Công nghệ và quy trình sản xuất nhựa phổ biến nhất

Nhựa là một vật liệu được sử dụng phổ biến trên toàn thế giới, có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực như điện tử, y tế, xây dựng,… Để tạo ra các sản phẩm nhựa cao cấp, cần phải trải qua một quy trình sản xuất nghiêm ngặt với sự hỗ trợ của các công nghệ tiên tiến. Trong bài viết này, hãy cùng Green BM tìm hiểu chi tiết về các công nghệ và quy trình sản xuất nhựa phổ biến.

Những loại hạt nhựa đang được ưa chuộng trên thị trường

Hạt nhựa được xem là nguyên liệu cốt lỗi không thể thiếu trong quy trình sản xuất sản phẩm nhựa. Khả năng tan chảy nhanh chóng của hạt nhựa tạo điều kiện thuận lợi cho việc tạo hình sản phẩm trong quá trình sản xuất. Hiện nay, trên thị trường có hai dòng hạt nhựa được ưa chuộng nhất đó chính là hạt nhựa tái sinh và hạt nhựa nguyên sinh.

Hạt nhựa nguyên sinh và ưu điểm vượt trội

Nhựa nguyên sinh là loại hạt nhựa có màu trắng tự nhiên, chưa từng qua sử dụng, không pha tạp chất và các chất phụ gia. Loại nhựa này được sản xuất từ dầu mỏ, nổi bật với độ nguyên chất cao, có thể tương đồng với độ tinh khiết của vàng 9999.

Nhựa nguyên sinh được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp sản xuất nhựa. Để đáp ứng nhu cầu đa dạng của các ngành nghề, nhà sản xuất thường pha trộn thêm các hạt màu để tạo ra sự phong phú về màu sắc cho chất liệu này. Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại nhựa nguyên sinh khác nhau, phổ biến có thể kể đến PE, PVC, PET, PA, POM, PP, ABS, PC,…

Hạt nhựa tái sinh

Nhựa tái sinh là sản phẩm được sản xuất từ nhựa nguyên sinh hoặc tái chế từ nhựa đã qua sử dụng. Trong quá trình tái chế, các sản phẩm nhựa sẽ trải qua nhiều quy trình như nghiền nhỏ, tẩy rửa, loại bỏ tạp chất, nung chảy,… để chuyển thành dạng sợi hoặc dạng hạt nhựa.

Nhựa tái sinh là một nguyên liệu sản xuất thân thiện với môi trường, có khả năng sử dụng lại nhiều lần, giúp tiết kiệm tối đa tài nguyên và nguồn lực. Quá trình sản xuất này đồng thời cũng đóng góp vào việc bảo vệ môi trường và giảm thiểu tác động xấu đến thiên nhiên.

Các công nghệ sản xuất nhựa phổ biến nhất

Công nghệ sản xuất đóng một vai trò vô cùng quan trọng trong ngành công nghiệp nhựa hiện đại. Để có thể tạo ra các sản phẩm nhựa có hình dạng và chất lượng mong muốn, nhà sản xuất sẽ phải ứng dụng rất nhiều công nghệ khác nhau. Tham khảo ngay những thông tin dưới đây để tìm hiểu thêm về những công nghệ sản xuất sản phẩm nhựa hàng đầu hiện nay.

Phương pháp in 3D

In 3D là một phương pháp tạo ra các chi tiết sản phẩm ba chiều bằng cách sử dụng mô hình CAD. Ưu điểm nổi bật của công nghệ này khả năng sản xuất các bộ phận với thiết kế hình học phức tạp một cách dễ dàng. Điều mà các phương pháp sản xuất thủ công thường gặp khó khăn và mất rất nhiều thời gian.

Phương pháp in 3D có thể giảm chi phí sản xuất đáng kể, đồng thời không đòi hỏi sự đầu tư quá lớn vào cơ sở vật chất. Tuy nhiên, quy trình in 3D thường sẽ tốn khá nhiều thời gian vì cần sự chính xác cao để đảm bảo tính thẩm mỹ của sản phẩm.

Quy trình sản xuất nhựa bằng phương pháp in 3D:

• Thiết lập quy trình: Chuẩn bị phần mềm in, bố trí và định hướng mô hình theo bản in 3D đã thiết kế sẵn.
• Quy trình in: Quá trình này sẽ phụ thuộc vào công nghệ và chất liệu nhựa mà nhà sản xuất sử dụng như công nghệ SLA in lập thể xử lý chất dẻo ở trạng thái lỏng hay kỹ thuật nóng chảy bột nhựa bằng công nghệ laser SLS,…
• Xử lý sau in: Thao các chi tiết nhựa khỏi máy in, tiến hành làm sạch, loại bỏ các chi tiết thừa và tiến hành bảo quản.

