Báo Cáo Tổng Kết Nghiên Cứu Quy Trình Chế Tạo Chân Giả Bằng Vật Liệu Carbon Composite

Chuyên khảo phân tích Nghiên cứu đề xuất quy trình chế tạo cơ cấu khớp mắt cá bàn chân giả bằng vật liệu carbon composite, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên

• Tác giả: PGS. Phạm Huy Tuân
• Trường học: Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Khoa Cơ Khí Chế Tạo Máy
• Đề tài: Nghiên Cứu Quy Trình Chế Tạo Chân Giả Bằng Vật Liệu Carbon Composite
• Loại tài liệu: báo cáo tổng kết đề tài NCKH
• Năm xuất bản: 2020
• Địa điểm: Thành Phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Chân Giả Carbon Composite Hiện Nay

Hiện nay, các sản phẩm làm từ vật liệu composite xuất hiện rất nhiều trên thị trường với đa dạng mẫu mã và kiểu dáng. Mỗi loại composite được chế tạo từ chất nền và cốt khác nhau, tạo ra đặc tính riêng biệt. Nghiên cứu này tập trung vào vật liệu composite từ sợi carbon, hay còn gọi là carbon composite, và ứng dụng trong chế tạo chân giả. Theo số liệu năm 2015 của Liên Hợp Quốc, số người khuyết tật trên thế giới chiếm 7,3% tổng dân số, cho thấy nhu cầu lớn về chân giả. Các nghiên cứu trên thế giới và trong nước đang dần quan tâm đến việc ứng dụng vật liệu composite để cải thiện chất lượng và giảm giá thành chân giả.

1.1. Nghiên Cứu Quốc Tế Về Vật Liệu Composite Làm Chân Giả

Nhiều nghiên cứu quốc tế đã chứng minh ưu điểm của sợi carbon trong chế tạo chân giả. Hadi and Oleiwi (2015) [7] nghiên cứu về sự tăng cường độ bền kéo của vật liệu Polymer khi gia cố thêm sợi carbon. Walke và Pandure (2017) [8] so sánh ưu, nhược điểm của sợi carbon và sợi thủy tinh. Các nghiên cứu này giúp lựa chọn vật liệu phù hợp cho chân giả dựa trên mục đích sử dụng và yêu cầu kỹ thuật. Vật liệu composite sợi carbon được đánh giá cao về độ bền, trọng lượng nhẹ và khả năng ứng dụng trong ngành chỉnh hình.

1.2. Tình Hình Nghiên Cứu và Phát Triển Chân Giả Tại Việt Nam

Việc nghiên cứu và phát triển chân giả từ vật liệu composite trong nước chưa được quan tâm nhiều. Vật liệu chủ yếu được dùng là gỗ, nhựa tổng hợp, có trọng lượng lớn. TS Phan Văn An đã được cấp Bằng sáng chế cho ống chân giả bằng composite carbon. Sản phẩm này được Tổ chức Chỉnh hình Ngoại tuyến Hoa Kỳ (POF) kiểm nghiệm và xác nhận đạt yêu cầu kỹ thuật, với giá thành rẻ hơn 9 lần so với sản phẩm ngoại cùng loại. Điều này cho thấy tiềm năng phát triển chân giả carbon composite tại Việt Nam.

II. Tính Cấp Thiết Nghiên Cứu Quy Trình Chế Tạo Chân Giả

Vấn đề chế tạo chân giả đã được nghiên cứu từ lâu, nhưng các sản phẩm trước đây chưa tối ưu về chi phí và khả năng hoạt động. Với công nghệ hiện đại, việc cải tiến chân giả để giảm chi phí và tối ưu tính năng là cấp thiết. Việc chọn vật liệu phù hợp để đảm bảo khả năng hoạt động và tiết kiệm chi phí là một thách thức. Vật liệu composite carbon được chọn để thực hiện đề tài: Nghiên cứu, chế tạo bàn chân giả bằng vật liệu sợi carbon.

2.1. Mục Tiêu Nghiên Cứu Chế Tạo Chân Giả Carbon Composite

Mục tiêu chính của nghiên cứu là tạo ra sản phẩm nhẹ, bền, dễ sử dụng cho người khuyết tật. Đồng thời, giảm giá thành so với các sản phẩm trên thị trường và đưa vật liệu composite carbon áp dụng rộng rãi trong sản xuất chân giả. Nghiên cứu tập trung vào việc cải thiện chất lượng cuộc sống của người khuyết tật thông qua việc cung cấp các giải pháp chân giả hiệu quả và kinh tế.

