Một khối resin trong vắt, bên trong là logo công ty, bông hoa khô hay đồng xu kỷ niệm, nhìn rất sang. Vì vậy đúc epoxy resin đang được nhiều người làm quà tặng, đồ lưu niệm, chặn giấy, móc khóa, bảng tên để bàn. Cũng có nhiều bạn tự mua bộ epoxy hai thành phần về làm thử ở nhà. Và rồi phần lớn đều gặp chung mấy chuyện: bọt khí lấm tấm khắp nơi, khối resin nóng ran rồi nứt, sản phẩm đục mờ chứ không trong, vài tháng sau thì ngả vàng.
Bài này mình nói về phần kỹ thuật phía sau: epoxy khác các loại nhựa đúc khác thế nào, vì sao nó tỏa nhiệt, làm sao để trong, và vai trò của khuôn silicon trong độ bóng của sản phẩm. Mình viết theo trải nghiệm ở xưởng làm khuôn, nên sẽ có nhiều mẹo thực tế hơn là lý thuyết hóa học.
Epoxy resin dùng để đúc khác gì epoxy phủ bàn
Epoxy là nhựa nhiệt rắn hai thành phần: phần A là nhựa (resin), phần B là chất đóng rắn (hardener). Trộn hai phần, phản ứng xảy ra và tỏa nhiệt, nhựa đông cứng lại. Điều nhiều người không biết là cùng gọi là epoxy nhưng có nhiều dòng khác nhau, và chọn sai dòng là nguyên nhân số một của sản phẩm hỏng.
Epoxy phủ bề mặt (coating, tráng gương): độ nhớt khá cao, đông nhanh hơn, chỉ dùng đổ lớp mỏng vài milimet. Đổ dày sẽ nóng rất nhanh.
Epoxy đúc khối (casting, deep pour): độ nhớt thấp, phản ứng chậm, cho phép đổ dày vài centimet một lần. Thời gian đông lâu, có khi vài ngày.
Epoxy đổ mỏng trong khuôn nhỏ (cho móc khóa, trang sức resin): nằm giữa hai loại trên, đông vừa phải, thường dùng cho khuôn silicon nhỏ.
Khi mua hoặc đặt xưởng, câu đầu tiên nên hỏi là: “Loại này đổ dày tối đa bao nhiêu một lần?”. Con số này thường ghi trong bảng thông số của hãng.
| Loại epoxy | Độ dày đổ mỗi lần (tham khảo) | Thời gian đông | Hợp với |
|---|---|---|---|
| Phủ bề mặt | Vài mm | Nhanh | Tráng mặt tranh, mặt bàn |
| Khuôn nhỏ | Khoảng 0,5–2 cm | Trung bình | Móc khóa, mặt dây, coaster |
| Đúc khối | Vài cm trở lên | Chậm, có khi nhiều ngày | Chặn giấy, khối kỷ niệm, bàn sông |
Các khoảng trên chỉ để tham khảo, số thực tế phụ thuộc từng sản phẩm của hãng và nhiệt độ phòng.
Chuyện tỏa nhiệt: vì sao khối epoxy nứt, cháy, ngả vàng
Phản ứng đóng rắn của epoxy là phản ứng tỏa nhiệt. Nhiệt sinh ra làm phản ứng diễn ra nhanh hơn, phản ứng nhanh hơn lại sinh thêm nhiệt. Ở lớp mỏng, nhiệt kịp thoát ra ngoài nên không sao. Ở khối dày, nhiệt bị giữ ở lõi, nhiệt độ có thể tăng rất cao. Kết quả là resin bốc khói, sủi bọt từ bên trong, ngả vàng hoặc nâu, co ngót mạnh và nứt.
Có lần khách mang tới một khối resin hình lập phương cỡ nắm tay, bên trong nứt như mạng nhện. Hỏi ra thì dùng epoxy phủ bàn, đổ một lần cho đầy khuôn, lại để ngay chỗ nắng chiều. Đó là “combo” đủ ba yếu tố gây quá nhiệt: sai loại epoxy, đổ quá dày, nhiệt độ môi trường cao.
Mấy cách để kiểm soát:
Chọn đúng epoxy đúc khối cho sản phẩm dày.
Chia nhiều lớp. Đổ một lớp, đợi se mặt (đặc lại nhưng còn dính) rồi đổ lớp tiếp. Lớp sau sẽ liên kết với lớp trước và gần như không thấy đường ranh nếu làm đúng lúc.
Kiểm soát nhiệt độ phòng. Phòng quá nóng làm epoxy phản ứng nhanh hơn. Phòng quá lạnh thì epoxy đặc, khó thoát bọt và đông không hết.
Đừng trộn mẻ quá lớn trong một cốc. Khối nhựa lớn trong cốc cũng tự nóng lên và đông nhanh ngay trong cốc.
Bọt khí: lấy ra bằng cách nào
Bọt từ lúc trộn
Trộn epoxy cần khuấy kỹ, nhưng khuấy mạnh là cuốn không khí vào. Nên khuấy chậm, đều, cạo thành và đáy cốc, khuấy đủ thời gian hãng hướng dẫn (thường vài phút). Làm ấm nhẹ hai thành phần trước khi trộn bằng cách ngâm chai trong nước ấm sẽ giúp nhựa loãng hơn, bọt dễ nổi lên.
