Độ kết dính hạt (fusion) xốp EPS: bẻ mẫu, đọc mặt gãy và đánh giá khi nghiệm thu

Khi một chi tiết xốp định hình vỡ góc trên đường vận chuyển, phản xạ đầu tiên của người mua là nghĩ do tỷ trọng thấp. Trong xưởng đúc thì phần lớn ca vỡ góc, nứt gân, sứt mép lại quy về một chỉ tiêu khác: fusion, tức độ kết dính giữa các hạt EPS sau khi đúc. Hai mẫu cùng tỷ trọng, cùng bản vẽ, cùng bộ khuôn nhưng khác fusion cho hai kết quả rung lắc khác hẳn nhau.

Bài này giải thích fusion là gì, vì sao nó quyết định khả năng chịu va đập, và cách bẻ mẫu đọc mặt gãy để tự đánh giá khi nghiệm thu, không cần thiết bị thí nghiệm.

Fusion là gì trong xốp EPS đúc khuôn

Hạt EPS nhập về là hạt polystyrene có chứa chất tạo nở. Ở pre-expander, hơi nước làm hạt nở nhiều lần thể tích ban đầu thành hạt xốp có hàng nghìn tế bào kín. Hạt sau nở vào silo hoặc phòng ủ cho không khí thấm vào bù áp; chỉ khi ủ đạt, hạt mới còn đủ lực nở lần hai trong lòng khuôn.

Ở máy đúc định hình, súng nạp bơm hạt kín lòng khuôn rồi hơi nước vào từ hai mặt khuôn, đưa hạt tới vùng nhiệt mà polystyrene mềm ra: hạt nở tiếp, chèn hết khoảng trống giữa các hạt, lớp mặt ngoài chảy mềm và chuỗi polymer khuếch tán qua ranh giới, hàn hạt này với hạt bên cạnh. Fusion là mức độ ranh giới giữa các hạt bị xóa đi trong bước đó.

Fusion kém để lại một khối chỉ ép sát nhau, dính bằng các điểm tiếp xúc mỏng: chi tiết vẫn đúng hình, đúng kích thước, khối lượng vẫn có thể trong dung sai, nhưng bên trong là mạng lưới đường nứt có sẵn. Đó là lý do fusion không đọc được bằng thước cặp hay bằng cân. Chuỗi bước từ hạt tới thành phẩm nằm trong bài xốp định hình và quy trình sản xuất khuôn đúc.

Vì sao fusion quyết định độ bền va đập và chống vỡ góc

Khi kiện hàng rơi hoặc rung lắc, năng lượng đi vào lớp xốp và phải tiêu tán ở đâu đó. Với EPS, nó tiêu tán bằng cách thành tế bào trong hạt bị nén rồi vỡ dần, nên lực phải truyền từ hạt sang hạt. Ở mẫu fusion kém, đường yếu nhất là ranh giới hạt: vết nứt lách vòng quanh từng hạt, chỉ cần năng lượng rất thấp là lan một đoạn dài. Ở mẫu fusion tốt, vết nứt phải xé qua thân hạt và phá thành tế bào nên tốn nhiều năng lượng hơn cho mỗi milimet.

Hiệu ứng này lộ rõ nhất ở góc và gân mỏng: góc là nơi ứng suất tập trung, gân mỏng là nơi tiết diện nhỏ nhất, và trong khuôn thì hai vị trí đó thường là nơi hơi tới sau cùng. Chi tiết fusion trung bình ở thân nhưng kém ở góc sẽ đạt mọi phép đo kích thước rồi vỡ đúng góc đó sau vài trăm kilômét. Khả năng hấp thụ va đập nằm trong ưu điểm của xốp định hình EPS trong đóng gói bảo vệ chỉ thành hiện thực khi fusion đủ.

Cách bẻ mẫu kiểm tra độ kết dính hạt (fusion) xốp EPS

Phép kiểm tra thực hành cho chỉ tiêu này rất đơn giản: bẻ mẫu và đọc mặt gãy, chỉ cần một mẩu xốp và mắt thường. Bên mua làm được ngay tại kho khi hàng vừa xuống xe.

Chuẩn bị mẫu và chọn vị trí bẻ

Đừng bẻ lúc chi tiết vừa ra khuôn: xốp còn ẩm và mềm nên mặt gãy cho kết quả đẹp giả; thông lệ là để chi tiết qua giai đoạn sấy và ổn định, thường vài giờ tới vài ngày tùy độ dày. Chọn vị trí bẻ có chủ đích: một mẩu ở thân dày, một mẩu ở góc, một mẩu ở gân mỏng hoặc vùng xa súng nạp nhất; chỉ bẻ giữa tấm thì kết quả luôn đẹp hơn thực tế. Bẻ dứt khoát bằng tay theo hướng vuông với mặt lớn, không dùng dao hay dây nhiệt vì lưỡi cắt xóa mất thông tin cần đọc.

Đọc mặt gãy: xé qua thân hạt hay bong theo ranh giới

Giữ mặt gãy nghiêng dưới ánh sáng và nhìn từng hạt trên bề mặt. Chỉ có hai kiểu cần phân biệt:

• Vết gãy xuyên qua hạt: hạt bị xé đôi, lòng hạt lởm chởm, mặt gãy nhám và xù, ranh giới hạt mờ đi. Đây là fusion tốt, vì chỗ hàn khỏe hơn bản thân hạt.
• Vết gãy theo ranh giới hạt: mặt gãy lộ những hạt tròn nguyên vẹn, hơi bóng, chà nhẹ là hạt rơi ra. Đây là fusion kém, vì chỗ hàn yếu hơn hạt nên nứt đi vòng.

