập để hạn chế hiện tượng này.

2. Lõm trên bề mặt sản phẩm

Mô tả: Đây là hiện tượng sản phẩm sau khi ép nhựa, trên bề mặt của nó xuất hiện một số vị trí bị lõm một phần xuống so với bề mặt xung quanh nhìn giống như các vũng nước để lại trên mặt đất sau khi trời mưa. Hiện tượng lõm bề mặt này thường xảy ra ở những vị trí có thành dày trên sản phẩm hoặc có độ chênh lệch độ dày thành quá lớn. Các vị trí có gân (stiff) dày cũng rất dễ xảy ra lỗi này. Khuyết tật lõm trên bề mặt sản phẩm có thể không làm ảnh hưởng đến kích thước tổng thể hay làm ảnh hưởng, giảm hoặc mất đi chức năng của sản sản phẩm nhưng sẽ gây mất thẩm mỹ bên ngoài sản phẩm và những nguy cơ tiềm ẩn trong quá trình sử dụng nó nên phải khắc phục ngay khi phát hiện thấy.

Nguyên nhân: Hiện tượng lõm trên bề mặt sản phẩm thực chất là do hiện tượng co ngót (shrinkage) của nhựa gây ra. Co ngót thường tập trung ở các khu vực chứa nhiều vật liệu. Trong thời gian làm nguội thì độ co ngót ở đây tăng lên đột ngột nhưng dòng nhựa nóng không tiếp tục được bơm vào do quá trình hóa rắn gần như đã kết thúc, áp suất quá trình ép phun không còn tác dụng.

Khắc phục: Cách tốt nhất để khắc phục hiện tượng vết lõm trên bề mặt sản phẩm là hạn chế những vị trí bị tập trung vật liệu quá nhiều. Độ dày gân nên làm bằng 1/2 – 2/3 độ dày thành chính, thành sản phẩm thiết kế nên có độ dày không bị chênh lệch đột ngột hoặc chênh lệch nhiều. Khi phát hiện ra vết lõm bề mặt sản phẩm nhựa thì nên thử thay đổi các thông số của quá trình ép phun như: tăng áp suất phun (injection pressure), tăng thời gian bảo áp (packing time)… Sử dụng phần mềm CAE Moldex3D để dự đoán các vị trí có thể xảy ra lõm bề mặt từ đó lên phương án đối phó ngay từ khâu phân tích trên máy tính

Sản phẩm liên quan

Xem tiếp phần 2

Bài viết Các khuyết tật thường gặp trên sản phẩm ép nhựa và cách khắc phục (Phần 1) đã xuất hiện đầu tiên vào ngày BKMech Máy CNC.

Thiếu liệu (Short Shots) hay còn gọi là Không điền đầy

Mô tả: Hiện tượng này xảy ra khi vì một nguyên nhân nào đó, nhựa nóng chảy được phun vào lòng khuôn nhưng lại không thể điền đầy không gian bên trong lòng, hoặc các lòng khuôn khiến cho khi lấy sản phẩm ra, sản phẩm không hoàn thiện do thiếu một phần nào đó và trở thành phế phẩm.

Nguyên nhân: Có rất nhiều nguyên nhân dẫn tới hiện tượng không điền đầy như:

• Vận tốc, áp suất phun vào chưa đạt, chưa đủ điền đầy nhựa vào lòng khuôn.
• Nhiệt độ của khuôn thấp do thời gian làm mát dài (cooling time), thấp hơn cả nhiệt độ nóng chảy của nhựa, độ nhớt quá thấp dẫn đến nhựa chưa được điền đầy đã bị làm nguội và hóa rắn, khi đó dòng nhựa nóng chảy bị phần nhựa hóa rắn ngăn cản không điền đầy nốt phần còn lại.
• Khử khí, thoát khí trong lòng khuôn không tốt khiến hiện tượng air, khí chiếm thể tích lòng khuôn không cho nhựa vào điền đầy.
• Thành sản phẩm quá mỏng khiến nhựa khó điền đầy.
• Cổng phun quá bé.

Khắc phục hiện tượng không điền đầy: Lựa chọn vật liệu nhựa có độ nhớt thấp nhưng tính chảy cao giúp điền đầy lòng khuôn; tăng nhiệt độ khuôn, tăng nhiệt độ nóng chảy để tăng tính chảy của nhựa; tính toán hệ thống thoát khí hợp lí để không bị các bẫy khí (air) tồn tại trong lòng khuôn; tăng cấp liệu cho máy ép, tăng độ bóng bề mặt lòng khuôn để giảm ma sát, …

Bọt khí – rỗ khí (Air trap, Vacuum Voids)

Mô tả: Hiện tượng này gây ra các túi bọt khí nhỏ mắc kẹt bên trong thành sản phẩm hoặc các lỗ nhỏ li ti trên bề mặt sản phẩm.

