8 quy trình sản xuất nhựa phổ biến & tiêu chí chọn

Quy trình sản xuất nhựa là chuỗi công đoạn gia nhiệt, tạo hình và làm nguội để chuyển hạt nhựa nguyên sinh hoặc tái sinh thành sản phẩm hoàn chỉnh. Mỗi loại sản phẩm (thùng chứa, chai lọ, ống dẫn hay chi tiết kỹ thuật) lại đòi hỏi một công nghệ riêng. Hiện có 8 quy trình được áp dụng phổ biến là in 3D, gia công CNC, đúc polymer, đúc quay, ép phun, thổi khuôn, đùn ép và hút chân không.

Trong bài viết này, Nhựa Việt Tiến sẽ giới thiệu từng quy trình theo nguyên lý tạo hình, các bước thực hiện, nhóm nhựa tương thích, kèm 4 tiêu chí lựa chọn dựa trên hình học sản phẩm, sản lượng, nguyên liệu và chi phí khuôn. Nhờ đó, doanh nghiệp cần đặt gia công thùng nhựa có thể đối chiếu trực tiếp thay vì so sánh rời rạc từng công nghệ.

Sản xuất hạt nhựa có độc hại không?

Sản xuất hạt nhựa độc hại nếu không được kiểm soát đúng cách và tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn. Quá trình nung chảy và gia công nhựa ở nhiệt độ cao có thể sinh ra các hợp chất hữu cơ bay hơi (VOCs), khí Styrene hoặc Formaldehyde gây kích ứng đường hô hấp, đau đầu và buồn nôn.

Các chất tạo màu, chất ổn định hoặc chất hóa dẻo đi kèm trong nguyên liệu (đặc biệt là nhựa tái chế kém chất lượng) có nguy cơ ảnh hưởng xấu đến sức khỏe nếu tiếp xúc lâu dài.

Ngoài ra, bụi nhựa và khí thải nếu không qua hệ thống lọc chuyên dụng (như lọc tĩnh điện hay màng than hoạt tính) sẽ tác động tiêu cực đến không khí.

8 quy trình sản xuất và gia công nhựa phổ biến hiện nay

8 quy trình sản xuất nhựa gồm in 3D, gia công CNC, đúc polymer, đúc quay, ép phun, thổi khuôn, đùn ép và hút chân không được Nhựa Việt Tiến phân tích chi tiết ngay bên dưới. 

Công nghệ in 3D

In 3D là phương pháp sản xuất tạo hình bằng cách chồng lớp vật liệu để tạo nên chi tiết ba chiều hoàn chỉnh. Đây là lựa chọn phổ biến nhờ chi phí hợp lý, không cần nhiều cơ sở vật chất và khả năng tạo ra những thiết kế phức tạp. Điểm hạn chế là tốn thời gian và cần nhiều nhân công.

Quy trình in 3D gồm ba bước:

Bước 1 – Thiết lập quy trình: Chuẩn bị phần mềm, bố trí mô hình, xác định cấu trúc hỗ trợ và lát cắt.

Bước 2 – Tiến hành in, ứng dụng các công nghệ như:

• Lắng đọng hợp chất (nóng chảy sợi nhựa).
• In lập thể SLA (xử lý nhựa lỏng).
• Nóng chảy bột nhựa bằng laser.

Bước 3 – Xử lý sau in: Tháo chi tiết, làm sạch và bảo dưỡng.

Vật liệu nhựa thường dùng như nhựa dẻo, nhựa nhiệt rắn, Nylon.

Gia công sản phẩm bằng máy CNC

Gia công CNC là công nghệ tạo hình cắt gọt: máy phay hoặc máy tiện điều khiển số lấy đi phần vật liệu thừa từ một khối, tấm hoặc thanh nhựa đã đúc sẵn để đạt hình dạng cuối. Đây là quy trình vật liệu không trải qua trạng thái nóng chảy, nên sản phẩm giữ nguyên cấu trúc và cơ tính của phôi ban đầu. 

CNC được dùng cho chi tiết kỹ thuật số lượng ít, bánh răng, bạc trượt, tấm gá, mặt bích và cho việc gia công những chi tiết đã tạo hình thô bằng phương pháp khác. 

Quy trình gia công CNC gồm:

Bước 1 – Khởi tạo bản vẽ và chương trình điều khiển máy CNC:

• Chuẩn bị bản vẽ kỹ thuật.
• Thiết lập chương trình CNC để kiểm soát di chuyển, tốc độ.
• Xác định các thông số gia công.