Những loại nhựa phù hợp với phương pháp in 3D:

• Nhựa ABS và PLA.
• Nhựa nhiệt rắn.
• Nylon và các vật liệu tổng hợp được làm từ nylon.

Gia công CNC

Gia công CNC hay CNC machining là một quy trình sản xuất nhựa mà vật liệu rắn được gia công thông qua việc sử dụng công cụ máy cắt. Công cụ này sẽ di chuyển tự động trên vật liệu rắn và loại bỏ những chi tiết không cần thiết để tạo nên một sản phẩm hoàn chỉnh.

Gia công CNC là một phương pháp hiệu quả để tạo nên các bộ phận, chi tiết nhựa chất lượng cao trong một thời gian ngắn như ròng rọc, bánh răng,… Chi phí sản xuất của công nghệ này sẽ tỷ lệ thuận với độ phức tạp của sản phẩm.

Quy trình sản xuất sản phẩm nhựa bằng phương pháp gia công CNC:

• Thiết lập bản vẽ thiết kế: Phương pháp gia công CNC sẽ được điều khiển hoàn toàn bằng máy tính. Do đó, trong giai đoạn này nhà sản xuất sẽ chuẩn bị các bản vẽ thiết kế và thực hiện lập trình cho máy để kiểm soát các bước cắt, tốc độ, lộ trình di chuyển,…
• Gia công: Thực hiện giao công sản phẩm quá nhiều công đoạn như kiểm tra, gia công CNC thô, tinh,…
• Xử lý sau gia công: Lấy sản phẩm ra khỏi máy cắt, làm sạch và bảo quản.

Những loại nhựa phù hợp sử dụng trong gia công CNC:

• PMMA – Acrylic.
• ABS – Acrylonitrile butadiene styrene.
• PA – Polyamide nylon.
• PLA – Polylactic acid.
• PC – Polycarbonate.
• …

Đúc polymer

Sản xuất nhựa bằng phương pháp đúc polymer thường được sử dụng trong quy trình tạo mẫu sản phẩm. Phương pháp này thường không đòi quá nhiều chi phí đầu tư trong giai đoạn đầu. Tuy nhiên, càng về sau, chi phí đầu tư sẽ tăng cao do nhu cầu lớn về số lượng nhân công.

Quy trình chế tạo nhựa bằng phương pháp đúc polymer:

• Chuẩn bị khuôn: Phủ một lớp chống bám dính vào khuôn đúc để giúp cho việc tháo sản phẩm khỏi khuôn dễ dàng hơn.
• Quá trình đúc: Làm nóng khuôn, đổ hỗn hợp nhựa vào khuôn và chờ chúng đông cứng lại. Có thể sử dụng gia nhiệt để thúc đẩy hỗn hợp đóng rắn nhanh hơn. Sau khi lấy phần đóng rắn ra khỏi khuôn, tiếp tục sử dụng các công cụ chế tác như flash, chà nhám,… để tạo hình sản phẩm.

Vật liệu nhựa được sử dụng phổ biến trong quy trình đúc polymer:

• Polyurethane
• Epoxy
• Polyesters
• Silicone
• Acrylic
• Polyether

Đúc quay

Đây là một trong những phương pháp sản xuất nhựa được sử dụng rất phổ biến. Đúc quay được thực hiện bằng cách làm nóng khuôn rỗng, sau đó cho vật liệu nhựa vào bên trong. Sử dụng lực quay ly tâm đối với khuôn ép, từ đó tạo ra các sản phẩm nhựa rỗng. Quy trình thực hiện của phương pháp này diễn ra như sau:

• Nạp nguyên liệu: Cho bột nhựa vào khuôn và làm nóng.
• Quay khuôn bằng lực ly tâm: Sau khi nhựa bị nung chảy ra, tiến hành cho khuôn quay đều theo 2 trục hình vuông để chất liệu bám đều vào thành khuôn.
• Làm nguội: Quá trình làm nguội được diễn ra trong khi khuôn vẫn chuyển động. Điều này sẽ giúp cho các chi tiết nhựa có được hình dáng lý tưởng nhất cho đến khi hỗn hợp đóng rắn hoàn toàn.
• Xử lý: Lấy vật đúc ra khỏi khuôn và tiến hành xử lý loại bỏ các chi tiết thừa.

