塑膠成型基本知識

1、塑膠成型基本知識塑膠成型基本知識 IQC：劉剛Innovating Customer Value 2Inventec Confidential目錄目錄q塑膠的概述塑膠的概述q塑塑膠膠素材素材成型成型工藝工藝q塑膠注射成型不良原因及改善塑膠注射成型不良原因及改善v融合線融合線v填充不足填充不足v凹陷與氣孔凹陷與氣孔v毛邊毛邊v內(nèi)應力殘留內(nèi)應力殘留塑塑 膠膠 的的 概概 述述Innovating Customer Value 4Inventec Confidentialq塑膠(plastics)是一種簡單的低分子化合物單體(monomers)經(jīng)由化學聚合反應(polymerization)而成的長

2、鏈狀高分子聚合物(polymers)。高分子聚合物的分子鏈可以視為一重覆單體長鏈，加上主要分子鏈旁枝的化學基，如圖所示。雖然“塑膠”可以泛指聚合物或樹脂，塑膠一般是指添加了塑化劑、安定劑、填充料或是其他改善性能及成形性之聚合物系統(tǒng)，還包括橡膠、纖維、黏著劑與表面塗料。q(例如,聚乙烯(PE)是由許多乙烯單體分子經(jīng)過聚合反應而生成的.) nCH2=CH2- 聚合反應 -CH2-CH2-n什麼是塑膠什麼是塑膠Innovating Customer Value 5Inventec Confidentialq無論哪種形態(tài)的塑膠,其成分相當複雜.一般來說,塑膠是由合成樹脂和填加劑組成.合成樹脂是主要成分

3、,塑膠的基本性能主要取決於樹脂的性能,但添加劑對塑料的性能也有很大的影響.q樹脂: 塑膠中之主要的必不可少的成分,賦予塑膠可塑性或流動性.將塑膠的其它成分加以粘合,并決定塑料的類型(熱塑性或熱固性)和主要性能(如物理.化學.機械與電性能等).q填充劑: 塑膠中重要的但并非必要的成分,在許多情竟下其作用并不比樹脂小.填充劑有增量作用和改性效果.(提高或改善塑膠的質(zhì)量和降低塑膠的成本) 塑膠的成分塑膠的成分Innovating Customer Value 6Inventec Confidentialq增塑劑:能降低樹脂(如硝酸纖維.醋酸纖維.聚氯乙烯等)的熔體粘度和熔融溫度,改善其成型加工性能,

4、改進塑件的柔韌性.彈性以及其它各種必要的性能,并可以與樹脂相溶的不易揮發(fā)的高沸點有機化合物 q著色劑: 為使塑件獲取各種所需的色彩,常常在塑膠組分中加入著色劑.著色劑要求著色容易,與塑料中其他成分不起化學反應,成型過程中不因溫度壓力而分解變色,而且在塑件長時間使用過程中保持穩(wěn)定.q穩(wěn)定劑: 為防止老化,在聚合物中填加一些能穩(wěn)定其化學性質(zhì)的物質(zhì). q潤滑劑: 改善成型塑膠的流動性,並減小和防止塑膠熔體對設備模具的黏附和摩擦.塑膠的成分塑膠的成分Innovating Customer Value 7Inventec Confidential塑膠原料分類塑膠原料分類q 塑膠原料按照合成樹脂的分子結(jié)構(gòu)

5、分主要有熱塑性及熱固性塑膠之分：對於熱塑性塑膠指反復加熱仍有可塑性的塑膠：主要有PE(聚乙烯)/PP(聚丙烯)/PVC(聚氯乙烯)/PS(聚苯乙烯)/ABS(丙烯晴-丁二烯-苯乙烯共聚物)/PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯,有機玻璃)/POM(聚甲醛)/PC(聚碳酸酯)/PA(聚酰胺,尼龍)等常用原料。熱固性塑膠主要指加熱硬化的合成樹脂制得的得塑膠，像一些酚醛塑膠及氨基塑膠，不常用。q 按照應用範圍分主要有通用塑膠如PE/PP/PVC/PS等，工程塑膠如ABS/POM/PC/PA等常用的幾種。另外還有一些特殊塑膠如耐高溫高濕及耐腐蝕及其他一些為專門用途而改性制得的塑膠。Innovating Cust

