Khuôn mẫu là dụng cụ (thiết bị) bằng kim loại dùng để tạo hình sản phẩm nhựa theo phương pháp định hình. Mỗi khuôn mẫu thường được chế tạo và sử dụng cho một số lượng chu trình đúc/ép sản phẩm nào đó, có thể là một lần hay nhiều lần. Kết cấu và kích thước của khuôn phụ thuộc vào kích thước, hình dáng, chất lượng và số lượng của sản phẩm cần tạo ra.

Khuôn mẫu là dụng cụ để sản xuất sản phẩm nhựa, quá trình gia công khuôn mẫu là sản xuất ra những khuôn sản phẩm theo yêu cầu của khách hàng. Từ những hình dạng, khuôn khổ đã có sẵn sẽ tạo ra những sản phẩm giống như vật mẫu mà vẫn đảm bảo được tính năng và công dụng, không làm mất đi tính hiệu quả của sản phẩm.

Quy trình sản xuất khuôn mẫu

Tương tự như các sản phẩm cơ khí nói chung, quá trình sản xuất khuôn mẫu dựa trên 5 quy trình công nghệ chính bao gồm: Thiết kế, gia công, nhiệt luyện, đo kiểm và lắp ráp. Trong đó, các công ty có thể đảm nhiệm một hoặc nhiều quy trình, thậm chí là toàn bộ quá trình sản xuất để tạo ra sản phẩm cuối.

quá trình sản xuất khuôn mẫu dựa trên 5 quy trình công nghệ chính

Xét trong cùng một chu trình kín từ lúc nhận đơn hàng, phân tích, gia công, giao hàng và tiến hành các dịch vụ sửa chữa, thay thế các linh kiện trong khuôn, các công ty khuôn mẫu Việt Nam tham gia vào tất cả các khâu. Một số công ty lớn có khả năng hoạt động theo chu trình khép kín từ thiết kế tới đo kiểm và lắp ráp, thậm chí trực tiếp sử dụng các khuôn để sản xuất và kinh doanh các sản phẩm cuối.

Khuôn mẫu là sản phẩm thuộc dạng sản xuất đơn chiếc, đặc thù này khiến sản phẩm khuôn mẫu không bị ảnh hưởng nhiều bởi lợi thế kinh tế theo quy mô. Đây là ưu điểm để Việt Nam có thể có khả năng cạnh tranh với các nước, đặc biệt là Trung quốc. Thị trường khuôn mẫu của Việt Nam cũng như trên thế giới đang tăng trưởng với tốc độ cao và có dung lượng đáng kể. Trình độ công nghệ của Việt Nam trong ngành không quá thấp và có khả năng phát triển để bắt kịp trình độ trung bình trên thế giới.

Ứng dụng công nghệ vào sản xuất khuôn mẫu

Ngành công nghiệp khuôn mẫu đang phát triển theo hướng tập trung đầu tư và phát triển công nghệ. Với khả năng tạo ra sản phẩm với số lượng lớn, thời gian sản xuất ngắn, và mức độ ổn định cao, các sản phẩm khuôn mẫu là công cụ không thể thiếu trong rất nhiều ngành sản xuất công nghiệp, từ các sản phẩm đồ gia dụng đến các sản phẩm hàng không và điện tử hiện đại.

Bên cạnh đó, hầu hết công nghệ sử dụng trong sản xuất khuôn mẫu là các công nghệ cơ khí và có tính chất điển hình. Chính vì vậy, bản đồ công nghệ ngành sản xuất khuôn mẫu có thể được sử dụng làm cơ sở để nhân rộng ra toàn bộ ngành cơ khí một cách thuận lợi.

Ngành công nghiệp khuôn mẫu đang phát triển theo hướng tập trung đầu tư và phát triển công nghệ

Công nghệ mới trong chế tạo khuôn nhựa, khuôn mẫu

Công nghệ mới trong chế tạo khuôn nhựa với công nghệ chế tạo khuôn truyền thống là vấn đề áp dụng công nghệ mới vào chế tạo khuôn nhựa đóng vai trò vô cùng quan trọng và tiên quyết đối với sự phát triển của ngành khuôn mẫu.

