Cách chọn máy ép phun tốt nhất

Với nhiều loại máy móc có sẵn trên thị trường, việc lựa chọn máy ép phun phù hợp với nhu cầu của mình có thể là một thách thức. Bài viết này sẽ khám phá các yếu tố chính mà bạn cần biết để hiểu được dữ liệu của nhà cung cấp, cũng như giải thích cách nhu cầu ép phun của doanh nghiệp sẽ tác động đến lựa chọn máy móc của họ. Bài viết cũng sẽ nêu bật các loại máy ép phun có sẵn để các nhà cung cấp có thể yên tâm rằng họ đang mua sản phẩm tốt nhất có thể.

Mục lục
Sự phát triển của thị trường ép phun
Những điều cần cân nhắc khi lựa chọn máy ép phun
Các loại máy ép phun khác nhau
Thị trường mục tiêu cho máy ép phun
Kết luận

Sự phát triển của thị trường ép phun

Thị trường nhựa ép phun toàn cầu dự kiến ​​sẽ tăng trưởng với tốc độ tăng trưởng kép hàng năm (CAGR) trên 4.5%. Nhu cầu toàn cầu về các bộ phận nhựa đúc đang được đáp ứng bằng nguồn cung cấp máy móc chất lượng cao ngày càng tăng, với Trung Quốc trở thành một nhà cung cấp chiếm ưu thế. Kết quả là, sự đổi mới trong thiết kế, công suất và khả năng vận hành của máy ép phun đã dẫn đến sự ra đời của nhiều loại máy móc đa dạng trên thị trường. 

Những điều cần cân nhắc khi lựa chọn máy ép phun

Kích thước của sản phẩm quyết định thiết kế khuôn mẫu và do đó là điểm khởi đầu để xác định thông số kỹ thuật của máy. Tuy nhiên, điều quan trọng cần lưu ý là nếu một doanh nghiệp yêu cầu sản xuất khối lượng lớn các bộ phận nhỏ, chẳng hạn như ngọn chai, sau đó sử dụng khuôn nhiều khoang, đòi hỏi máy móc lớn hơn.

Kích thước của khuôn, đến lượt nó, xác định kích thước máy. Người ta phải đảm bảo rằng máy đủ lớn để chứa khuôn, mở và đóng khuôn, và đẩy sản phẩm cuối cùng ra. Kích thước khuôn cũng quyết định lượng nhựa được phun trong một lần phun để lấp đầy khuôn. 'Kích thước phun' này quyết định công suất cần thiết, bao gồm tốc độ phun và áp suất kẹp. Dưới đây là mô tả chi tiết hơn về các yếu tố cần cân nhắc khi chọn máy ép phun:

Áp lực kẹp / tấn

Máy đúc phải kẹp chặt khuôn trong khi nhựa được phun dưới áp suất và giữ khuôn ổn định trong khi làm mát. Áp suất kẹp thường được đo bằng tấn. Hướng dẫn chung về thông số kỹ thuật áp suất kẹp là 2.5 lần bề mặt vuông của khuôn với một bổ sung 10% hệ số an toàn. Do đó, đối với một bộ phận có kích thước 80 inch vuông, bạn sẽ cần một kích thước máy ép có áp suất 200 tấn, cộng với hệ số an toàn 10%, dẫn đến tổng yêu cầu về kích thước máy ép là 220 tấn. Bất kỳ kích thước nào nhỏ hơn thế có thể không đáp ứng được lực kẹp cần thiết cho sản phẩm.

Áp suất phun và trọng lượng phun

Polyme nóng chảy được phun vào khuôn dưới áp suất, áp suất này phải đủ cao để lấp đầy toàn bộ khoang khuôn trong thời gian cần thiết. Áp suất thường nằm trong khoảng 70 và 112 MPa (10–16 kpsi).

Kích thước bắn

Lượng nhựa tối đa có thể được phun vào khoang khuôn trong một chu kỳ đúc duy nhất được gọi là kích thước bắn, với kích thước được định mức theo ounce cho máy của Hoa Kỳ hoặc cm3 cho máy của Châu Âu và Châu Á. Cách tốt nhất là chọn một chiếc máy có khả năng sản xuất ra kích thước hạt nhựa lớn hơn đáng kể so với kích thước hạt nhựa dành cho khuôn sản phẩm của bạn và mức độ lớn hơn bao nhiêu tùy thuộc vào loại nhựa được sử dụng. 

Đối với các loại nhựa thông dụng như PP, PE và PS, kích thước hạt phải là từ 20 đến 80 phần trăm khả năng bắn của máy, trong khi đối với nhựa kỹ thuật, chẳng hạn như nylon, ABS, PC và EOM thì kích thước hạt phải là từ 30 đến 50 phần trăm khả năng bắn tối đa của máy. 

Kích thước trục lăn

Platens là tấm đế rắn mà khuôn được lắp vào. Chúng cung cấp sự ổn định và áp suất để giữ khuôn lại với nhau. Platens phải đủ lớn để vừa với khuôn cũng như đủ chắc để chịu được áp suất cần thiết để kẹp.