6、omer Value 8Inventec Confidential公司公司常用材料常用材料q對於我們公司常用的材料有ABS/PC+ABS/PC等常用材料q對於ABS我們主要用奇美的塑膠，像PA757/PA737/PA727/PA707等常見規(guī)格。其中PA757為常用的注塑級ABS,流動性較好，機械性能優(yōu)良。為常用的工程塑膠原料。但PA757的剛性及韌性相比POM稍遜一些，PA727為電鍍級ABS,因其原料配比的不同。其電鍍性能較好。q對於PC+ABS，我們公司主要用GE系列原料 ，像GE C1200HF：其注塑性能優(yōu)良（接近ABS），其強韌性比ABS還好。收縮率小、尺寸穩(wěn)定；二次加工（像印刷及

7、噴塗）性能優(yōu)良。q對於PC料，我們PHS系列塑膠殼體基本都採用該原料GE PC EXL1414。主要是其強韌性更好。注塑性能更接近 ABS。對於一些殼體的配合、螺母熱融、Hinge裝配及跌落實驗等都具有很好的物性優(yōu)點。 q對於PMMA也是常用的一種原料，俗稱有機玻璃（壓克力），因其透光性好，常用於透明件較多，其成型性能較差，易劃傷，不良多，韌性差，所以一般模具採用兩板模，大水口（直澆道）的進膠方式. Innovating Customer Value 9Inventec ConfidentialPC基本資料基本資料英文全名：英文全名：Polycarbonate中文名稱：聚碳酸脂中文名稱：聚碳酸

8、脂結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)： 顏色：透明無色顏色：透明無色特性：特性：1.耐衝擊性相當高，屬於工程塑膠。耐衝擊性相當高，屬於工程塑膠。2.耐熱性佳、低溫安定性良好。耐熱性佳、低溫安定性良好。3.優(yōu)異的光學性質(zhì)，透明性、透光度可達優(yōu)異的光學性質(zhì)，透明性、透光度可達90%以上。以上。4.成型後尺寸穩(wěn)定性高，耐候性佳，且吸水率低。成型後尺寸穩(wěn)定性高，耐候性佳，且吸水率低。5.無毒性。無毒性。 Innovating Customer Value 10Inventec Confidential熱塑性塑料的工藝性能熱塑性塑料的工藝性能q 收縮性q 流動性q 相容性q 吸溼性與黏水性q 結(jié)晶性q 熱敏性和水敏性q 應力開

9、裂與熔體破裂Innovating Customer Value 11Inventec Confidential熱塑性塑料的工藝性能熱塑性塑料的工藝性能q 收縮性: 塑件從模具取出並冷卻到室溫后,其尺寸會發(fā)生收縮的特性q成型收縮的形式v塑件的線尺寸收縮 :由于熱脹冷縮, 塑件脫模時的彈性恢復,塑性變形等原因而引起的收縮;v收縮的方向性:塑料在成型時由於分子的取向作用, 造成塑件各個方向的收縮不同,致使塑件的性能呈現(xiàn)各向異性.沿料流方向收縮大,強度高.與料流垂直方向收縮小,強度低; v后收縮:當脫模后,由于應力趨向平衡及儲存條件的影響,殘余應力發(fā)生變化而使塑件發(fā)生再收縮,這種收縮稱為后收縮;(注射

10、成型及熱塑性塑料其后收縮較大)v后處理收縮: 塑件熱處理后引起之尺寸變化.q影響收縮率變化的因素很多,包括:塑料品種,塑件結(jié)構(gòu),模具結(jié)構(gòu),模具溫度,成型工藝.因此,收縮率不是一個固定值,而是在一定范圍內(nèi)變化的,收縮率的波動將引起塑件尺寸波動。Innovating Customer Value 12Inventec Confidential熱塑性塑料的工藝性能熱塑性塑料的工藝性能q 流動性: 塑膠在一定溫度和壓力下填充模具型腔的能力.流動的產(chǎn)生實際上是分子間相對滑移的結(jié)果.q根據(jù)模具設計要求將常用塑料之流動性分為三類：v流動性好：尼龍(PA) 聚乙烯(PE) 聚苯乙烯(PS) 醋酸纖維素 聚4-

