Đúc áp lực thấp (Low Pressure Molding), thường viết tắt là LPM, là phương pháp sử dụng một lớp vật liệu để đổ khuôn bao bọc bảo vệ các linh kiện điện tử khỏi tác động của môi trường bên ngoài. Ngày nay, LPM đang ngày càng phổ biến nhờ vào các ưu điểm nổi bật như khả năng bảo vệ tốt, áp suất thấp, đặc biệt là quy trình đúc nhanh chóng và giảm thiểu lãng phí.
Trong đó, việc lựa chọn vật liệu phù hợp cho quá trình đúc áp lực thấp là một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng sản phẩm cuối cùng. Vấn đề của các nhà sản xuất hiện nay không chỉ dừng lại ở việc đảm bảo chất lượng sản phẩm mà còn phải cân đối giữa chi phí, độ bền, và khả năng chịu nhiệt của vật liệu. Có hai loại vật liệu chính thường được sử dụng trong LPM: thermoplastic và thermosetting, mỗi loại đều có những ưu nhược điểm riêng. Trong bài viết này, cùng Prostech tìm hiểu về vật liệu đúc áp lực thấp, các thuộc tính của và cách chọn lựa vật liệu phù hợp cho từng ứng dụng.
Tìm hiểu thêm về phương pháp này tại: Tổng quan về Đúc áp lực thấp (Low Pressure Molding): Lợi ích và ứng dụng
I. Vật liệu đúc áp lực thấp: Thermoplastic
Thermoplastic là loại nhựa có thể được gia công ở nhiệt độ cao và sẽ cứng lại khi làm mát. Vật liệu này có khả năng chịu nhiệt, cơ học và hóa học tốt, đồng thời có thể tái chế và dễ dàng khi gia công. Trong đúc áp lực thấp, các loại thermoplastic như Polyamide (PA) và TPEE thường được sử dụng.
1. Polyamide (PA) – Vật liệu đúc áp lực thấp phổ biến
Polyamide (PA) hay còn gọi là Nylon, nổi bật với sức mạnh cơ học vượt trội, độ bền cao và khả năng chống mài mòn. Vật liệu này có khả năng ổn định nhiệt tốt và chống hóa chất, nhờ vậy mà phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau. PA có cấu trúc amide -CONH- và các mạch polyme được liên kết với nhau bằng liên kết hydro. Vì vậy PA có khả năng hấp thụ va đập và rung động tốt, đồng thời dễ dàng gia công nhờ vào nhiệt độ chuyển tiếp thủy tinh (Tg) và điểm nóng chảy (Tm) khá rộng.
Ưu điểm của vật liệu Polyamide (PA) khi đúc nhựa áp lực thấp:
- Chịu va đập và rung động: PA có khả năng chịu va đập và rung động tốt, phù hợp cho các ứng dụng yêu cầu độ bền cao.
- Dễ gia công: PA dễ dàng gia công nhờ độ nhớt thấp.
- Chịu nhiệt tốt: Có khả năng chịu nhiệt tốt từ 125°C đến 150°C, tùy thuộc vào loại PA.
- Chịu va đập ở nhiệt độ thấp: PA giữ được khả năng chịu va đập ở nhiệt độ thấp nhờ vào cấu trúc polymer đặc biệt.
- Chịu được dung môi không phân cực
Nhược điểm của vật liệu Polyamide (PA) khi đúc nhựa áp lực thấp:
- Hấp thụ nước: PA có xu hướng hút ẩm, cần phải sấy khô trước khi gia công hoặc sử dụng PA cải tiến để giảm độ hấp thụ nước.
- Không chịu được các dung môi phân cực
- Khả năng bám dính kém hơn TPEE trong một số trường hợp
Ứng dụng của vật liệu Polyamide (PA) trong đúc nhựa áp lực thấp: PA được sử dụng trong các thiết bị điều khiển, cảm biến, PCB, cáp, dây nối, pin, anten, LED…
 |
 |
 |
| Bảng mạch điện tử | Dây cáp | LED |
2. TPEE (Thermoplastic Polyester Elastomer)
TPEE có cấu trúc liên kết ester kết hợp với elastomer, mang lại độ linh hoạt và khả năng bám dính tốt lên nhiều bề mặt.
Ưu điểm của vật liệu TPEE khi đúc nhựa áp lực thấp:
- Bám dính tốt lên nhiều bề mặt như FPC, PBT, FR-4, PI,…
- Chịu nhiệt và ẩm tốt trong thời gian dài
- Chịu được nhiệt độ cực thấp đến -40°C nhờ vào Tg nằm trong phạm vi -75°C đến -40°C
- TPEE có độ linh hoạt cao nhờ vào kết hợp với elastomer
- Chịu được dung môi phân cực như Alcohol
Nhược điểm của vật liệu TPEE khi đúc nhựa áp lực thấp:
- Chống cháy kém, cần sử dụng loại đặc biệt để chống cháy hiệu quả.
Ứng dụng của vật liệu TPEE trong đúc nhựa áp lực thấp: TPEE thường được sử dụng trong ECU, cảm biến, coil, LED, module, PCB, ống co nhiệt, FPC…
 |
 |
 |
| Đúc nhựa nhiều loại linh kiện | Bọc các dây dẫn và các bộ phận | Bảng mạch điện tử PCB |
II. Vật liệu đúc áp lực thấp: Thermosetting
Thermosetting là loại nhựa khi đã được gia công và cứng lại, sẽ không thể tan chảy hay tái chế nữa. Vật liệu này thường được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng chịu nhiệt và chịu hóa chất cao.
