Cơng nghệ tạo hình bằng nhiệt là q trình đốt nóng các tấm nhựa nhiệt mỏng đạt đến nhiệt độ tan chảy của nó, sau đó kéo dãn hoặc cho vào khn đơn và giữ chúng cố định tại một vị trí trong khi nó làm nguội và hóa rắn tạo thành hình dạng mong muốn.
Hình 4.9 Thiết bị tạo hình nhiệt
4.2.1 Nguyên lý hoạt động
Tấm hoặc màng được tạo từ công nghệ đùn được giữ cố định bởi thiết bị gá và được đốt nóng bởi lị sử dụng nhiệt khuếch tán hoặc bức xạ cho đến khi nó mềm hẳn
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
ra. Tấm nhựa sau đó được gá theo phương nằm ngang trên khn và sau đó sẽ được ép chặt hoặc kéo dãn bằng cách sử dụng áp suất chân khơng, áp suất khơng khí hoặc lực cơ học. Các tấm nhựa được làm mềm sẽ được làm biến dạng sao cho phù hợp với hình dạng của khn và được cố định tại một vị trí cho đến khi nó nguội đi. Cuối cùng sản phẩm sẽ có hình dạng bề mặt khn.
Các giai đoạn chính: cắt hình sơ bộ, tạo hình và làm nguội, lấy sản phẩm và hồn tất.
Những tấm nhựa có thành mỏng (khoảng dưới 0.06inch) được chủ yếu sử dụng cho các đồ đựng một lần, trong khi những tấm có thành dày lại được sử dụng ở các bề mặt lâu dài trên xe hơi, trên vòi tắm hoặc các thiết bị điện tử. Có rất nhiều loại vật liệu có thể sử dụng trong quá trình này.
4.2.2 Phân loại
Tạo hình chân khơng: Đây là phương pháp dạng đơn giản nhất, dùng áp suất chân không để kéo tấm nhựa vào lịng khn. Q trình bắt đầu khi tấm nhựa được gia mềm. Sau đó, áp suất chân khơng thơng qua các lỗ nhỏ ở bên trong khuôn sẽ đấy tấm nhựa vào sát khn, nơi mà nó được làm nguội và có hình dạng mong muốn (hình dạng lịng khn).
Phương pháp này được sử dụng khi sản phẩm yêu cầu hình dạng của bề mặt trong có kích thước và chất lượng cao, ví dụ: như bồn tắm, các bồn nước khống cần có các gai.
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Ưu điểm: khơng có hiện tượng chiều dầy của sản phẩm bị mỏng, giá của khn thấp hơn khi có u cầu là lịng khn, chu kỳ ngắn, nhiệt độ yêu cầu thấp, tạo chi tiết dễ dàng.
Nhược điểm: giá vật liệu cao, phế liệu cao, sản phẩm chỉ được tạo hình bởi một phía nhờ khn.
Hình 4.10 Thiết bị tạo hình nhiệt bằng chân khơng
Tạo hình sử dụng áp suất khơng khí: để tận dụng mơi trường chân khơng của tấm nhựa, áp suất khơng khí ( phổ biến là 50psi), có thể lên tới 100psi) được sử dụng ở phía sau tấm nhựa để ép nó đi vào khn. Lực bổ sung này sẽ giúp tạo nên được các tấm nhựa có bề dày và tạo nên các chi tiết hồn hảo hơn….
Trường ĐH Cơng Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Tạo hình sử dụng lực cơ học: Đây là phương pháp sử dụng lực ép cơ học vào bên trong hoặc xung quanh khn bằng tiếp xúc trực tiếp. Điển hình là có một chốt chính sẽ đẩy tấm nhựa và khn và ép nó để đạt được hình dạng mong muốn.
Vật liệu tạo hình thường được làm bằng gỗ hoặc kim loại hoặc polymer nhiệt rắn
Ưu điểm: chiều dày đồng đèu hơn đặc biệt là các sản phẩm dạng hộp, giảm sự kéo hoặc sự mỏng của vật liệu trong quá trình định dạng.
Nhược điểm: phải dùng 2 nửa khn, chi phí nhiều hơn 2 phương pháp trước.
Hình 4.12 Thiết bị tạo hình nhiệt bằng cơ học
4.2.3 Những lưu ý khi chọn phương pháp tạo hình nhiệt:
Khi chọn phương pháp tạo hình nhiệt để tạo ra sản phẩm cần cân nhắc nhiều yếu tố, đầu tiên cần cân nhắc các vấn đề về môi trường như:
Chất chống hóa học: Sản phẩm có liên quan đến những thành phần hóa học chất longt hay chất khí?
Nhiệt độ: Nhiệt độ cao nhất, thấp nhất mà sản phẩm sẽ phải chịu là gì? Khi chịu nhiệt độ cao nhất được gọi nhiệt độ lệch nhiệt, cịn khi chịu nhiệt độ thấp nhất thì gọi là độ nứt vết lạnh. Cần phải đảm bảo hồn thiện đễ sản phẩm giữ được kích thước, hình dạng cũng như tính chất vật lý khác của nó sau khi sản xuất.
Trường ĐH Công Nghiệp Thực Phẩm Tp.HCM Khoa Cơng Nghệ Hóa Học
Nơi sử dụng sản phẩm: ở trong nhà hay ngồi trời? Có thường xun tiếp xúc với tia cựa tím từ mặt trời hay khơng?
Nên cân nhắc những vấn đề này trước khi chọn nguyên liệu để giảm thiểu sai sót khi sản xuất.