11、甲基戌烯v流動性中等：改性聚苯乙烯(PS)、ABS、AS、有機玻璃(PMMA)、聚甲醛(POM) 、氯化聚醚v流動性差:聚碳酸醋(PC)、硬聚氯乙烯(PVC)。q影響流動性的因素v溫度：料溫高，則流動性大，但不同的塑料各有差異。ABS、PC、PMMA等塑膠流動性隨溫度變化影響較大；而PE、POM的流動性隨溫度變化的影響較小。v壓力：注塑壓力增大，則熔料受剪切作用大，流動性也增大。v模具結(jié)構(gòu)：澆注系統(tǒng)的形式、尺寸、布置、冷卻系統(tǒng)的設計都會直接影響塑膠流動性。Innovating Customer Value 13Inventec Confidential熱塑性塑料的工藝性能熱塑性塑料的工藝性能q

12、熱塑性塑膠流動性的測量方法熱塑性塑膠流動性的測量方法一一v熔融指數(shù)測定法v將被測塑膠裝入標準裝置內(nèi),在一定的溫度和壓力下,通過測定溶體在10min內(nèi)通過標準毛細管(直徑為2.09mm的出料孔)的塑料重量值來確定其流動性的狀況.該值叫做熔融指數(shù),為g/10min,通常以MI代表.熔融指數(shù)越大,流動性越好.v我們常用的PC1414原料，要求在300度/5kg壓力 的測試條件下，的測試條件下，MI為為812g/10min范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。 熔融指數(shù)測試儀結(jié)構(gòu)示意圖1- 熱電偶測溫管 2-料筒 3-出料孔 4-保溫層 5-加熱棒 6-柱塞 7-重錘（柱塞加重錘共中2160g）Innovating Cus

13、tomer Value 14Inventec Confidential熱塑性塑料的工藝性能熱塑性塑料的工藝性能q塑膠流動性的測量方法塑膠流動性的測量方法二二v螺旋線長度試驗法 被測塑料被放在一定的溫度和壓力下注入標準的阿基米德螺旋線模具內(nèi)，用其所能達到的流動長度（圖中所示數(shù)字單位為cm）來表示該塑料的流動性。流動長度越長，流動性越好。螺旋線流動試驗模具流道示意圖Innovating Customer Value 15Inventec Confidential熱塑性塑料的熱塑性塑料的工藝性能工藝性能q吸濕性吸濕性:指塑膠對水分的親疏程度q凡是具有吸濕或粘附水分傾向之塑料，如成型前水分未去除,則成

14、型過程中由於水分在成型設備的高溫料筒內(nèi)變?yōu)闅怏w并促使塑料發(fā)生水解，導致塑膠起泡或粘度下降。不僅增加成型難度，而且降低了塑件表面質(zhì)量和力學性能。因此，為保證成型的順利進行和塑件質(zhì)量，對吸濕性和粘附水分傾向大的塑膠，在成型前應進行干燥。q塑料大致分為具有吸濕性或粘水性傾向的塑膠(如PMMA、PA、PC、ABS等)和不吸濕也不粘水分(如PE、PP等)塑膠素材成型Innovating Customer Value 17Inventec Confidential塑膠成形的方法塑膠成形的方法q注射成形:我司采用,注射成形機q擠出成形:電線電纜被覆,管材押出q真空成形:瓶類q輪壓成形:皮革q熱壓成形 :冰箱