2.2. Nhiệm Vụ và Phạm Vi Nghiên Cứu Chân Giả Carbon

Nhiệm vụ của đề tài bao gồm nghiên cứu, chế tạo bàn chân giả bằng vật liệu sợi carbon. Sử dụng phần mềm ANSYS để mô phỏng chuyển động, ứng suất khi sử dụng bàn chân giả. Tính toán số lớp vải carbon cần dùng để đảm bảo sản phẩm hoạt động tốt. Kiểm nghiệm lực, khả năng chịu tải để đưa ra sản phẩm hoàn thiện. Đối tượng nghiên cứu là bàn chân giả bằng vật liệu sợi carbon và ứng dụng composite carbon để sản xuất chân, tay giả.

III. Phương Pháp Chế Tạo Vật Liệu Carbon Composite Tiên Tiến

Dựa trên các phương pháp chế tạo vật liệu composite carbon hiện nay, thiết kế, tạo bàn chân giả với các ưu điểm vượt trội so với vật liệu truyền thống. Cách tiếp cận là tham khảo lý thuyết, áp dụng các phương pháp chế tạo composite carbon hiện nay, kiểm tra đánh giá, tối ưu hóa, mô phỏng lực, ứng suất, chuyển vị bằng phần mềm ANSYS. Phương pháp thực hiện bao gồm tham khảo lý thuyết, áp dụng các phương pháp chế tạo composite carbon hiện nay, kiểm tra đánh giá và tối ưu hóa.

3.1. Tiếp Cận Thiết Kế Chân Giả Carbon Composite

Cách tiếp cận trong nghiên cứu này là dựa trên các phương pháp chế tạo vật liệu composite carbon hiện có. Mục tiêu là thiết kế và tạo ra bàn chân giả với các ưu điểm vượt trội so với các vật liệu truyền thống. Điều này bao gồm việc cải thiện độ bền, giảm trọng lượng và tăng tính linh hoạt của sản phẩm.

3.2. Ứng Dụng Phần Mềm ANSYS Trong Mô Phỏng Chân Giả

Phần mềm ANSYS được sử dụng để mô phỏng lực, ứng suất và chuyển vị của bàn chân giả. Điều này giúp tối ưu hóa thiết kế và đảm bảo rằng sản phẩm có thể chịu được các tải trọng khác nhau trong quá trình sử dụng. Việc mô phỏng cũng giúp xác định số lớp vải carbon cần thiết để đảm bảo hiệu suất tối ưu.

3.3. Quy Trình Kiểm Tra và Đánh Giá Chất Lượng Chân Giả

Quy trình kiểm tra và đánh giá bao gồm kiểm tra lực, khả năng chịu tải và các yếu tố khác để đảm bảo rằng sản phẩm đáp ứng các tiêu chuẩn chất lượng. Các kết quả kiểm tra được sử dụng để cải thiện thiết kế và quy trình sản xuất, đảm bảo rằng sản phẩm cuối cùng là an toàn và hiệu quả.

IV. Hiệu Quả Kinh Tế Xã Hội Của Chân Giả Carbon Composite

Việc nghiên cứu này nhằm tạo ra một sản phẩm thiết thực về khả năng hoạt động và chi phí sản xuất. Đối tượng trực tiếp hướng đến là người khuyết tật Việt Nam, sản phẩm được chế tạo từ loại vật liệu mới với nhiều ưu điểm vượt trội và giá thành phù hợp. Việc đưa sản phẩm vào thực tế nhằm giúp người khuyết tật có khả năng sở hữu và thay thế cho các sản phẩm giá thành đắt đỏ của nước ngoài với chức năng tương tự.

4.1. Tác Động Đến Giáo Dục và Đào Tạo Trong Ngành Y Tế

Hiện nay, việc nghiên cứu các thiết bị y tế trong lĩnh vực chỉnh hình vẫn chưa được phát triển mạnh, các sản phẩm sản xuất trong nước để phục vụ bệnh nhân là rất hiếm. Vì vậy với đề tài “Nghiên cứu, chế tạo khớp mắt cá chân giả bằng vật liệu sợi carbon.” tác giả muốn tìm ra một hướng đi mới trong việc chế tạo các sản phẩm chỉnh hình. Giúp người khuyết tật được sử dụng những sản phẩm chất lượng với mức giá hợp lý.