Các loại nhựa phù hợp với phương pháp đúc quay:

• PVC – Polyvinyl clorua.
• PP – Polypropylene.
• PE – Polyethylene.
• PC – Polycarbonate.
• Nylon.

Khuôn thổi

Công nghệ thổi khuôn là quy trình sản xuất nhựa mà trong đó ống nhựa nóng chảy sẽ được thổi khí vào khuôn đúc có hình dạng mong muốn. Sau khi khí được thổi vào, ống nhựa sẽ giãn ra và bám vào bề mặt khuôn. Chờ sản phẩm đóng rắn, lấy ra ngoài và hoàn thiện những công đoạn sản xuất cuối cùng.

Công nghệ thổi khuôn được sử dụng để sản xuất các sản phẩm nhựa có hình dạng rỗng, nhẹ và bền như chai lọ, ống hút, bình xịt,… Quy trình sản xuất được thực hiện các bước sau:

• Thiết lập khuôn: Nung chảy các hạt nhựa và tạo thành một ống rỗng.
• Thổi phồng: Cho ống rỗng vào khuôn ép, dưới tác động áp suất cao, ống rỗng sẽ được phổi phồng lên cho đến khi đạt được kích thước yêu cầu.
• Làm nguội: Chờ cho các chi tiết nguội và đóng rắn, lấy sản phẩm ra khỏi khuôn và xử lý các chi tiết thừa.

Các loại nhựa được sử dụng phổ biến trong công nghệ khuôn thổi:

• ABS – Acrylonitrile butadiene styrene.
• PET – Polietilen tereftalat.
• PVC – Polyvinyl clorua.
• PS – Polystyrene.
• PC – Polycarbonate.
• PP – Polypropylene.

Ép phun

Công nghệ ép phun là một quy trình sử dụng áp suất cao để đẩy nhựa nóng chảy vào một khuôn ép có hình dạng mong muốn. Sau khi nhựa đã hạ nhiệt và cứng lại, khuôn ép sẽ được mở ra và hệ thống tiến hành đẩy sản phẩm ra bên ngoài.

Công nghệ ép phun thường được sử dụng để sản xuất các sản phẩm nhựa có hình dạng phức tạp, cần sự chính xác và đồng nhất như các bộ phận máy tính, ốp điện thoại,…

Quy trình sản xuất nhựa bằng công nghệ ép phun:

• Thiết lập khuôn: Sử dụng máy thủy lực để đóng khuôn nhằm đảm bảo sự khép kín.
• Đùn nhựa: Nóng chảy hạt nhựa vào sơm chúng vào khuôn ép.
• Làm nguội: Sử dụng các biện pháp làm nguội và thành phần ra khỏi khuôn ép.
• Xử lý: Loại bỏ những chi tiết nhựa thừa sau khi mở khuôn.

Phương pháp ép phun sử dụng nhiều loại nhựa khác nhau để sản xuất ra thành phẩm mong muốn:

• PMMA – Acrylic.
• PVC – Polyvinyl clorua.
• ABS – Acrylonitrile butadiene styrene.
• PETG – Polyethylene terephthalate glycol.
• …

Đùn ép

Phương pháp đùn ép là quá trình nung chảy nhựa liên tục trong buồng đun và ép chúng qua khuôn để tạo hình dạng mong muốn. Phương pháp này phù hợp để sản xuất những sản phẩm nhựa có đường kính đồng đều, tiết diện ngang hoặc những sản phẩm có hình khối, rỗng.

Chi phí để sản xuất nhựa theo quy trình đùn ép là không quá cao, bởi lẽ hình dáng và yêu cầu của sản phẩm thường khá đơn giản. Phương pháp này thường được sử dụng để sản xuất ống hút, dây điện và nhiều sản phẩm khác có hình dạng và tiết diện đồng đều.

Quy trình sản xuất theo phương pháp đùn ép:

• Đùn nhựa: Nung chảy hạt nhựa và đùn qua buồng nung.
• Đúc và làm nguội: Ép nhựa qua khuôn để tạo hình mong muốn, sau đó tiến hành làm nhựa.
• Gia công: Tiến hành cuộn hoặc cắt sản phẩm theo chiều dài mong muốn.