15、內(nèi)箱、容器q注射成形設定參數(shù)時必先考慮以下幾個方注射成形設定參數(shù)時必先考慮以下幾個方面面 : 指的是塑膠粒。不同的材料,其特性不同,甚至相同的材料,品牌不同,其特性也不同,參數(shù)的設定與材質(zhì)本身的設定有很大的關系,要了解材質(zhì)的特性,必先了解材質(zhì)的流動性的好壞: 指的是成形機臺及模具溫度、壓力、速度、時間、量.溫度溫度:溶膠溫度、干燥溫度、模具溫度、料管溫度、作動油溫度、環(huán)境溫度壓力壓力射出壓力、保壓壓力、鎖模力、開關模壓力、頂出壓力速度速度射出速度、回轉(zhuǎn)速度、開關模速度、頂出速度時間時間射出時間、保壓時間、開關模時間、冷卻時間、干燥時間量量計量、開模及關模位置、注射及保壓切換位置、前后鬆退位置I

16、nnovating Customer Value 18Inventec Confidential注射成形工藝過程q成形前準備v原料外觀檢驗和工藝性能的測定(色澤粒度流動性熱穩(wěn)定性收縮率)v物料的乾燥v料筒的清洗Innovating Customer Value 19Inventec Confidential注射成形工藝過程q注射成形工作循環(huán)加 料加熱熔融合 模注射沖模保壓補縮冷卻定形開 模塑件脫模清 模外部加熱內(nèi)剪切熱Innovating Customer Value 20Inventec Confidentialq射出機元件射出機元件 典型的射出成形機如圖所示，主要包括了射出系統(tǒng)(injec

17、tion system)、模具系統(tǒng)(mold system)、油壓系統(tǒng)(hydraulic system)、控制系統(tǒng)(comtrol system)、和鎖模系統(tǒng)(clamping system)等五個單元 應用於熱塑性塑膠的單螺桿射出成形機應用於熱塑性塑膠的單螺桿射出成形機 Innovating Customer Value 21Inventec Confidentialq 射出系統(tǒng)射出系統(tǒng)(injection system) 射出系統(tǒng)包括了料斗(hooper)、迴轉(zhuǎn)螺桿與料筒(barrel)組合，和噴嘴(nozzle)，如圖。射出系統(tǒng)的功能是存放及輸送塑料，使塑料經(jīng)歷進料、壓縮、排氣、熔化、

18、射出及保壓階段。 熱塑性塑膠的單螺桿射出成形機之塑化螺桿、料筒、熱塑性塑膠的單螺桿射出成形機之塑化螺桿、料筒、電熱片、固定模板及移動模板電熱片、固定模板及移動模板 Innovating Customer Value 22Inventec Confidentialq迴轉(zhuǎn)式螺桿迴轉(zhuǎn)式螺桿 迴轉(zhuǎn)式螺桿可以壓縮塑料、熔化塑料及輸送塑料，螺桿上包括了進料區(qū)(feeding zone)、壓縮區(qū)（compression zone, 或轉(zhuǎn)移區(qū)transition zone）、和計量區(qū)(metering zone)三個區(qū)段，如圖所示。螺桿的外徑為固定值，螺桿的溝槽深度(the depth of flight)從

19、進料區(qū)到計量區(qū)起點逐漸遞減，溝槽深度的變化使塑料相對於料筒內(nèi)徑產(chǎn)生壓縮，造成剪切熱，提供熔化塑料的主要熱量。料筒外的加熱片則幫助塑料維持於熔融狀態(tài)，一般的射出機有三組或更多組加熱片，以便設定為不同的溫度區(qū)段。 迴轉(zhuǎn)式螺桿之進料區(qū)、壓縮區(qū)、和計量區(qū)迴轉(zhuǎn)式螺桿之進料區(qū)、壓縮區(qū)、和計量區(qū) Innovating Customer Value 23Inventec Confidentialq 噴嘴噴嘴 噴嘴連接料筒和豎澆道襯套(sprue bushing)。當料筒移到最前端的成形位置，其噴嘴外徑必須包覆在豎澆道定位環(huán)內(nèi)，構(gòu)成密封。噴嘴的溫度應該設定在材料供應商建議之塑料熔化溫度，或是略低於溫度。如此，清