4.2. Lợi Ích Kinh Tế và Xã Hội Cho Người Khuyết Tật

Việc nghiên cứu này nhằm tạo ra một sản phẩm thiết thực về khả năng hoạt động và chi phí sản xuất. Đối tượng trực tiếp hướng đến là người khuyết tật Việt Nam, sản phẩm được chế tạo từ loại vật liệu mới với nhiều ưu điểm vượt trội và giá thành phù hợp. Việc đưa sản phẩm vào thực tế nhằm giúp người khuyết tật có khả năng sở hữu và thay thế cho các sản phẩm giá thành đắt đỏ của nước ngoài với chức năng tương tự.

V. Tổng Quan Vật Liệu Composite và Sợi Carbon Trong Chế Tạo

Vật liệu composite là vật liệu được chế tạo từ hai hay nhiều thành phần khác nhau, mỗi thành phần có đặc trưng riêng. Khi tổng hợp lại, sẽ cho một vật liệu hoàn toàn mới. Vật liệu composite đã xuất hiện từ lâu, khoảng 5.000 năm trước Công nguyên. Ưu điểm của vật liệu composite là khả năng chế tạo thành các kết cấu sản phẩm theo những yêu cầu kỹ thuật khác nhau. Các đặc tính chủ yếu là nhẹ - chắc – bền – không gỉ - chịu hóa chất – chịu thời tiết.

5.1. Ưu Điểm Vượt Trội Của Vật Liệu Composite

Tính ưu việt của vật liệu composite là khả năng chế tạo từ vật liệu này thành các kết cấu sản phẩm theo những yêu cầu kỹ thuật khác nhau mà ta mong muốn. Các đặc tính chủ yếu của vật liệu composite là nhẹ - chắc – bền – không gỉ - chịu hóa chất – chịu thời tiết. Các thành phần cốt của composite có độ cứng, độ bền cơ học cao, vật liệu nền luôn đảm bảo cho các thành phần liên kết hài hoà tạo nên các kết cấu có khả năng chịu lực tốt.

5.2. Ứng Dụng Sợi Carbon Trong Vật Liệu Composite

Sợi carbon là một thành phần quan trọng trong vật liệu composite. Nó mang lại độ bền cao và trọng lượng nhẹ cho sản phẩm cuối cùng. Việc sử dụng sợi carbon trong chế tạo chân giả giúp cải thiện đáng kể hiệu suất và sự thoải mái cho người sử dụng. Sợi carbon cũng có khả năng chịu được các tác động mạnh, làm cho chân giả bền hơn và an toàn hơn.

VI. Kết Luận và Hướng Phát Triển Chân Giả Carbon Composite

Nghiên cứu này đã đề xuất một quy trình chế tạo chân giả bằng vật liệu carbon composite với nhiều ưu điểm vượt trội. Sản phẩm có tiềm năng ứng dụng rộng rãi trong việc cải thiện chất lượng cuộc sống của người khuyết tật. Hướng phát triển tiếp theo là tối ưu hóa thiết kế, quy trình sản xuất và thử nghiệm trên nhiều đối tượng khác nhau để đảm bảo tính hiệu quả và an toàn của sản phẩm.

6.1. Tối Ưu Hóa Thiết Kế và Quy Trình Sản Xuất Chân Giả

Việc tối ưu hóa thiết kế và quy trình sản xuất là rất quan trọng để giảm chi phí và cải thiện hiệu suất của chân giả. Điều này bao gồm việc sử dụng các phần mềm mô phỏng tiên tiến, thử nghiệm các vật liệu khác nhau và áp dụng các kỹ thuật sản xuất hiệu quả. Mục tiêu là tạo ra một sản phẩm có giá thành hợp lý và đáp ứng được nhu cầu của người sử dụng.