Bước 2 – Tiến hành cắt gọt vật liệu theo chương trình đã thiết lập:

• Kiểm tra và gá phôi.
• Thực hiện gia công thô để loại bỏ phần lớn vật liệu.
• Tiếp tục gia công tinh để đạt độ chính xác cao.

Bước 3 – Xử lý sau gia công:

• Tháo chi tiết khỏi máy.
• Cắt gọt phần thừa.
• Làm sạch và kiểm tra chất lượng.

Ưu điểm nổi bật là thời gian gia công ngắn và khả năng áp dụng trên nhiều loại nhựa như Acrylic, ABS, Nylon, PLA, Polycarbonate, PEEK.

Phương pháp đúc polymer

Đúc polymer là quy trình rót nhựa ở dạng lỏng vào khuôn và để phản ứng đóng rắn xảy ra trong khuôn. Khuôn thường làm bằng silicon lấy mẫu từ một sản phẩm gốc (mẫu in 3D hoặc mẫu CNC).

Sản phẩm sau khi đóng rắn không thể nung chảy để tạo hình lại và phế phẩm không tái sử dụng được trong cùng dây chuyền. Ưu điểm là chi phí dụng cụ thấp nhưng giai đoạn hoàn thiện lại tốn nhân công và chi phí.

Đúc polymer phù hợp với loạt sản phẩm nhỏ cần vật liệu đàn hồi hoặc cần rót lấp thể tích như gioăng, đệm, con lăn PU, chi tiết trang trí, mẫu chức năng trước khi mở khuôn thép. 

Quy trình chi tiết các bước: 

Bước 1 – Chuẩn bị khuôn đúc:

• Phủ lớp chất giải phóng để dễ tháo khuôn.
• Làm nóng khuôn trước khi đổ nhựa.

Bước 2 – Tiến hành đúc:

• Đổ hỗn hợp nhựa và chất đóng rắn vào khuôn.
• Thêm gia nhiệt để tăng tốc độ đóng rắn.
• Chờ hỗn hợp đông cứng.

Bước 3 – Xử lý chi tiết sau khi tháo khuôn:

• Tháo sản phẩm khỏi khuôn.
• Chà nhám, loại bỏ flash và sprues.
• Làm sạch và bảo dưỡng.

Các loại nhựa thường dùng trong phương pháp này gồm Polyurethane, Polyether, Epoxy, Polyesters, Silicone và Acrylic.

Công nghệ đúc quay

Đúc quay tạo hình bằng cách nạp một lượng bột nhựa đã cân sẵn vào khuôn kín, quay khuôn, để nhựa nóng chảy (250 – 450 °C) bám và trải đều lên toàn bộ mặt trong khuôn, sau đó làm nguội và tách sản phẩm. Đây là quy trình phổ biến để sản xuất các sản phẩm có hình dạng xoay tròn như thùng chứa, chậu cây, mũ bảo hiểm.

Các bước sản xuất thùng nhựa bằng công nghệ đúc quay gồm:

Bước 1 – Cho bột nhựa vào khuôn và bắt đầu gia nhiệt:

• Đong lượng bột nhựa phù hợp.
• Đưa vào khuôn rỗng.
• Làm nóng khuôn để nhựa bắt đầu chảy.

Bước 2 – Nung nóng và quay khuôn:

• Quay khuôn theo 2 trục vuông góc.
• Đảm bảo nhựa dính đều vào thành khuôn.
• Duy trì nhiệt độ ổn định.

Bước 3 – Giữ khuôn quay trong quá trình làm nguội để nhựa định hình:

• Giảm nhiệt độ từ từ.
• Duy trì chuyển động khuôn.
• Đảm bảo nhựa đông cứng đồng đều.

Bước 4 – Loại bỏ phần dư thừa và hoàn thiện chi tiết:

• Tháo sản phẩm khỏi khuôn.
• Cắt bỏ phần thừa.
• Làm sạch và kiểm tra chất lượng.

Các loại nhựa phù hợp cho phương pháp này gồm Polyethylene (PE), Polyvinyl clorua (PVC), Polypropylene (PP), Polycarbonate (PC) và Nylon.

Phương pháp ép phun

Phương pháp ép phun nhựa là công nghệ nung chảy hạt nhựa rồi bơm áp lực cao vào khuôn kim loại để tạo ra các sản phẩm đặc có hình dáng phức tạp (như vỏ thiết bị, đồ gia dụng). Phương pháp này thích hợp cho sản phẩm có chi tiết phức tạp nhưng chi phí và thời gian tạo khuôn thường cao hơn các phương pháp khác.

