Phân loại và quy trình sản xuất nhựa: Nhựa nhiệt dẻo, nhựa nhiệt rắn và in 3D

Phân loại nhựa

Nhựa là một loại vật liệu được tạo thành từ tỉ lệ thành phần và chất phụ gia khác nhau. Dựa vào bản chất và tính chất của chúng, nhựa có thể được chia thành hai loại chính: nhựa nhiệt dẻo và nhựa nhiệt rắn.

Nhựa nhiệt dẻo:

Nhựa nhiệt dẻo là vật liệu được làm từ nhựa, khi được gia nhiệt và chảy, chúng trở thành chất lỏng và có thể đóng rắn khi làm nguội. Nhựa nhiệt dẻo có thể nóng chảy trở lại khi được gia nhiệt một lần nữa, và quy trình này có thể được lặp lại nhiều lần. Điều này khác với nhựa nhiệt rắn, vì khi nhựa nhiệt rắn đã đóng rắn, nó không thể nóng chảy trở lại như nhựa nhiệt dẻo. Nhựa nhiệt dẻo cũng có khả năng tái chế.

Một số loại nhựa nhiệt dẻo phổ biến bao gồm acrylic (PMMA), acrylonitrile butadiene styrene (ABS), polyamide (PA), polylactic acid (PLA), polycarbonate (PC), polyether ether ketone (PEEK), polyethylene (PE), polypropylene (PP) và polyvinyl chloride (PVC).

Nhựa nhiệt rắn:

Nhựa nhiệt rắn được tạo ra bằng cách hình thành các liên kết chéo trong quá trình đóng rắn và quá trình này không thể đảo ngược. Ban đầu, nhựa nhiệt rắn ở dạng lỏng, nhưng sau khi đóng rắn, chúng không thể nóng chảy trở lại như nhựa nhiệt dẻo. Việc nung chảy nhựa nhiệt rắn một lần nữa sẽ gây phá hủy vật liệu. Nhựa nhiệt rắn không thể tái chế.

Một số loại nhựa nhiệt rắn phổ biến bao gồm cyanate ester, epoxy, polyester, polyurethane, silicone, cao su lưu hóa và nylon tổng hợp.

Quy trình sản xuất phù hợp với từng loại nhựa

Mỗi loại nhựa đều có công nghệ sản xuất và quy trình sản xuất phù hợp để đáp ứng yêu cầu về chất lượng và năng suất của các ứng dụng nhựa, bao gồm chất liệu, hình dạng và sự phức tạp của thiết kế.

In 3D (3D Printing): Phương pháp in 3D cho phép tạo ra các chi tiết sản phẩm 3 chiều bằng cách xây dựng mô hình CAD thông qua việc thêm lớp vật liệu cho đến khi bộ phận hoàn chỉnh được tạo thành. Ưu điểm của phương pháp này là tính kinh tế và khả năng tạo ra các bộ phận với thiết kế hình học phức tạp.

Quy trình in 3D bao gồm:

1. Thiết lập quy trình in: Chuẩn bị phần mềm in để bố trí và định hướng mô hình trong khối lượng và cấu trúc hỗ trợ, lát cắt mô hình.
2. Quy trình in: Phương pháp in phụ thuộc vào công nghệ in 3D như tạo mô hình bằng cách lắng đọng hợp chất làm nóng chảy các sợi nhựa (FDM), công nghệ in lập thể để xử lý chất dẻo trạng thái lỏng (SLA) hoặc kỹ thuật nóng chảy bột nhựa bằng laser (SLS).
3. Xử lý sau in: Tháo các bộ phận, chi tiết nhựa ra khỏi máy in, làm sạch và bảo dưỡng.

Phương pháp in 3D phù hợp với các loại nhựa như nhựa nhiệt dẻo (ABS và PLA) sử dụng công nghệ FDM, và nhựa nhiệt rắn sử dụng công nghệ SLA, cũng như nylon và các vật liệu tổng hợp từ nylon sử dụng công nghệ SLS.

Phân loại và quy trình sản xuất nhựa đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng và hiệu suất của sản phẩm nhựa. Việc lựa chọn đúng loại nhựa và quy trình sản xuất phù hợp giúp đáp ứng yêu cầu của ứng dụng cụ thể và tối ưu hóa quá trình sản xuất.