6.2. Thử Nghiệm và Đánh Giá Trên Nhiều Đối Tượng

Việc thử nghiệm và đánh giá trên nhiều đối tượng khác nhau là cần thiết để đảm bảo rằng chân giả phù hợp với nhiều loại hình khuyết tật và có thể đáp ứng được các yêu cầu khác nhau của người sử dụng. Điều này bao gồm việc thu thập dữ liệu về hiệu suất, sự thoải mái và an toàn của sản phẩm trong quá trình sử dụng thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. Tổng quan về Composite 1. Khái niệm: Vật liệu Composite là vật liệu được chế tạo từ hai hay nhiều thành phần khác nhau. Mỗi thành phần lại có những đặc trưng cơ – lý – hóa riêng biệt, khi tổng hợp chúng lại, sẽ cho một vật liệu hoàn toàn mới, khác so với những vật liệu ban đầu.

Vật liệu mới đó được gọi là vật liệu composite. Từ “Composite” xuất phát từ gốc Tiếng Anh có nghĩa là “hỗn hợp, tổng hợp, phức hợp…”. Trong nhiều tài liệu khoa học, thuật ngữ “vật liệu mới” đồng nghĩa với vật liệu composite. Vật liệu Composite 1.

Quá trình hình thành và phát triển: Vật liệu Composite đã xuất hiện từ rất lâu trong cuộc sống, khoảng 5.000 năm trước Công nguyên người cổ đại đã biết vận dụng vật liệu composite vào cuộc sống (ví dụ: sử dụng bột đá trộn với đất sét để đảm bảo sự dãn nở trong quá trình nung đồ gốm). Người Ai Cập đã biết vận dụng vật liệu Composite từ khoảng 3.000 năm trước Công nguyên, sản phẩm điển hình là các thuyền đan bằng tre chát mùn cưa và nhựa thông hay các vách tường đan tre chát bùn với rơm, dạ. Sự phát triển của vật liệu composite đã được khẳng định và mang tính đột biến vào những năm 1930 khi mà các nhà khoa học đã nghiên cứu, ứng dụng thành công sợi thuỷ tinh; sau đó họ đã dùng để gia cường cho Polyeste không NO và giải pháp này đã được áp dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp chế tạo máy bay, tàu chiến phục vụ cho đại chiến thế giới lần thức hai. Trang 18 Năm 1950 bước đột phá quan trọng trong ngành vật liệu Composite đó là sự xuất hiện của nhựa Epoxy và các sợi gia cường như Polyeste, nylon,… Từ năm 1970 đến nay vật liệu composite nền chất dẻo đã được đưa vào sử dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp và dân dụng, y tế, thể thao, quân sự vv.

Ưu điểm của vật liệu Composite. Tính ưu việt của vật liệu Composite là khả năng chế tạo từ vật liệu này thành các kết cấu sản phẩm theo những yêu cầu kỹ thuật khác nhau mà ta mong muốn. Các đặc tính chủ yếu của vật liệu Composite là nhẹ - chắc – bền – không gỉ - chịu hóa chất – chịu thời tiết. Các thành phần cốt của Composite có độ cứng, độ bền cơ học cao, vật liệu nền luôn đảm bảo cho các thành phần liên kết hài hoà tạo nên các kết cấu có khả năng chịu nhiệt và chịu sự ăn mòn của vật liệu trong điều kiện khắc nghiệt của môi trường.

Nhược điểm của vật liệu Composite. - Vật liệu Composite khó có thể tái chế khi không sử dụng hay là phế phẩm trong quá trình sản xuất. - Giá thánh nguyên liệu thô làm nên vật liệu Composite khá cao. Phương pháp gia công vật liệu Composite đòi hỏi mất nhiều thời gian - Việc phân tích mẫu vật liệu Composite và cơ, lý, hóa tính rất phức tạp.

Phân loại vật liệu Composite. Vật liệu composite được phân loại theo hình dạng và theo bản chất của vật liệu thành phần: 1. Phân loại theo hình dạng: Vật liệu Composite độn dạng sợi: Khi vật liệu tăng cường có dạng sợi, ta gọi là Composite độn dạng sợi. Sợi có tính cơ lý hóa cao hơn độn dạng hạt, tuy nhiên sợi có giá thành cao hơn.

Sợi có chiều dài lớn hơn rất nhiều so với đường kính của nó. Tỉ lệ độ dài/đường kính (l/d) được biết đến như là tỉ số hướng và có thể thay đổi. Sợi liên tục có tỉ số hướng dài, trong khi đó sợi gián đoạn thì có tỉ số hướng ngắn hơn. Composite cốt sợi liên tục thường có hướng ưu tiên còn sợi gián đoạn lại thường có hướng ngẫu nhiên.