1. Reactive Polyamide (PAR)
PAR có cấu trúc mạng ba chiều với các liên kết chéo mang lại khả năng chịu nhiệt và độ bền vượt trội.
Ưu điểm của vật liệu Reactive Polyamide (PAR) khi đúc áp lực thấp:
- PAR chịu được nhiệt độ cao nhờ vào cấu trúc mạng liên kết chặt chẽ, có thể từ -55°C đến >200°C
- Có độ bền cao, phù hợp cho các ứng dụng trong điều kiện khắc nghiệt.
Nhược điểm của vật liệu Reactive Polyamide (PAR) khi đúc áp lực thấp:
- Không có khả năng tái chế
Ứng dụng của vật liệu Reactive Polyamide (PAR) trong đúc áp lực thấp: đúc các linh kiện điện tử/điện, đầu nối và cáp với yêu cầu chịu nhiệt khắc nghiệt,…
2. Urethane-Acrylate
Polyurethane-acrylate kết hợp các ưu điểm của polyurethane và nhựa acrylic. Loại vật liệu này nổi bật với khả năng chống va đập, chịu hóa chất và chịu nhiệt cực tốt. Loại nhựa này có nhiệt độ nóng chảy thấp nhưng cần nhiệt độ khuôn cao để đóng rắn.
Ưu điểm của vật liệu Polyurethane-acrylate khi đúc áp lực thấp:
- Chịu nhiệt độ cao trong thời gian dài, có thể chịu được 175°C trong 3000 giờ hoặc 200°C trong 1000 giờ
- Có khả năng chống lại nhiều loại hóa chất.
- Độ bền cao
Nhược điểm của vật liệu Polyurethane-acrylate khi đúc áp lực thấp:
- Không có khả năng tái chế
Ứng dụng của vật liệu Polyurethane-acrylate trong đúc áp lực thấp: Urethane-Acrylate thường được sử dụng cho các linh kiện máy và động cơ.
Ngoài vật liệu, bạn có thể tham khảo lựa chọn hệ thống đúc nhựa tại bài viết: Tổng quan về hệ thống đúc nhựa áp lực thấp (Low Pressure Machine)
Hướng dẫn lựa chọn vật liệu đúc áp lực thấp (LPM)
Vậy làm thế nào để lựa chọn vật liệu phù hợp cho quá trình đúc áp lực thấp (LPM)?
Mỗi ứng dụng có những yêu cầu riêng biệt về môi trường, độ bền và khả năng chống chịu tác động từ bên ngoài. Chính vì vậy, việc hiểu rõ các tiêu chí cần xem xét khi chọn vật liệu sẽ giúp bạn tối ưu hóa quy trình sản xuất và tăng cường chất lượng bảo vệ. Để đưa ra quyết định chính xác, nhà sản xuất cần xem xét ba yếu tố chính:
- Yêu cầu về môi trường: Xem xét các yếu tố như nhiệt độ, độ ẩm, tiếp xúc với môi trường hóa chất, tiếp xúc với tia cực tím,…
- Yêu cầu về độ bền cơ học: Đánh giá độ cứng, độ linh hoạt, khả năng chịu ứng suất, độ linh hoạt và khả năng chống va đập,…
- Yêu cầu về độ kín: Xác định mức độ chống thấm nước hoặc độ kín khí cần thiết, chẳng hạn như IPX8 hoặc áp suất dương 50kPa,…
Ngoài ra, những tiêu chí khác như khả năng tương thích với quy trình sản xuất, tính thẩm mỹ và chi phí vật liệu cũng cần được cân nhắc để đảm bảo lựa chọn vật liệu đúc áp lực thấp (LPM) mang lại hiệu quả tối ưu cho ứng dụng.
Giải pháp vật liệu LPM của Prostech
Prostech cung cấp các loại vật liệu LPM được sản xuất đảm bảo đầy đủ yêu cầu trong việc bảo vệ linh kiện điện tử khỏi các tác động của môi trường và cơ học. Với sự đa dạng về loại vật liệu, từ polyamide đến polyolefin, Prostech cung cấp các giải pháp phù hợp với nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ẩm, chống hóa chất, chống tia cực tím,… Các vật liệu này không chỉ đảm bảo độ bền cơ học và độ kín hoàn hảo, mà còn tương thích tốt với quy trình sản xuất, tối ưu hóa chi phí cho doanh nghiệp.
 |
 |
| Gluditec – HM3303 (Black & Amber): Các ứng dụng chung | Toyobo – VYLOSHOT® GM-960-R02: Độ bám dính cao |
Việc lựa chọn loại vật liệu đúc áp lực thấp phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng và điều kiện môi trường. Mỗi loại vật liệu đều mang lại những ưu điểm riêng và phù hợp với các yêu cầu khác nhau trong quá trình sản xuất và sử dụng sản phẩm. Chúng tôi cung cấp đầy đủ giải pháp toàn diện, bao gồm tư vấn, vật liệu, hệ thống đúc áp lực thấp. Chúng tôi có mạng lưới kho lưu trữ hàng toàn quốc, hỗ trợ khách hàng các thủ tục Logistics. Định vị là một nhà cung cấp toàn diện, Prostech luôn không ngừng cố gắng để trở thành đối tác tin cậy của các nhà sản xuất tại Việt Nam cũng như trên thị trường quốc tế. Hãy liên hệ với chúng tôi bằng cách để lại thông tin liên hệ phía dưới:
