Chi tiết nhựa vừa gia công xong đúng kích thước, nhưng vài giờ sau đo lại thì lệch. Đây là hiện tượng co ngót và giãn nở sau gia công — thường gặp với nhựa kỹ thuật nhưng ít được nói đến. Bài này giải thích nguyên nhân, bảng tỷ lệ co ngót theo từng vật liệu, và cách bù dung sai khi lập trình CNC.
Tại sao nhựa co ngót sau gia công?
Có ba nguyên nhân chính:
- Ứng suất nội (residual stress): Phôi nhựa đúc hoặc ép chứa ứng suất bị “đóng băng” bên trong. Khi gia công loại bỏ lớp vật liệu bề mặt, ứng suất được giải phóng làm chi tiết cong vênh hoặc co rút.
- Nhiệt gia công: Nhiệt sinh ra khi cắt làm nhựa giãn nở cục bộ. Sau khi nguội về nhiệt độ phòng, chi tiết co lại một ít.
- Hút ẩm (chủ yếu với PA): PA hút ẩm từ không khí sau khi gia công, nở ra theo thời gian — ngược với co ngót.
Bảng tỷ lệ co ngót / thay đổi kích thước theo vật liệu
| Vật liệu | Thay đổi kích thước sau gia công | Nguyên nhân chính | Thời gian ổn định |
|---|---|---|---|
| POM | 0,01 – 0,05% | Co nhiệt nhỏ | 2-4 giờ |
| PA (khô) | +0,2 – 0,8% (nở) | Hút ẩm môi trường | 24-72 giờ |
| PA (bão hòa ẩm) | Ổn định | Đã hút ẩm đủ | — |
| Teflon PTFE | 0,1 – 0,3% | Co nhiệt + ứng suất nội cao | 4-8 giờ |
| PEEK | 0,01 – 0,03% | Co nhiệt rất nhỏ | 1-2 giờ |
| PP / PE | 0,1 – 0,5% | Co nhiệt + ứng suất nội | 4-12 giờ |
Cách bù dung sai khi lập trình CNC
Với chi tiết yêu cầu dung sai chặt (±0,1mm trở xuống), cần áp dụng các biện pháp sau:
- Ủ phôi trước gia công: Gia nhiệt phôi đến 50-80% nhiệt độ biến dạng, giữ 1-2 giờ rồi để nguội từ từ. Giải phóng ứng suất nội trước khi cắt.
- Lập trình kích thước có bù: Ví dụ với Teflon: cần 50,00mm thì lập trình 49,85mm (bù 0,15mm co ngót). Cần đo thực nghiệm trên máy và vật liệu cụ thể để xác định hệ số bù chính xác.
- Gia công thô rồi để ổn định: Gia công thô để lại 0,5-1mm lượng dư, chờ 4-8 giờ, rồi gia công tinh lần cuối. Chi tiết đã giải phóng ứng suất từ bước thô, bước tinh sẽ ổn định hơn.
- Đo ở nhiệt độ chuẩn: Đo kiểm kích thước ở nhiệt độ phòng 20°C sau khi để ổn định đủ thời gian.
PA hút ẩm — nở chứ không co
PA (Nylon) là trường hợp đặc biệt: thay vì co ngót, PA hút ẩm từ không khí và nở ra sau gia công. Tốc độ nở phụ thuộc độ ẩm môi trường — ở Việt Nam (độ ẩm 70-85%), PA có thể nở 0,3-0,5% trong 24-48 giờ đầu sau khi mở túi bảo quản.
Giải pháp: nếu chi tiết PA cần dung sai chặt, gia công trong điều kiện PA đã hút ẩm bão hòa (đã tiếp xúc không khí ít nhất 48 giờ). Hoặc gia công xong lắp ngay để chi tiết nở tự nhiên bù vào khe hở lắp ghép.
Câu hỏi thường gặp
Chi tiết POM phay xong bị cong vênh — xử lý như thế nào?
Thường do phôi ép đùn có ứng suất nội nhiều. Ủ phôi POM ở 100°C trong 2 giờ trước khi gia công giúp giảm đáng kể hiện tượng này.
Teflon co ngót nhiều — có cách nào ổn định hơn không?
Dùng Teflon virgin grade (nguyên chất, không tái chế) có ứng suất nội thấp hơn Teflon tái chế. Cũng có thể dùng PTFE pha độn (filled PTFE với carbon hoặc sợi thủy tinh) — ổn định kích thước tốt hơn PTFE nguyên chất.
Liên hệ tư vấn gia công nhựa chính xác
Hotline: 0383.373.800 (Hà Nội) | 0936.038.400 (HCM)
Xem thêm: Tấm nhựa POM | Tấm nhựa Teflon PTFE | Tấm nhựa PA MC Nylon