Composite sợi liên tục và sợi gián đoạn [1] Cốt sợi có thể là sợi tự nhiên (sợi đay, sợi gai, xơ dừa, xơ tre, bông.), có thể là sợi nhân tạo (sợi thủy tinh, sợi vải, sợi carbon…). Tùy theo nhu cầu sử dụng mà người ta chế tạo sơi thành nhiều dạng khác nhau: sợi ngắn, sợi dài, sợi rối, tấm sợi… Hình 1. Một số loại Composite cốt sợi [1] Việc trộn thêm các loại cốt sợi này vào hỗn hợp có tác dụng làm tăng độ bền cơ học cũng nhƣ độ bền hoá học của vật liệu như: khả năng chịu được va đập; độ giãn nở cao; khả năng cách âm tốt; tính chịu ma sát – mài mòn; độ nén, độ uốn dẻo và độ kéo đứt cao; khả năng chịu được trong môi trường ăn mòn như: muối, kiềm, axít… Những khả năng đó đã chứng tỏ tính ưu việt của hệ thống vật liệu mới so với các loại Polyme thông thường. Vật liệu Composite độn dạng hạt: Khi vật liệu tăng cường có dạng hạt, các tiểu phân hạt độn phân tán vào chất nền.

Các loại hạt thường được sử dụng là: silica, vẩy mica, vẩy kim loại, độn khoáng, cao lanh, đất sét, bột talic, hay graphite, carbon… Hạt khác sợi ở chỗ nó không có kích thước ưu tiên. Các composite cốt hạt có kích thước tương tự nhau ở tất cả các hướng. Chúng có thể ở dạng cầu, dạng tấm phẳng Trang 20 hoặc ở bất kì các hình dạng thông thường hay không thông thường khác. Composite cốt hạt có xu hướng yếu hơn và độ cứng kém hơn so với composite cốt sợi liên tục, nhưng chúng lại rẻ hơn nhiều.

Composite cốt hạt thường chứa chất gia cường ít (40- 50% thể tích) do đó khó gia công và dễ bị gãy. Chất độn dạng hạt được sử dụng với mục đích sau: - Giảm giá thành, tăng thể tích cần thiết đối với độn trơ, tăng độ bền cơ lý, hoá, nhiệt, điện, khả năng chậm cháy đối với độn tăng cường. - Dễ đúc khuôn, giảm sự tạo bọt khí trong nhựa có độ nhớt cao. - Cải thiện tính chất bề mặt vật liệu, chống co rút khi đóng rắn, che khuất sợi trong cấu tạo tăng cường sợi, giảm toả nhiệt khi đóng rắn.

Một số loại Composite cốt hạt [1] 1. Phân loại theo bản chất, thành phần. Composite nền hữu cơ: composite nền giấy (các tông), composite nền nhựa, nền nhựa đường, nền cao su (tấm hạt, tấm sợi, vải bạt, vật liệu chống thấm, lốp ô tô xe máy),. Loại nền này thường có thể kết hợp với mọi dạng cốt liệu, như: sợi hữu cơ (polyamit, kevlar (là sợi aramit cơ tính cao),.), sợi khoáng (sợi thủy tinh, sợi cacbon,.), sợi kim loại (Bo, nhôm,.

Vật liệu composite nền hữu cơ chỉ chịu được nhiệt độ tối đa là khoảng 200 ÷ 300 °C. Composite nền khoáng chất: bê tông, bê tông cốt thép, composite nền gốm, composite cacbon - cacbon. Thường loại nền này kết hợp với cốt dạng: sợi kim loại (Bo, thép,.), hạt kim loại (chất gốm kim), hạt gốm (gốm cacbua, gốm Nitơ,. Composite nền kim loại: nền hợp kim titan, nền hợp kim nhôm,.

Thường kết hợp với cốt liệu dạng: sợi kim loại (Bo,.), sợi khoáng (cacbon, SiC,. Composite nền kim loại hay nền khoáng chất có thể chịu nhiệt độ tối đa khoảng 600÷1.000 °C (nền gốm tới 1. Cấu tạo của vật liệu Composite. Chất nền: Trang 21 Là chất kết dính, tạo môi trƣờng phân tán, đóng vai trò truyền ứng suất sang độn khi có ngoại lực tác dụng lên vật liệu.

