Gia công PVC được thực hiện như thế nào?
Polyvinyl clorua, được biết đến nhiều hơn với tên PVC, là một loại nhựa được sử dụng rộng rãi nhờ giá thành thấp và cũng nhờ nhiều ứng dụng. Loại nhựa này có đặc tính không bị phân hủy dưới tác động của ánh nắng mặt trời, đồng thời có khả năng chịu nước và chịu gió cực tốt. Nhưng làm thế nào để gia công PVC?
Lợi ích của PVC đối với ngành công nghiệp
Polyvinyl clorua là một dẫn xuất của nhựa được tạo ra nhờ quá trình trùng hợp monome vinyl clorua khi chuyển hóa thành polyvinyl clorua. Để thu được polyme này cần hai nguyên liệu đặc thù: natri clorua hay muối tự nhiên và dầu mỏ hay khí thiên nhiên và nó được sản xuất theo một trong bốn quy trình hiện có: nhũ tương, huyền phù, khối và dung dịch.
Về đặc tính vật lý, PVC có màu trắng, vô định hình và đục; mềm ra ở 80 °C và để bị phân hủy, nhiệt độ cần tăng lên tới 140 °C. Nhờ các đặc tính vật lý này, gia công PVC rất đơn giản và tiết kiệm.
PVC là một trong những loại nhựa được sử dụng nhiều nhất trên thế giới, đặc biệt nhờ giá thành thấp, bởi ngay từ khâu sản xuất, loại nhựa này đã rất rẻ so với các loại khác. Trong quá trình sản xuất, các đặc tính vật lý và hóa học của PVC được giữ nguyên, điều này khiến nó trở thành vật liệu rất đa năng, có thể ứng dụng trong nhiều lĩnh vực và công việc. Ví dụ, PVC rất phổ biến trong xây dựng, nhưng cũng trong bảo quản thực phẩm, cùng nhiều lĩnh vực khác.
Đặc tính của PVC
Trước hết, PVC là loại nhựa chịu được môi trường và lửa rất tốt và thậm chí còn có khả năng cách điện tuyệt vời, vì vậy được sử dụng rất nhiều cho các mối nối và hệ thống điện. Một đặc tính khác của PVC là có thể thay đổi hình dạng nếu tác dụng áp lực phù hợp (dẻo), nhưng đồng thời có độ dai rất cao; độ dai là một tính chất của vật liệu; đó là tổng năng lượng biến dạng mà vật liệu có thể chịu được trước khi bị phá hủy. PVC có thể bền tới 60 năm! Ngoài ra, loại nhựa này rất ổn định.
Các loại PVC
Theo độ cứng, PVC được chia thành hai loại: cứng (PVC-U) và mềm (PVC-P). PVC cứng được dùng nhiều nhất cho đường ống, chẳng hạn, vì không bị ăn mòn. PVC mềm thường được dùng để bọc bảo vệ dây cáp.
Các quy trình gia công PVC
Nhựa có độ dẫn nhiệt thấp hơn so với kim loại, vì vậy bắt buộc phải tản nhiệt sinh ra trong quá trình gia công. Bởi như đã đề cập, PVC cần nhiệt độ cao để bắt đầu biến dạng và khi nhiệt độ vượt quá 200 °C, có thể sinh ra các chất độc hại.
Khi muốn gia công PVC thông thường nhất là sử dụng một trong các quy trình sau:
- Ép phun: trong đó polyme, gốm hoặc kim loại nóng chảy được phun vào một khuôn nguội được đóng kín dưới áp lực. Việc phun được thực hiện qua một lỗ nhỏ hoặc cổng phun.
- Đùn ép: việc tạo hình được thực hiện bằng một dòng áp lực và lực đẩy liên tục. Nhựa đi qua một khuôn để tạo hình.
- Ép nén: ép nén nhựa là phương pháp trong đó nhựa được đổ vào một khuôn, sau đó đóng lại bằng một nửa khuôn khác phía trên và gia nhiệt, gia áp.
- Cán lớp, sử dụng nhựa resin trộn với chất xúc tác hoặc chất đóng rắn và phủ hỗn hợp này lên khuôn. Mục đích của phương pháp này là tạo ra chi tiết được gia cường.
Gia công CNC
Để gia công PVC có thể sử dụng phần lớn các máy công cụ dùng để gia công kim loại và gỗ, nhưng phải có dụng cụ được mài sửa chuyên dùng cho nhựa. Tốc độ phải được kiểm soát và thấp hơn so với khi gia công kim loại; ngoài ra, tốc độ chạy dao phải cao và chiều sâu cắt rất nhỏ. Để tản nhiệt đúng cách, có thể sử dụng nước hoặc khí nén; nhờ đó thực hiện được quá trình làm nguội sau gia công.
Một trong những máy công cụ được sử dụng nhiều nhất để gia công PVC là máy phay điều khiển số. Máy phay này cho phép bóc phoi, đồng thời thực hiện nhiều công việc khác như phay mặt phẳng, phay rãnh, khoan, ta rô, v.v. Nhờ các chương trình chạy trên máy tính của máy phay, có thể chọn loại công việc muốn thực hiện trên chi tiết và chỉ định vật liệu gia công là nhựa; đồng thời có thể lập trình và điều chỉnh tốc độ của dao phay, dụng cụ cắt của máy này.