Khoảng cách thanh giằng

Thanh giằng cung cấp hỗ trợ cấu trúc cho các tấm di chuyển về phía trước và phía sau trong quá trình kẹp và phải có đủ không gian để cho phép kẹp di chuyển hoàn toàn từ khi mở đến khi đóng chặt. Khoảng cách giữa các thanh giằng là phép đo giữa các thanh giằng nằm ngang.

Hành trình phóng

Phải có đủ không gian đẩy để loại bỏ sản phẩm đúc. Theo hướng dẫn, hành trình đẩy khuôn phải dài ít nhất gấp đôi độ sâu của sản phẩm.

Các loại máy ép phun khác nhau

Thủy lực

Máy ép phun thủy lực là những loại đầu tiên được sử dụng và do đó có xu hướng thống trị thị trường. Thủy lực cung cấp áp suất cao cần thiết để kẹp và giữ khuôn tại chỗ. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các bộ phận lớn cần áp suất rất cao và thời gian giữ lâu, đó là lý do tại sao cơ chế thủy lực phổ biến trong ngành công nghiệp ô tô đối với các bộ phận đúc nặng như cản xe hơi. Mặc dù máy thủy lực đã dẫn đầu trong quá khứ, thị phần toàn cầu nói chung theo đơn vị chỉ khoảng 23.5%, gần bằng một nửa so với máy điện, mặc dầu vượt quá thị trường điện 50% về giá trị, phản ánh chi phí cao hơn của máy thủy lực. Châu Á Thái Bình Dương là thị trường lớn nhất cho đến nay với khoảng 51% theo đơn vị. Tăng trưởng toàn cầu nói chung được dự đoán sẽ tăng trưởng ở mức CAGR 4.6% với Châu Mỹ dự kiến ​​sẽ tăng trưởng nhanh hơn ở mức CAGR 6.4% vào năm 2025.

Ưu điểm

• Lực kẹp cao, có khả năng vượt quá 8,000 tấn
• Khả năng phun và đẩy tốt hơn
• Kích thước ảnh lớn hơn
• Giá mua ban đầu thấp hơn
• Chi phí bảo trì thấp do có sẵn phụ tùng và kinh nghiệm
• Có nhiều sự lựa chọn có sẵn trên thị trường

Nhược điểm

• Không tiết kiệm năng lượng, sử dụng nhiều năng lượng ngay cả khi không hoạt động
• Yêu cầu nhiệt độ cao hơn để đúc
• Cần nhiều thời gian hơn để làm mát
• Không lý tưởng cho phòng sạch do nguy cơ rò rỉ chất lỏng thủy lực
• Ồn ào và kém chính xác hơn so với các loại xe điện

Điện

Máy ép phun điện được điều hành bởi các thành phần kỹ thuật số, có thể lập trình sử dụng động cơ servo tốc độ cao thay vì thủy lực. Điều này cho phép đúc khuôn có độ chính xác cao, đặc biệt là các bộ phận nhỏ (ví dụ: bộ phận điện tử và y tế) và có chất lượng lặp lại nhất quán. Châu Á Thái Bình Dương là thị trường lớn nhất cho đến nay với khoảng 47% theo đơn vị. Tăng trưởng toàn cầu nói chung được dự đoán sẽ tăng trưởng ở mức CAGR 4.2% với Châu Mỹ dự kiến ​​sẽ tăng trưởng nhanh hơn ở mức CAGR 6.0% vào năm 2025.

Ưu điểm

• Được điều khiển bằng kỹ thuật số, có thể lập trình và có thể chạy mà không cần giám sát
• Hiệu quả, nhanh chóng, có thể lặp lại và chính xác hơn về tổng thể
• Kiểm soát động cơ độc lập trong suốt quá trình
• Yên tĩnh và sạch sẽ, ít vật tư tiêu hao như bộ lọc và dầu
• Khởi động nhanh, tốc độ phun nhanh và thời gian chu kỳ nhanh hơn
• Yêu cầu điện năng thấp hơn, tiết kiệm năng lượng và giảm chi phí vận hành
• Chi phí đơn vị thấp hơn, bảo trì dễ dàng hơn và thời gian chết ít hơn

Nhược điểm

• Chi phí mua ban đầu cao hơn so với phiên bản thủy lực
• Các bộ phận có thể khó tìm hơn do thị trường nhỏ hơn
• Áp suất kẹp thấp hơn thủy lực nên không phù hợp với các bộ phận lớn đòi hỏi kẹp áp suất cao và thời gian giữ lâu hơn

Hỗn hợp

Máy ép phun lai sử dụng thủy lực để kẹp và do đó có thể đạt được phạm vi áp suất cao, nhưng sử dụng động cơ servo điện để phun và thu hồi vít. Có sự đánh đổi giữa khả năng kiểm soát được cải thiện và tiết kiệm điện của servo điện, so với việc mất hiệu quả phân bổ công suất thủy lực trên các quy trình khác. Máy lai rất phổ biến, chiếm khoảng 32.8% số đơn vị trên thị trường toàn cầu, so với khoảng 23.5% đối với máy thủy lực và 43.7% đối với máy điện. Châu Á Thái Bình Dương là thị trường lớn nhất cho đến nay ở mức khoảng 60%. Tăng trưởng toàn cầu nói chung dự kiến ​​sẽ tăng trưởng ở mức CAGR 4.9% với thị trường Châu Mỹ đang tụt hậu có khả năng tăng trưởng nhanh hơn ở mức CAGR 6.5% vào năm 2025.