Có thể tạo thành từ một chất hoặc hỗn hợp nhiều chất được trộn lẫn một cách đồng nhất tạo thể liên tục. Chất nền có vai trò: - Liên kết toàn bộ các phần tử cốt thành một khối composite thống nhất. - Tạo khả năng để tiến hành các phương pháp gia công vật liệu composite thành các chi tiết thiêt kế. - Che phủ, bảo vệ cốt tránh các hư hỏng do tác dụng của môi trường.

- Vật liệu nền (pha nền) trong cấu trúc của vật composite không chịu trực tiếp tải trọng hay ứng suất tác dụng lên vật liệu. Nó chỉ đóng vai trò trung gian truyền dẫn ứng suất hay tải trọng vào bên trong cho vật liệu đóng vai trò là chất độn (pha cốt). Sự hòa hợp giữa pha nền và pha cốt cũng là một nhân tố quan trọng trong việc thiết kế cấu trúc composite. Trong thực tế, người ta có thể sử dụng nhựa nhiệt rắn hay nhựa nhiệt dẻo làm polymer nền: - Nhựa nhiệt dẻo: PE (polyethylene), PS (polystyrene), ABS (acrylonytril butadien styrene), PVC (polyvynyl clorur)… độn được trộn với nhựa, gia công trên máy ép phun ở trạng thái nóng chảy.

- Nhựa nhiệt rắn: PU (polyurethane), PP (polypropylene), UF, Epoxy, Polyester không no, gia công dƣới áp suất và nhiệt độ cao, riêng với epoxy và polyester không no có thể tiến hành ở điều kiện thường, gia công bằng tay (hand lay-up method). Nhìn chung, nhựa nhiệt rắn cho vật liệu có cơ tính cao hơn nhựa nhiệt dẻo. Một số loại nhựa nhiệt rắn thông thường:  Polyester: Nhựa polyester được sử dụng rộng rãi trong công nghệ composite, Polyester loại này thường là loại không NO, đây là nhựa nhiệt rắn, có khả năng đóng rắn ở dạng lỏng hoặc ở dạng rắn nếu có điều kiện thích hợp. Thông thường người ta gọi polyester không NO là nhựa polyester hay ngắn gọn hơn là polyester.

Polyester có nhiều loại, đi từ các acid, glycol và monomer khác nhau, mỗi loại có những tính chất khác nhau. Sự khác nhau phụ thuộc vào các yếu tố sau: - Thành phần nguyên liệu (loại và tỷ lệ các chất sử dụng). - Phương pháp tổng hợp. - Trọng lượng phân tử.

Trang 22 - Hệ đóng rắn (monomer, chất xúc tác, chất xúc tiến). - Hệ chất độn. Bằng cách thay đổi các yếu tố trên, người ta sẽ tạo ra nhiều loại nhựa UPE có các tính chất đặc biệt khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng. Có hai loại polyester chính thường sử dụng trong công nghệ composite.

Nhựa orthophthalic cho tính kinh tế cao, được sử dụng rộng rãi. Còn nhựa isophthalic lại có khả năng kháng nước tuyệt vời nên được xem là vật liệu quan trọng trong công nghiệp, đặc biệt là hàng hải. Polyester có thời gian tồn trữ ngắn là do hiện tượng tự đóng rắn của nó sau một thời gian. Thông thường, người ta thêm vào một lượng nhỏ chất ức chế trong quá trình tổng hợp polyester để ngăn ngừa hiện tượng này.

Khi đã đóng rắn, polyester rất cứng và có khả năng kháng hoá chất. Quá trình đóng rắn hay tạo kết ngang được gọi là quá trình Polymer hóa. Đây là phản ứng hoá học chỉ có một chiều. Cấu trúc không gian này cho phép nhựa chịu tải được mà không bị giòn.

Cần phải chuẩn bị hỗn hợp nhựa trước khi sử dụng. Nhựa và các phụ gia khác phải được phân tán đều trƣớc khi cho xúc tác vào. Phải khuấy đều và cẩn thận để loại bỏ bọt khí trong nhựa ảnh hưởng quá trình gia công. Điều này rất quan trọng do bọt khí còn trong nhựa sẽ ảnh hƣởng tính chất cơ lý, làm cấu trúc sản phẩm bị yếu.