Hút chân không
Với epoxy, nhiều xưởng hút chân không hỗn hợp sau khi trộn để kéo bọt ra. Cần cốc đủ lớn vì khi hút, nhựa sẽ phồng lên vài lần trước khi xẹp xuống. Lưu ý chỉ làm được với loại epoxy có thời gian thao tác đủ dài.
Nồi áp lực
Một cách hay dùng với khuôn nhỏ là đổ vào khuôn rồi đặt cả khuôn vào nồi áp lực. Áp suất nén bọt nhỏ tới mức không còn nhìn thấy. Cách này rất hiệu quả với móc khóa, trang sức resin có nhiều chi tiết nhỏ.
Khò nhiệt bề mặt
Bọt nổi lên mặt có thể dùng súng khò nhiệt hoặc đèn khò lướt nhanh qua để vỡ bọt. Lướt nhanh, không dừng một chỗ, vì nhiệt cục bộ có thể làm resin ngả vàng hoặc làm hỏng khuôn silicon.
Bọt từ vật đặt bên trong
Hoa khô, gỗ, giấy in logo, vỏ sò đều chứa không khí trong các lỗ nhỏ. Khi ngâm vào epoxy, không khí từ từ thoát ra thành chuỗi bọt. Cách xử lý là phủ trước vật đó một lớp epoxy mỏng, để khô, bịt kín lỗ rỗng, rồi mới đặt vào khuôn. Giấy in logo nên ép plastic hoặc phủ keo trước, nếu không mực có thể loang.
Độ trong và độ bóng: phần lớn nằm ở khuôn
Đây là phần mà dân làm khuôn hay nhấn mạnh với khách. Epoxy trong suốt chép lại y hệt bề mặt khuôn. Khuôn mờ thì sản phẩm mờ. Khuôn có vết xước thì sản phẩm có vết xước. Và khuôn lại chép từ mẫu gốc. Nên muốn sản phẩm trong như kính, mẫu gốc phải bóng như kính.
Mẫu gốc thường làm bằng in 3D resin, CNC mica hoặc tiện nhựa. Sau đó chà nhám nhiều cấp từ thô tới rất mịn, đánh bóng hoặc phủ lớp bóng. Bản in 3D có vân lớp, nên phải xử lý kỹ. Bài in 3D trong suốt và cách đánh bóng cho trong như kính có hướng dẫn khá chi tiết phần làm bóng này.
Silicon làm khuôn cho epoxy trong thường là loại gốc bạch kim, vì bề mặt khuôn sau khi đông bóng và mịn hơn, co ngót thấp. Theo thông số hãng Smooth-On công bố, dòng silicon bạch kim Mold Star 15 SLOW co ngót dưới 0,1%. Silicon bạch kim cũng thường cho khuôn bền hơn khi đúc epoxy nhiều lần. Có một điểm cần chú ý: silicon bạch kim dễ bị ức chế đóng rắn bởi lưu huỳnh trong đất sét, và theo Smooth-On thì ngay cả lớp phủ bịt đôi khi cũng không ngăn được. Vì vậy mẫu gốc phải sạch và tương thích, nên thử trước trên mẫu nhỏ.
Một mẹo nhỏ: khuôn silicon mới tinh có thể làm sản phẩm epoxy đầu tiên hơi mờ ở một vài chỗ, do bề mặt khuôn còn vết chất chống dính hoặc dầu tay. Rửa khuôn bằng nước ấm và xà phòng nhẹ, để khô hẳn, đổ thử một mẻ nhỏ trước.
Khuôn silicon cho epoxy nên cứng hay mềm
Với khuôn epoxy, silicon khoảng Shore A 20 đến 30 là dễ dùng. Khuôn mềm thì dễ lột sản phẩm có chi tiết lồi lõm, nhưng nếu quá mềm, khuôn sẽ phình ra khi đổ khối epoxy nặng. Khuôn khối lớn như chặn giấy, khối kỷ niệm có thể dùng silicon cứng hơn một chút để giữ phẳng mặt. Nếu muốn hiểu kỹ hơn về thang đo này, xem bài độ cứng silicon Shore A.
Một chuyện khác là epoxy bám dính rất tốt với nhiều vật liệu, nhưng gần như không dính silicon. Đó là lý do khuôn silicon là lựa chọn phổ biến nhất cho đúc epoxy. Tuy vậy, sau nhiều lần đúc, bề mặt khuôn sẽ khô dần, mất bóng, sản phẩm bắt đầu mờ. Khi đó là lúc thay khuôn. Với các đơn hàng cần đổ nhiều lần, xưởng thường tính trước số bộ khuôn ngay từ khâu báo giá, việc này các bên làm khuôn mẫu chuyên nghiệp đều tư vấn được.