Ưu điểm

• Hệ thống điện cho phép điều chỉnh dễ dàng
• Cho phép có nhiều lựa chọn cho thiết kế sản phẩm
• Chi phí ban đầu thường nằm giữa các máy thủy lực thấp hơn và các mẫu điện cao hơn
• Cung cấp khả năng tiết kiệm chi phí tiềm năng theo thời gian, sau chi phí thiết lập ban đầu

Nhược điểm

• Một số điểm kém hiệu quả về năng lượng so với máy hoàn toàn thủy lực hoặc hoàn toàn điện
• Việc kết hợp các bộ phận có sẵn với đúng máy có thể gây rắc rối, có nguy cơ kéo dài thời gian chết khi tìm phụ tùng thay thế
• Kỹ sư bảo trì phải có kiến ​​thức về cả điện và máy thủy lực

Cấu hình ngang hoặc dọc

Các máy công nghiệp lớn có nhiều khả năng được tìm thấy ở cấu hình nằm ngang, cho dù sử dụng hệ thống thủy lực, điện hay hệ thống điện lai. Tuy nhiên, Máy ép phun dọc, có cả mô hình thủy lực và điện, có thể cung cấp một số lợi thế cho một số mục đích sử dụng nhất định. Tư thế thẳng đứng của chúng giúp dễ dàng tiếp cận chèn khuôn, nơi một bộ phận được định hình trước cần nhựa định hình xung quanh nó, hoặc đối với khuôn sách quay, nơi các khuôn thay thế được người dùng xoay. Ngoài ra, hướng dọc chiếm ít không gian hơn so với máy nằm ngang. Đường phun ngắn hơn làm giảm nguy cơ làm mát và các rãnh dẫn ngắn hơn có nghĩa là ít nhựa hơn và ít lãng phí hơn. Kẹp cũng có thêm lợi thế là trọng lực để giữ khuôn trên cùng cố định. Điều này có nghĩa là máy ép phun dọc có thể là lựa chọn tiết kiệm chi phí và thiết thực cho các ứng dụng liên quan nhiều hơn đến người dùng.

Thị trường mục tiêu cho máy ép phun

Các bộ phận nhựa đúc được sử dụng phổ biến trong mọi ngành công nghiệp và nhu cầu dự kiến ​​sẽ tăng trưởng ở mức CAGR là 4.2% từ năm 2021 đến năm 2028, với nhu cầu ngày càng tăng đối với các bộ phận nhỏ, chất lượng cao, có độ chính xác cao, thân thiện với môi trường và có thể tái chế. Tiềm năng mua máy ép phun được dự đoán sẽ tăng trên toàn thị trường toàn cầu với tốc độ CAGR chung là 4.7% trong giai đoạn 2018-2025. Sự tăng trưởng trong ngành xây dựng dự kiến ​​sẽ thúc đẩy thị trường Châu Á - Thái Bình Dương, vốn đã nắm giữ khoảng 51% thị phần, với tốc độ tăng trưởng dự kiến ​​là 3.8% CAGR. Sự tăng trưởng của thị trường bao bì trên khắp châu Âu sẽ thúc đẩy hiện tại 25% thị phần, với dự kiến ​​CAGR là 5.2%. Hoa Kỳ và Châu Mỹ Latinh, Trung Đông và Châu Phi (LAMEA) là những thị trường tiềm năng dự kiến ​​sẽ chứng kiến ​​tốc độ tăng trưởng cao hơn, với việc sử dụng ngày càng nhiều các bộ phận nhựa nhỏ hơn trong ngành công nghiệp ô tô có khả năng thúc đẩy thị phần của Hoa Kỳ vượt xa thị phần hiện tại. 18%, với CAGR là 5.9%và sự bùng nổ trong xây dựng trên khắp LAMEA đang thúc đẩy một 6.5% CAGR từ thị phần hiện tại là 6.5%.

Kết luận

Với thị trường nhựa toàn cầu đang phát triển, có nhiều cơ hội cho các nhà cung cấp máy ép phun. Bài viết này đã xem xét các loại máy có sẵn và các yếu tố chính cần cân nhắc để mua đúng. Các thông số kỹ thuật này sẽ giúp thu hẹp phạm vi lựa chọn, nhưng hãy nhớ rằng một nhà cung cấp tốt cũng sẽ giúp bạn hiểu được các chi tiết cụ thể hơn cần thiết để có được máy tốt nhất cho nhu cầu của mình. Để biết thêm thông tin về máy ép phun và khám phá các mẫu máy có sẵn trên thị trường hiện nay, hãy xem AliExpress phòng trưng bày.