Quy trình ép phun gồm:

Bước 1 – Đóng khuôn bằng máy ép thủy lực để sẵn sàng cho quá trình ép:

• Kiểm tra khuôn trước khi lắp.
• Đảm bảo khuôn kín khít.
• Cố định khuôn trên máy ép.

Bước 2 – Làm nóng chảy nhựa và đưa vào buồng nung để chuẩn bị ép:

• Sử dụng máy đùn chuyên dụng.
• Kiểm soát nhiệt độ ổn định.
• Đảm bảo dòng nhựa nóng chảy liên tục.

Bước 3 – Nhựa nóng chảy được bơm vào khuôn, sau đó làm nguội để rắn lại:

• Bơm nhựa với áp lực cao.
• Giữ khuôn trong quá trình làm nguội.
• Dùng khí nén hoặc cơ học để tháo sản phẩm.

Bước 4 – Loại bỏ phần nhựa dư thừa và hoàn thiện sản phẩm:

• Cắt bỏ nhựa thừa.
• Làm sạch bề mặt.
• Kiểm tra chất lượng sản phẩm.

Các loại nhựa thường dùng gồm PMMA, PVC, ABS, PETG, PA, PP, PC, PS và PE.

Phương pháp thổi khuôn

Thổi khuôn là quy trình tạo hình chi tiết rỗng bằng cách thổi khí nén vào trong một ống nhựa nóng chảy hoặc một phôi định hình sẵn, làm nhựa giãn ra ép sát vào thành khuôn rồi làm nguội. Phương pháp này chuyên dùng để tạo ra các sản phẩm rỗng bên trong như chai lọ, phụ kiện đồ chơi hay linh kiện ô tô. 

Quy trình thổi khuôn gồm:

Bước 1 – Thiết lập khuôn:

• Làm nóng chảy hạt nhựa.
• Định hình thành ống rỗng ban đầu.

Bước 2 – Dùng áp suất thổi phồng ống rỗng để đạt hình dạng theo khuôn:

• Đưa ống rỗng vào khuôn.
• Thổi khí nén để nhựa ép sát thành khuôn.

Bước 3 – Làm nguội và đóng rắn:

• Giữ khuôn trong trạng thái đóng.
• Làm nguội bằng khí hoặc nước.

Bước 4 – Loại bỏ phần dư thừa và lấy sản phẩm ra khỏi khuôn:

• Cắt bỏ nhựa thừa.
• Kiểm tra hình dạng và chất lượng.

Các loại nhựa phù hợp cho phương pháp này gồm ABS, PET, PVC, PS, PC và PP.

Phương pháp đùn ép

Phương pháp đùn ép nhựa là quy trình liên tục, trong đó nhựa được làm nóng chảy rồi ép qua khuôn để tạo hình mong muốn. Đây là kỹ thuật phổ biến cho các sản phẩm có tiết diện ngang cố định như dây điện, ống hút, ống dẫn.

Quy trình sản xuất nhựa bằng phương pháp đùn ép gồm:

Bước 1 – Làm nóng chảy nhựa và đưa qua buồng nung:

• Cho hạt nhựa vào máy đùn.
• Gia nhiệt để nhựa chảy đều.
• Đẩy nhựa nóng chảy qua buồng nung.

Bước 2 – Tạo hình sản phẩm và làm nguội để nhựa cứng lại:

• Ép nhựa qua khuôn định hình.
• Giữ nhiệt độ ổn định.
• Làm nguội để sản phẩm rắn chắc.

Bước 3 – Cắt nhựa theo chiều dài mong muốn và xử lý bề mặt:

• Cắt sản phẩm theo kích thước.
• Loại bỏ phần dư thừa.
• Kiểm tra chất lượng trước khi đóng gói.

Các loại nhựa thường dùng cho phương pháp này gồm PMMA, PVC, ABS, PC, PETG, PS.

Công nghệ hút chân không

Hút chân không là quy trình gia nhiệt một tấm nhựa đến trạng thái mềm dẻo, phủ tấm lên khuôn rồi hút hết không khí ở khoảng trống giữa tấm và khuôn để áp suất khí quyển ép tấm nhựa bám theo bề mặt khuôn, sau đó làm nguội và cắt biên. 

Hút chân không phục vụ khay định hình, vỉ đóng gói, khay linh kiện điện tử, khay chống sốc, lót hộp và các chi tiết vỏ mỏng diện tích lớn. Phương pháp có chi phí dụng cụ thấp, thường dùng để tạo ra các sản phẩm mỏng, rỗng và có hình dạng theo khuôn. 

Các loại nhựa phù hợp cho phương pháp này gồm PMMA (Acrylic), ABS, PVC, PP, PS.

