Lịch sử hình thành và phát triển khuôn nhựa gắn liền với các công nghệ đúc nhựa tương ứng.

Đúc nhựa là quá trình biến những hạt nhựa thô thành sản phẩm nhựa hoàn chỉnh có hình dạng cố định được tạo bởikhuôn ép nhựa mẫu. Khuôn ép nhựa tạo nên tính đặc trưng của quá trình ép nhựa.

Lịch sử hình thành của khuôn nhựa

Đúc nhựa bắt đầu được hình thành từ một quả bóng Bi – a. Vào cuối năm 1800 để đáp ứng nhu cầu chế tạo quả bóng bi – a nhựa (quả bóng bi – a đầu tiên) người ta phải sử dụng đến công nghệ đúc có khuôn  định hình và từ đó đúc nhựa được ứng dụng cho đến bây giờ.

Năm 1868, John Wesley Hyatt đã phát minh ra một cách để tạo ra những quả bóng bi-a bằng cách bơm celluloid vào khuôn. Tiếp đó, bốn năm sau Hyatt và anh trai của ông đã phát minh và được cấp bằng sáng chế cho một chiếc máy để tự động hóa quy trình, đánh dấu cỗ máy ép phun nhựa đầu tiên tồn tại. Nó đã sử dụng một pít tông cơ bản để bơm nhựa vào khuôn thông qua một xi lanh được làm nóng.

Năm 1946, máy ép phun trục vít được phát minh bởi James Hendry, thay thế cho kỹ thuật phun pít tông. Đây là kỹ thuật được sử dụng phổ biến nhất hiện nay.

Năm 1950, sản xuất bộ phận của búp bê đồ chơi lần đầu tiên sử dụng khuôn đúc nhựa. Và sau đó vào những năm 1960, quy trình đúc hiện đại cho phép chúng ta tạo ra các thùng chứa lớn với polyetylen mật độ thấp đã được phát triển. Cho tới ngày nay – thời đại công nghệ 4.0, sự cải tiến về mọi mặt: máy ép, khuôn ép, công nghệ, quy trình sản xuất và kể cả nguyên vật liệu đạt đến trình độ kỹ thuật cao tạo ra những sản phẩm đạt chất lượng tốt nhất.

Các loại khuôn nhựa cơ bản

Ứng với các công nghệ đúc phổ biến là một loại khuôn mẫu đúc nhựa tương đương.

Khuôn đúc quay

Đúc quay (còn được gọi bằng rotom khuôn) là quá trình sản xuất tạo ta các sản phẩm nhựa, bộ phận rỗng bằng cách đặt bột nhựa hoặc nhựa lỏng vào khuôn kim loại và quay trong lò nóng ở nhiệt độ cao cho đến khi nhựa bọc bên trong khuôn. Vòng quay liên tục của khuôn tạo ra lực ly tâm tạo thành các sản phẩm có thành chẵn. Sau khi khuôn nguội, nhựa cứng được lấy ra khỏi khuôn.

Công nghệ đúc nhựa – khuôn đúc quay

Việc sử dụng đúc khuôn quay mang đến sự tiết kiệm về nguyên vật liệu trong có trình ép. Đồng thời những loại nhựa sử dụng trong ép khuôn quay có khả năng tái sử dụng tốt. Cho nên đúc quay vừa có sự tiết kiệm vừa thân thiện với môi trường.

Khuôn ép phun

Ép phun là quá trình chế tạo các bộ phận nhựa tùy chỉnh bằng cách bơm vật liệu nhựa nóng chảy ở áp suất cao vào khuôn kim loại. Cũng giống như các hình thức đúc nhựa khác, sau khi nhựa nóng chảy được bơm vào khuôn, khuôn được làm lạnh và mở ra đẩy sản phẩm nhựa đã rắn ra ngoài.

Máy ép phun cho phép đúc xác sản phẩm nhựa có kích thước nhỏ với sự chính xác cao cho đến các bộ phận xe hơi cỡ lớn. Để tạo nên tính đặc trưng và tính ứng dụng rộng rãi, mạnh mẽ phụ thuộc rất lớn vào khuôn ép nhựa.

Thổi khuôn

Đúc thổi là một phương pháp làm cho các bộ phận bằng nhựa rỗng, vách mỏng, tùy chỉnh. Nó chủ yếu được sử dụng để làm các sản phẩm có độ dày thành đồng đều và hình dạng là quan trọng. Quá trình này dựa trên nguyên tắc tương tự như thổi thủy tinh.

Nhựa được làm nóng bằng máy thổi và bơm khí thổi vào bên trong phần rỗng của nhựa nóng như quả bóng bay. Nhựa được thổi vào khuôn và khi nó nở ra, nó ép vào các bức tường của khuôn có hình dạng của nó. Sau khi bong bóng nhựa dẻo làm đầy khuôn, nó được làm lạnh và cứng lại, và bộ phận được đẩy ra.

Các chai nhựa xung quanh chúng ta thường được chế tạo từ công nghệ thổi khuôn.

Tạo hình bằng khuôn ép

Công nghệ đúc nhựa – tạo hình bằng ép khuôn

Tạo hình bằng khuôn ép khác hoàn toàn với khuôn ép phun. Bản chất của tạo hình bằng khuôn ép là sự nén khuôn, nhựa thô được cho trực tiếp vào khuôn nóng và sau đó ép thành một hình dạng cụ thể. Nhựa sử dụng trong công nghệ tạo hình bằng khuôn không phải dạng hạt hoặc dạn bột mà là dạng nhựa tấm.

Ứng dụng công nghệ tạo hình bằng khuôn ép trong nhiều lĩnh vực như sản xuất đế giày, sản xuất bộ phận oto,… Tuy  nhiên, chất lượng sản phẩm của công nghệ này không thể so sánh được công nghệ ép phun kỹ thuật cao.

Ngoài những khuôn đúc nhựa kể trên còn có loại khuôn ép đùn, khuôn mẫu chảy,…Song công nghệ cũng như sự hoàn hảo của khuôn mẫu được đánh giá cao mọi mặt vẫn là khuôn ép phun nhựa, loại khuôn phổ biến nhất được sử dụng trong ngành ép nhựa hiện nay.