Chống ngả vàng
Epoxy có xu hướng ngả vàng theo thời gian, nhất là khi tiếp xúc tia UV từ nắng. Không có loại epoxy nào hoàn toàn không ngả vàng, chỉ có loại chậm hơn. Các cách để kéo dài độ trong:
Chọn dòng epoxy có phụ gia chống UV.
Tránh quá nhiệt khi đóng rắn, vì nhiệt cao làm resin vàng ngay từ đầu.
Không để sản phẩm ngoài nắng trực tiếp.
Phủ thêm lớp phủ chống UV nếu sản phẩm cần để nơi sáng.
Với sản phẩm cần trong suốt lâu dài để ngoài trời, epoxy thường không phải lựa chọn tốt nhất. Một số loại nhựa khác như PU trong suốt dòng chống UV hoặc acrylic có thể phù hợp hơn tùy ứng dụng. Bạn có thể xem phần so sánh vật liệu đúc trong bài nhựa PU đúc khuôn.
Quy trình đúc epoxy ở xưởng cho đơn hàng quà tặng
Với các đơn quà tặng doanh nghiệp như khối resin chứa logo, xưởng thường làm theo trình tự:
- Dựng file 3D khối resin và vật thể bên trong, tính độ dày từng lớp đổ.
- In 3D hoặc CNC mẫu gốc, đánh bóng như kính.
- Làm khuôn silicon bạch kim, hút chân không khi đổ silicon để khuôn không có bọt.
- Chuẩn bị logo: in, cắt, phủ kín hoặc dùng logo kim loại, logo in 3D.
- Đổ lớp epoxy đáy, đợi se, đặt logo, đổ các lớp tiếp theo.
- Đóng rắn ở phòng có nhiệt độ ổn định, tháo khuôn.
- Mài cạnh, đánh bóng mặt hở (mặt đổ thường hơi lõm), có thể phủ lớp bóng.
Nếu đơn hàng số lượng lớn, khuôn được làm nhiều bộ để đổ song song. Đây là kiểu sản phẩm mà bên đúc resin trong làm quà tặng thường nhận, kết hợp với các sản phẩm décor khác như tượng poly, biểu trưng.
Đọc thêm: ý tưởng quà tặng doanh nghiệp làm bằng in 3D.
An toàn khi làm việc với epoxy
Epoxy lỏng có thể gây kích ứng da, một số người làm lâu bị dị ứng tiếp xúc. Luôn đeo găng nitrile, không để resin dính da, làm ở chỗ thông gió. Khi chà nhám sản phẩm epoxy, bụi mịn bay ra nên đeo khẩu trang lọc bụi. Đọc bảng an toàn hóa chất của hãng trước khi dùng. Bài in 3D có độc không cũng có một số lưu ý về resin dùng chung được cho epoxy.
Câu hỏi thường gặp
Vì sao sản phẩm epoxy của tôi bị đục?
Có thể do ẩm (khuôn hoặc vật đặt vào còn ẩm), trộn chưa đều, khuôn bị mờ, hoặc epoxy bị lạnh khi đóng rắn. Kiểm tra khuôn trước tiên, vì khuôn mờ là nguyên nhân hay gặp nhất.
Đổ epoxy dày bao nhiêu một lần thì an toàn?
Tùy dòng epoxy. Loại phủ bề mặt chỉ vài milimet, loại đúc khối có thể vài centimet. Luôn đọc thông số “độ dày tối đa mỗi lần đổ” của hãng và chia lớp nếu cần.
Khuôn silicon gốc thiếc có dùng đúc epoxy được không?
Được, nhưng bề mặt sản phẩm thường không bóng bằng khuôn bạch kim, và khuôn có thể xuống cấp nhanh hơn. Với sản phẩm cần trong và bóng, nên dùng silicon bạch kim.
Làm sao để sản phẩm epoxy không bị vàng?
Chọn epoxy có chống UV, tránh quá nhiệt khi đóng rắn, tránh nắng trực tiếp. Không có cách nào chặn vàng hoàn toàn, chỉ làm chậm lại.
Một khuôn silicon đổ epoxy được bao nhiêu lần?
Tùy hình dạng và cách chăm khuôn. Khi khuôn bắt đầu mờ, dính hoặc rách thì nên thay. Với đơn hàng lớn, nên làm nhiều bộ khuôn từ đầu.
Lời cuối
Đúc epoxy resin trong suốt không khó về thao tác, cái khó nằm ở việc hiểu vật liệu: chọn đúng dòng epoxy cho độ dày, kiểm soát nhiệt và bọt, và có một bộ khuôn bóng như kính. Ba thứ đó làm đúng thì sản phẩm ra đẹp đều, không phải mài sửa nhiều.
Nếu bạn cần làm khuôn silicon cho sản phẩm resin, hay đặt cả bộ quà tặng đúc resin có logo, có thể liên hệ xưởng CT3D qua hotline/Zalo 0888 7999 38 hoặc 0975 008 728.
Nguồn tham khảo
- Smooth-On (tài liệu hãng): Mold Star 15 SLOW – https://www.smooth-on.com/products/mold-star-15-slow/
- Smooth-On (tài liệu hãng): What is “cure inhibition”? – https://www.smooth-on.com/support/faq/104/