Ước lượng tỷ lệ hạt bị xé qua thân

Nhìn một vùng vài centimet vuông và ước lượng phần trăm số hạt bị xé qua thân so với tổng số hạt; không cần chính xác tới đơn vị, phân loại theo mức là đủ. Ngưỡng tham khảo thường dùng trong ngành đúc xốp: trên 80% là tốt, khoảng 50-80% là khá, dưới 50% là kém. Mức chấp nhận nên chốt riêng cho từng mã hàng, vì chi tiết đỡ góc tủ lạnh đòi hỏi khắt khe hơn miếng đệm phụ kiện nhỏ. Nên chụp ảnh mặt gãy kèm thước và lưu theo lô để có bộ ảnh chuẩn.

Bảng đối chiếu mặt gãy, mức fusion, nguyên nhân và hướng xử lý

Bảng dưới đây là bản rút gọn của thứ được dán cạnh máy đúc; nguyên nhân liệt kê là loại phổ biến.

Nguyên nhân fusion kém thường gặp trong xưởng

Hơi chưa đủ hoặc áp hơi thấp. Fusion là kết quả của nhiệt và thời gian. Áp tại nồi hơi đạt nhưng áp tại đầu máy vẫn tụt được vì đường ống dài, tiết diện nhỏ, nhiều máy cùng lấy hơi, hoặc nước ngưng đọng làm hơi ướt. Bẫy hơi hỏng là nguyên nhân âm thầm. Nên đọc áp tại đầu vào máy trong lúc máy đang chạy.

Hạt ủ chưa đạt hoặc ủ quá lâu. Hạt chưa ủ đạt thì chưa bù đủ khí và còn ẩm, vào khuôn không còn lực nở lần hai để chèn kín khoảng trống, nên hạt chỉ nằm cạnh nhau dù thông số hơi vẫn như mọi ngày. Ngược lại, hạt để quá lâu mất dần chất tạo nở nên cũng nở kém. Phòng ủ vì vậy phải quản theo lô, vào trước ra trước.

Khuôn thoát khí kém và gia nhiệt bị cắt ngắn. Lòng khuôn đầy hạt cũng đầy không khí; khí không ra được thì hơi không vào được. Bụi xốp bít lỗ thoát khí là nguyên nhân thường gặp, và nó tích tụ dần nên chất lượng tụt theo tuần chứ không hỏng đột ngột. Thời gian gia nhiệt lại là chỗ dễ bị cắt nhất khi cần đẩy sản lượng, mà cắt hơi là đánh đổi trực tiếp bằng fusion; ngược lại kéo dài quá mức thì chi tiết quá lửa và co rút.

Hệ quả thực tế với bao bì tivi và máy giặt

Hàng điện máy chịu kiểu tải đặc trưng: rung lắc tần số thấp nhiều giờ, kiện xếp tầng, bốc dỡ nhiều chặng. Với chi tiết fusion kém, thứ xảy ra trước không phải nứt lớn mà là góc bị mài dần thành bụi hạt. Khi lớp góc mất đi, sản phẩm tụt khỏi vị trí định vị và va vào vách carton, từ đó mới sinh nứt panel, móp vỏ, xước mặt. Chỉ lệch vài milimet ở góc là ứng suất dồn vào panel, nên xốp định hình đóng gói tivi màn hình phẳng cần được đánh giá fusion ở đúng bốn góc. Với máy giặt, khối lượng lớn dồn xuống vùng đỡ khi xe phanh, fusion kém ở đáy và góc sẽ sụp cục bộ làm cả kiện mất phương rồi sinh ra hàng trả về.

Đưa phép bẻ mẫu vào biên bản nghiệm thu

Vì phép kiểm tra không tốn thiết bị, nó nên nằm trong hồ sơ nghiệm thu. Một điều khoản đủ dùng chỉ cần nêu bốn thứ: số mẫu trên mỗi lô, ba vị trí bẻ gồm thân, góc và gân mỏng, mức tỷ lệ hạt xé qua thân được chấp nhận, và việc lưu ảnh mặt gãy kèm mã lô. Nên giữ thêm mẫu đối chứng hai bên đã xác nhận; khi đó tranh chấp về sau thành việc đối chiếu chứ không phải tranh luận cảm tính. Các chỉ tiêu khác cũng xử lý theo cách này trong quy trình kiểm soát chất lượng xốp EPS tại nhà máy: có cách đo, có ngưỡng và có bằng chứng lưu lại.

Mốp Xốp Minh Phát kiểm soát fusion thế nào

Nhà máy của Mốp Xốp Minh Phát nằm trên đường Kha Vạn Cân, khu vực Thủ Đức, TP.HCM, giáp Dĩ An và cách Thuận An hay VSIP trong khu vực Bình Dương khoảng 15-30 phút chạy xe. Chúng tôi đúc xốp định hình theo bản vẽ của khách cho hàng điện máy và gia dụng, làm góc xốp và nẹp xốp chữ U, V, L cho đồ gỗ nội thất, cùng tấm xốp EPS, xốp khối EPS và lõi xốp panel.

Với fusion, cách làm không có gì bí mật: mỗi mã hàng có bộ thông số được ghi lại sau khi chạy đạt, đầu mỗi ca đúc mẫu và bẻ mẫu trước khi chạy loạt, mọi thay đổi thông số phải kèm lý do. Hệ thống quản lý chất lượng theo ISO 9001:2015, vốn là tiêu chuẩn về quản lý chứ không phải chứng nhận cho sản phẩm, buộc phần ghi chép này phải tồn tại thay vì nằm trong đầu người đứng máy. Khách có thể xuống xưởng bẻ mẫu cùng. Cần báo giá hiện hành hoặc ý kiến kỹ thuật, xin gửi mô tả qua email blueskyhuynhhuynh@gmail.com. Hàng đi trong ngày hoặc theo lịch hẹn.