2 loại hạt nhựa phổ biến trong sản xuất

2 loại hạt nhựa dùng trong sản xuất là hạt nhựa nguyên sinh và hạt nhựa tái sinh.

Hạt nhựa nguyên sinh

Hạt nhựa nguyên sinh là loại nhựa tinh khiết nguyên chất không pha tạp chất hay chất phụ gia, được sản xuất trực tiếp từ quá trình chưng cất phân đoạn dầu mỏ. 

Nhựa nguyên sinh thường có màu trắng tự nhiên hoặc trong suốt, có thể pha thêm hạt tạo màu theo nhu cầu. Chúng có đặc tính mềm dẻo, đàn hồi tốt, chịu lực và chống cong vênh, đồng thời đảm bảo độ tinh khiết, an toàn, không mùi và không độc hại. Các loại phổ biến gồm PP, PE, ABS, PC, PS. 

Ưu điểm của nhựa nguyên sinh là chất lượng cao, thẩm mỹ tốt và an toàn cho thực phẩm, y tế. Tuy nhiên, hạn chế là giá thành cao hơn nhựa tái sinh và quy trình khai thác dầu mỏ gây áp lực lên môi trường. 

Hạt nhựa tái sinh

Hạt nhựa tái sinh là loại hạt nhựa được sản xuất từ rác thải nhựa hoặc phế liệu nhựa đã qua sử dụng thông qua quá trình thu gom, phân loại, làm sạch và nung chảy tạo hình.

Ưu điểm của nhựa tái sinh là giá thành rẻ, giúp giảm chi phí sản xuất và góp phần bảo vệ môi trường bằng cách hạn chế rác thải nhựa. Tuy nhiên, nhược điểm là tính chất cơ lý kém ổn định, dễ lẫn tạp chất và có thể biến đổi màu sắc sau nhiều lần tái chế. 

Các loại phổ biến gồm hạt PP, hạt PE, PET, ABS, HIPS, PC cho vỏ thiết bị điện tử và đồ gia dụng.

4 tiêu chí lựa chọn quy trình sản xuất nhựa phù hợp

Để lựa chọn quy trình sản xuất nhựa phù hợp, doanh nghiệp cần căn cứ vào các tiêu chí cốt lõi về sản phẩm, số lượng và chi phí. Các tiêu chí lựa chọn quan trọng gồm:

• Đặc điểm hình học và kích thước sản phẩm:
  • Sản phẩm có hình khối phức tạp, chi tiết tinh xảo thường hợp với công nghệ ép phun.
  • Sản phẩm có mặt cắt dài, đều (như ống nhựa, thanh nẹp) phù hợp với phương pháp ép đùn.
  • Sản phẩm rỗng ruột (như chai, lọ, can nhựa) cần dùng công nghệ thổi khuôn.
• Số lượng sản xuất (Sản lượng):
  • Sản xuất số lượng lớn nên chọn ép phun hoặc đùn ép để tối ưu chi phí sau khi làm khuôn.
  • Sản xuất số lượng ít hoặc làm mẫu thử nghiệm nên dùng gia công CNC hoặc in 3D.
• Loại nguyên liệu nhựa sử dụng: Mỗi loại nhựa (như PP, PE, ABS, HDPE) có độ co ngót, nhiệt độ nóng chảy và tính chất hút ẩm khác nhau, đòi hỏi quy trình xử lý nhiệt và máy móc chuyên dụng tương thích.
• Yêu cầu kỹ thuật và cơ lý tính: Sản phẩm đòi hỏi độ bền cao, chịu lực tốt cần quy trình có kiểm soát chặt chẽ về áp suất ép và làm nguội. 
• Chi phí đầu tư và thời gian: Cân đối ngân sách làm khuôn mẫu so với giá thành phẩm dự kiến trên mỗi đơn vị sản phẩm.

Mỗi quy trình sản xuất nhựa có nguyên lý, ưu điểm và phạm vi ứng dụng khác nhau. Việc lựa chọn công nghệ phù hợp cần dựa trên hình dạng sản phẩm, sản lượng, loại nguyên liệu, yêu cầu kỹ thuật và chi phí đầu tư. Nếu doanh nghiệp đang tìm thùng nhựa phù hợp cho nhu cầu chứa đựng, lưu trữ hoặc sản xuất, Nhựa Việt Tiến có thể tư vấn lựa chọn sản phẩm theo dung tích, chất liệu và mục đích sử dụng. Liên hệ hotline 028 6271 8386 để được hỗ trợ và lựa chọn thùng nhựa phù hợp.