Những loại nhựa được sử dụng phổ biến trong quy trình sản xuất đùn ép:

• PMMA – Acrylic.
• PS – Polystyrene.
• PC – Polycarbonate.
• ABS – Acrylonitrile butadiene styrene.
• …

Sản xuất nhựa bằng cách tạo hình chân không

Tạo hình chân không là một phương pháp sản xuất nhựa sử dụng khuôn và máy tạo hình chân không với nhiều hình dạng, kích thước khác nhau để tạo ra sản phẩm. Quy trình này có chi phí dụng cụ không quá cao và khuôn tạo hình có thể được làm từ nhiều nguyên liệu khác nhau như gỗ, nhựa, thạch cao,…

Phương pháp tạo tình chân không được ứng dụng phổ biến trong nhiều lĩnh vực như sản xuất vỏ tàu tuyền, bao bì, khay nhựa,… Dưới đây là quy trình sản xuất chi tiết của phương pháp tạo hình chân không.

• Làm nóng tấm nhựa: Kẹp một tấm nhựa vào khung và đem đi làm nóng nhằm hóa dẻo nhựa.
• Tạo hình sản phẩm: Hút toàn bộ không khí ra khỏi nhựa và khuôn, tiến hành tạo hình sản phẩm mong muốn.
• Làm nguội: Phun sương hoặc sử dụng quạt để làm nguội sản phẩm
• Xử lý: Loại bỏ những chi tiết, bộ phận thừa bằng thiết bị chuyên dụng.

Những loại nhựa được sử dụng phổ biến trong quy trình tạo hình chân không:

• PMMA – Acrylic.
• ABS – Acrylonitrile butadiene styrene.
• PVC – Polyvinyl chloride.
• PP – Polypropylene.
• PETG – Polyethylene terephthalate glycol.
• …

Những tiêu chí quan trọng khi lựa chọn quy trình sản xuất nhựa

Việc lựa chọn quy trình sản xuất sản phẩm nhựa phù hợp là một quyết định vô cùng quan trọng. Để đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng đáp ứng được đầy đủ các yêu cầu về chất lượng, hiệu suất và chi phí, nhà sản xuất cần xem xét một số tiêu chí sau:

Chất liệu trong sản xuất nhựa

Chất liệu là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến quyết định lựa chọn quy trình sản xuất. Mỗi mỗi loại nhựa sẽ có được đặc điểm, tính chất riêng biệt, nếu áp dụng quy trình sản xuất không phù hợp thì sản phẩm cuối cùng sẽ không đạt được chất lượng tốt nhất. Ví dụ như nhựa polyurethane có độ đàn hồi cao chỉ phù hợp với phương pháp đúc, không thể sử dụng phương pháp in 3D để sản xuất loại nhựa này.

Hình dáng và thiết kế

Hình dáng, thiết kế và độ phức tạp của sản phẩm cũng sẽ ảnh hưởng đáng kể đến quyết định lựa chọn quy trình sản xuất. Chọn đúng công nghệ, quy trình sản xuất nhựa sẽ giúp nhà sản xuất tối ưu hóa chi phí và đảm bảo chất lượng sản phẩm.

Quy mô sản xuất – Chi phí sản xuất nhựa

Quyết định lựa chọn quy mô sản xuất thường bị ảnh hưởng nhiều bởi chi phí đầu tư. Quy mô sản xuất càng lớn, chi phí đầu tư ban đầu càng cao và ngược lại. Do đó, nhà sản xuất cần xem xét ngân sách sản xuất để đưa ra quyết định tối ưu nhất.

Thời gian sản xuất nhựa

Mỗi quy trình sản xuất sản phẩm nhựa đều đòi hỏi một thời gian hoàn thành cố định. Vì vậy, nhà sản xuất cần xác định rõ thời gian cần thiết cho sản phẩm để lựa chọn công nghệ và quy trình sản xuất phù hợp nhất với mục tiêu.

Trên đây, Tôn Ngói Nhựa Xanh – Green BM đã cung cấp những thông tin chi tiết về công nghệ và quy trình sản xuất nhựa hàng đầu hiện nay. Hy vọng bài viết này sẽ giúp cho nhà sản xuất có thể lựa chọn được quy trình tối ưu và phù hợp nhất. Nếu như bạn quan tâm đến các dòng sản phẩm tôn nhựa, ngói nhựa xanh cấu trúc 4 lớp thì hãy LIÊN HỆ NGAY với Tôn Ngói Nhựa Xanh – Green BM để được tư vấn và báo giá chi tiết.

Xem thêm: Nhựa PVC là gì? Những ứng dụng của PVC trong xây dựng công trình