Nguyên nhân:

• Sự hóa rắn không đồng nhất về tính chất giữa phần vật liệu bên ngoài thành và bên trong sản phẩm.
• Lực kẹp không đủ khiến không khí trong khuôn dễ bị bẫy trong quá trình hóa rắn.
• Nhựa đầu vào bị ẩm, chưa được sấy khô trước khi gia nhiệt.
• Độ kín khít, chính xác giữa các tấm khuôn không cao khiến khí lọt vào.
• Hệ thống thoát khí không tốt.
• Cấu tạo kênh dẫn cua cút gấp khúc nhiều làm thay đổi dòng chảy đột ngột liên tụcc, tại các vị trí đó sẽ có khí cuốn theo dòng chảy nhựa vào khuôn.

Khắc phục hiện tượng bọt khí-rỗ khí: Sấy nhựa khô trước khi gia nhiệt; đảm bảo hệ thống thoát khí hoạt động tốt; bố trí kênh dẫn nhựa phù hợp; đảm bảo đủ lực kẹp, …

Bài viết Các khuyết tật thường gặp trên sản phẩm ép nhựa và cách khắc phục (Phần 2) đã xuất hiện đầu tiên vào ngày BKMech Máy CNC.

Moldex3D phiên bản eDesign có chức năng chính là tạo lưới (Mesh) cho chi tiết cần phân tích, hỗ trợ thiết kế áo khuôn, các kênh dẫn nhựa, cổng phun, kênh làm mát, … từ đó phục vụ cho việc phân tích quá trình ép phun của phần mềm Moldex3D.

Có những gì trong Moldex3D?

– Moldex3D Flow cho phép người sử dụng thiết kế tự do và mô phỏng để dự đoán các vấn đề như đường hàn, rỗ khí, cong vênh… và kiểm tra sự ảnh hưởng của cổng phun tới sự cân bằng dòng chảy nhựa.

– Moldex3D Pack mô phỏng đầy đủ các biến đổi mật độ và trạng thái dòng chảy nhựa trong quá trình điền đầy. Nó giúp người sử dụng xác định chính xác thời gian điền đầy cổng phun, thời gian điền đầy, áp suất điền đầy hiệu quả và dự báo các khuyết tật, giảm thiểu độ co ngót thể tích.

– Moldex3D Cool cải thiện hiệu suất của hệ thống làm mát bằng cách hỗ trợ thiết kế và tối ưu hóa hệ thống làm mát giúp giảm thời gian của chu kỳ ép phun. Hỗ trợ mô phỏng các sản phẩm có cấu tạo hình học phức tạp. Hơn nữa, Moldex3D Cool hỗ trợ để đưa ra các phân tích chính xác hơn cho hệ thống và mô phỏng quá trình làm mát. Người dùng có thể dễ dàng quan sát nhiệt độ nấm mốc động và tối ưu hóa quá trình làm mát.

– Moldex3D Warp cung cấp khả năng phân tích đáng tin cậy để mô phỏng các vấn đề chính gây co ngót và biến dạng, kiểm soát thêm các nhược điểm của sản phẩm đúc.

– Moldex3D MCM linh hoạt trong phân tích sản phẩm đúc nhựa. Khả năng phân tích rõ ràng của nó cho phép người dùng đánh giá quá trình đúc khuôn, quá trình ép và quá trình đúc liên tục nhiều lần, giúp quan sát chính xác các tương tác từ đó giảm thiểu nguy cơ cong vênh của sản phẩm.

– Moldex3D RIM Solution có thể phân tích phản ứng trong quá trình đúc cho vật liệu nhiệt. Các ứng dụng điển hình bao gồm đúc khuôn polyester không no, polyurethane, cao su silic lỏng, hợp chất đúc epoxy, vv. . Nó có khả năng mô phỏng điền đầy lòng khuôn, sự cong vênh, định hướng sợi, . .

– Moldex3D Designer, giúp nhà thiết kế có thể xác minh và tối ưu hóa thay đổi thiết kế hiệu quả hơn và linh hoạt hơn.

– Moldex3D Viewer là một công cụ độc lập và miễn phí mà Moldex3D cung cấp để trực quan hóa kết quả phân tích. Nó có thể tạo các báo cáo tự động ở định dạng HTML hoặc PowerPoint. Với khả năng hiển thị rộng rãi, người dùng có thể xem ưu và khuyết điểm của tất cả các mô phỏng và xác định chia sẻ với đồng nghiệp của họ, các nhà sản xuất khuôn, kỹ sư, giám đốc điều hành, đối tác và khách hàng.

– Parallel Computing-Tất cả các máy Moldex3D đều hỗ trợ tính toán song song đa lõi và đa CPU để rút ngắn thời gian mô phỏng. Tính toán song song có thể được thực hiện cục bộ trên máy tính để bàn của bạn hoặc từ xa trên một cụm máy tính khác.

BKMech là nhà phân phối chính thức phần mềm Moldex3D của hãng CoreTech tai Việt Nam. Tìm hiểu về phần mềm moldex và chúng tôi qua các kênh dưới đây:

Bài viết Phần mềm CAE Moldex3D đã xuất hiện đầu tiên vào ngày BKMech Máy CNC.