Delamination (Sự Tách Lớp Trong Ép Nhựa) – Nguyên Nhân Và Cách Khắc Phục Hiệu Quả

Delamination (sự tách lớp) là hiện tượng lớp bề mặt của sản phẩm nhựa bị bong tróc hoặc tách ra thành từng lớp mỏng. Khi quan sát bằng mắt thường, bề mặt sản phẩm có thể xuất hiện các vết phồng, vết bong hoặc lớp màng mỏng dễ bị bóc ra.

Trong quá trình ép phun nhựa, vật liệu nóng chảy khi đi vào khuôn sẽ tạo ra hai lớp chính:

• Skin layer (lớp da): lớp bề mặt tiếp xúc trực tiếp với khuôn, nguội nhanh.
• Core layer (lớp lõi): phần nhựa bên trong vẫn còn nóng và chảy.

Hiện tượng fountain flow (dòng chảy đài phun) hình thành cấu trúc lớp này. Nếu vì một lý do nào đó hai lớp này không liên kết tốt, chúng sẽ tách ra và gây ra lỗi delamination.

Lỗi này không chỉ ảnh hưởng đến thẩm mỹ bề mặt, mà còn làm giảm độ bền cơ học của sản phẩm nhựa.

---

2. Nguyên nhân gây ra Delamination trong ép nhựa

2.1. Lực trượt cao trong dòng chảy nhựa (High Shear)

Khi dòng nhựa chảy với lực cắt (shear) quá lớn, lớp bề mặt và lớp lõi có thể bị tách ra.

Các yếu tố làm tăng shear bao gồm:

• Nhiệt độ xy lanh thấp
  Nhựa không nóng chảy hoàn toàn → tăng ma sát khi chảy.
• Nhiệt độ khuôn thấp
  Lớp bề mặt đông cứng quá nhanh.
• Cổng phun (Gate) quá nhỏ
  Nhựa phải đi qua tiết diện nhỏ → lực cắt tăng mạnh.
• Chiều dày sản phẩm quá mỏng
  Dòng nhựa bị ép mạnh → tăng shear.
• Áp lực giữ quá cao
• Tốc độ phun quá nhanh

Ngoài ra, đường chảy nhựa quá dài hoặc thời gian điền đầy quá lâu cũng gây ra sự chênh lệch nhiệt độ lớn giữa lớp đã đông và lớp còn nóng → dẫn tới tách lớp.

---

2.2. Lẫn nhựa khác loại (Material Contamination)

Một nguyên nhân rất phổ biến khác là lẫn nhựa khác chủng loại.

Trong ngành nhựa:

• Phần lớn các loại nhựa không tương thích với nhau
• Khi ép phun, các vật liệu này bị kéo thành lớp mỏng
• Sau khi nguội → hình thành lớp phân tách

Nguồn gây lẫn vật liệu thường gồm:

• Nhựa còn sót trong xy lanh hoặc trục vít
• Nhựa tái chế (regrind) trộn không đúng tỷ lệ
• Phụ gia, dầu bôi trơn trong compound
• Lẫn ABS – PP – PC – PA trong cùng một mẻ

---

2.3. Khí bị giữ lại trong lớp bề mặt

Nếu khí hoặc hơi ẩm bị giữ lại trong nhựa nóng chảy, chúng có thể tạo thành một lớp khí mỏng bên dưới bề mặt, gây ra hiện tượng tách lớp.

Các điều kiện dễ gây phát sinh khí:

• Nhiệt độ xy lanh quá cao
  → nhựa bị phân hủy sinh khí.
• Sấy nhựa không đủ
  → nhựa còn nhiều hơi ẩm.
• Tốc độ quay trục vít quá cao
  → cuốn khí vào vật liệu.
• Back pressure quá thấp
  → vật liệu không được nén đủ để đẩy khí ra.
• Tốc độ phun quá nhanh
• Áp lực giữ quá cao
• Sử dụng nhiều nhựa tái chế

---

3. Cách khắc phục lỗi Delamination hiệu quả

3.1. Giảm lực trượt của dòng nhựa

Trước tiên cần điều chỉnh các thông số ép:

• Tăng nhiệt độ xy lanh (trong giới hạn khuyến nghị)
• Tăng nhiệt độ khuôn
• Giảm tốc độ phun
• Giảm áp lực giữ

Ngoài ra cần kiểm tra:

• Kích thước gate có quá nhỏ không
• Chiều dày thành sản phẩm
• Độ dài dòng chảy

Trong nhiều trường hợp:

• Side gate hoạt động tốt hơn Pin gate hoặc Tunnel gate
• Multi-gate system giúp giảm shear và phân bố dòng chảy tốt hơn.

---

3.2. Kiểm soát khí và độ ẩm trong nhựa

Các biện pháp kiểm soát khí gồm:

• Sấy nhựa đúng nhiệt độ và thời gian
• Kiểm tra nhiệt độ xy lanh nằm trong khuyến nghị của vật liệu
• Tăng back pressure để nén vật liệu tốt hơn
• Giảm tốc độ quay trục vít
• Giảm tốc độ phun

Nếu vẫn xảy ra lỗi:

• Giảm tỷ lệ nhựa tái
• Kiểm tra hệ thống venting của khuôn

---

3.3. Kiểm soát nguyên liệu

Để tránh lỗi delamination do lẫn vật liệu:

• Không trộn nhựa khác chủng loại
• Làm sạch hopper – barrel – screw khi đổi vật liệu
• Kiểm soát tỷ lệ regrind
• Kiểm tra nguồn nhựa đầu vào

---

4. Kết luận

Delamination (sự tách lớp) là một lỗi phổ biến trong quá trình ép phun nhựa, thường xuất hiện do:

• Lực cắt (shear) quá cao trong dòng chảy
• Lẫn nhựa khác chủng loại
• Khí hoặc hơi ẩm tồn tại trong vật liệu

Để khắc phục hiệu quả cần kết hợp:

• Tối ưu thông số ép phun
• Thiết kế hệ thống gate hợp lý
• Kiểm soát nguyên liệu và quá trình sấy nhựa

Việc hiểu rõ cơ chế hình thành lỗi Delamination sẽ giúp kỹ sư ép nhựa cải thiện chất lượng sản phẩm, giảm phế phẩm và nâng cao hiệu suất sản xuất.

Click để tham khảo thêm Lỗi Loang màu trên sản phẩm nhựa

Click đêr tham khảo thêm Xilanh trục vít Tanstar cho máy ép nhựa