Ứng dụng CAD vào chế tạo khuôn mẫu nhựa

CAD là phẩn mềm thiết kế trên máy tính được ứng dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực. Phần mềm này cho phép chuyên viên thiết kế tạo ra mô hình sản phẩm dưới dạng bản vẽ 2D hoặc 3D, hình ảnh của bản vẽ mô phỏng này có độ chân thật hoàn hảo gần giống với sản phẩm thật sau khi hoàn thiện.

Một khuôn mẫu nhựa có độ phức tạp cao sẽ được đơn giản hóa qua góc nhìn của phần mền CAD. Điều này rất có lợi cho việc hoàn chỉnh bản mẫu một cách nhanh chóng và chính xác.

Ứng dụng CAM vào chế tạo khuôn mẫu nhựa

Cũng giống với CAD, CAM là phần mềm gia công cơ khí cài đặt trên máy tính. Tuy nhiên, CAM không phải sử dụng để tạo ra những bản thiết kế mà nó giống như một  hệ điều hành tổng bộ chính các thiết bị, máy móc qua vi tính.

Phần mềm CAM có chức năng nhận phân tích dữ liệu, tính toán những thông số được đưa ra từ bản CAD chi tiết và sau đó là điều khiển các máy CNC hoạt động.

Việc sử dụng công nghệ CAM này làm cho máy móc tự động hóa hoạt động theo lập trình đã được cài đặt sẵn. Lúc này, kỹ thuật viên đóng vai trò là giám sát, đặt lệnh cho chương trình hoạt động của máy móc.

Các sản phẩm khuôn nhựa mẫu được chế tạo thành công và độ dung sai của mỗi khuôn được hạn chế ở mức tối đa.

Các sản phẩm khuôn nhựa mẫu được chế tạo thành công

Ứng dụng CNC trong chế tạo khuôn mẫu nhựa

CNC chính là những đời máy móc công nghệ cao, hiện đại và có độ chính xác gần như tuyệt đối. Máy CNC gồm: máy cắt, máy tiện, máy phay, đột laser…những chiếc máy công nghiệp đời mới.

Như đã nói ở trên, hệ thống máy móc CNC hoạt động một cách tự động hóa qua sự lập trình trên phần mềm CAM. Về mặt chất và lượng của sản phẩm không thể bàn cãi vì trình độ xuất sắc nhất của máy móc đạt tiêu chuẩn hàng đầu Thế giới. Dù là những khuôn nhựa cỡ lớn hay những khuôn mẫu nhựa cỡ nhỏ, các loại máy móc CNC này đều có thể tạo ra thành phẩm có độ chính xác cao.

Công nghệ mới trong chế tạo khuôn nhựa là CAD/CAM/CNC – là những phần mềm, máy móc hiện đại, tối tân bậc nhất. Và tồn tại thành một hệ thống, quy trình hoạt động thống nhất, hoàn chỉnh theo một quy trình chặt chẽ.

Với trình độ công nghệ mới trong khuôn nhựa nói riêng và ngành công nghiệp khuôn mẫu nói chung mang đến nhiều lợi ích vượt trội và dần thay thế những công nghệ cũ trước đây.

Công nghệ khắc khuôn mẫu laser

Công nghệ khắc khuôn mẫu bằng laser mang lại cho nền công nghiệp chế tạo công cụ, khuôn mẫu khá nhiều lợi ích quan trọng. Một trong những lợi thế đó là khả năng xử lý vật liệu không tiếp xúc, khả năng tập trung các chùm tia cao giúp tạo ra các vết khắc bền, không dễ bị hư hỏng hay bong tróc.

Trên thực tế, quy trình xử lý không tiếp xúc giúp làm giảm nguy cơ gây hại và gây biến dạng khuôn mẫu. Bên cạnh đó, do đặc tính không làm hao mòn vật liệu, công nghệ laser luôn đảm bảo độ khắc chính xác cao và có khả năng khắc lặp lại cùng hàng loạt các ưu điểm tiêu biểu sau:

• Có thể khắc trên các vùng làm việc khó tiếp cận và những phôi khắc lồi/ lõm với độ chính xác cao.
• Khắc với tốc độ cực nhanh 1500mm/ giây – tăng gấp 30 lần so với phương pháp trước đây.
• An toàn với môi trường xung quanh vì tia laser không sản sinh các chất độc hại như phương pháp khắc axis.