20、理料筒時，只要將料筒後退遠離豎澆道，清除的塑料可以從噴嘴自由落下，參閱圖. (a)在成形位置的噴嘴與料筒；在成形位置的噴嘴與料筒；(b)在清料位置的噴嘴與料筒在清料位置的噴嘴與料筒 Innovating Customer Value 24Inventec Confidentialq模具系統(tǒng)模具系統(tǒng) 模具系統(tǒng)包括了導桿(tie bars)、固定模板(stationary platen)、移動模板(movable platen)、和容納模穴、豎澆道、流道系統(tǒng)、頂出銷和冷卻管路的模板(molding plates)，如圖2-5所示?；旧?，模具是一座熱交換器，使熱塑性塑膠的熔膠在模穴內(nèi)凝固成需要的形

21、狀及尺寸 典型的三板模之模具系統(tǒng) Innovating Customer Value 25Inventec Confidentialq模具系統(tǒng)將熔融塑料在模穴內(nèi)定形，並於冷卻後將塑件頂出。射出成形的模具系統(tǒng)是安裝模板與成形模板的組合，通常以工具鋼加工製成。固定安裝板連接到成形機料筒一側(cè)，並經(jīng)由導桿與移動模板相接。母模板通常鎖在固定模板上，並且連接到噴嘴；公模板鎖在移動安裝板上，沿著導桿之導引而移動。有些應用會相反地將母模板鎖在移動模板上，將公模板和液壓頂出機構(gòu)安裝固定模板上。q兩板模兩板模 大多數(shù)模具是由兩片模板組成，如圖此類模具常使用在塑件澆口正好設在塑件邊緣或者接近塑件邊緣的設計，其流道(

22、runner)也設計在母模板上。q三板模三板模 三板模通常應用於澆口遠離塑件邊緣的設計，其流道是設計在分隔公模與母模的脫料板(stripper plate)上，如圖。 (左左)兩板模與兩板模與 (右右)三板模三板模 Innovating Customer Value 26Inventec Confidentialq油壓系統(tǒng)油壓系統(tǒng) 射出機的油壓系統(tǒng)提供開啟與關閉模具的動力，蓄積並維持鎖模力噸數(shù)，旋轉(zhuǎn)與推進螺桿，致動頂出銷，以及移動公模側(cè)。油壓系統(tǒng)的元件包括幫浦、閥、油壓馬達、油壓管件、油壓接頭及油壓槽等。q控制系統(tǒng)控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)提供成形機一致性的重覆操作，並且監(jiān)控溫度、壓力、射出速度、螺桿

23、速度與位置、及油壓位置等製程參數(shù)。製程控制直接影響到塑件品質(zhì)和製程的經(jīng)濟效益?？刂葡到y(tǒng)包括簡單的開關繼電器控制到複雜的微處理器閉迴路控制器。Innovating Customer Value 27Inventec Confidentialq鎖模系統(tǒng)鎖模系統(tǒng) 鎖模系統(tǒng)用來開啟關閉模具，支撐與移動模具組件，產(chǎn)生足夠的力量以防止模具被射出壓力推開。鎖模機構(gòu)可以是肘節(jié)機構(gòu)鎖定、油壓機構(gòu)鎖定、或是上述的兩個基本型態(tài)的組合。單肘節(jié)機構(gòu)雙肘節(jié)機構(gòu)Innovating Customer Value 28Inventec Confidentialq鎖模系統(tǒng)鎖模系統(tǒng) 鎖模系統(tǒng)用來開啟關閉模具，支撐與移動模具組件，

24、產(chǎn)生足夠的力量以防止模具被射出壓力推開。鎖模機構(gòu)可以是肘節(jié)機構(gòu)鎖定、油壓機構(gòu)鎖定、或是上述的兩個基本型態(tài)的組合。油壓機構(gòu)肘節(jié)油壓機構(gòu)Innovating Customer Value 29Inventec Confidentialq射出成形系統(tǒng)射出成形系統(tǒng) 典型的射出成形系統(tǒng)(molded system)包括熔膠輸送系統(tǒng)和成形塑件，如圖所示。熔膠輸送系統(tǒng)提供讓熔膠從射出機噴嘴流到模穴的通道，它通常包括：豎澆道(sprue)、冷料井(cold slug well)、主流道、分枝流道、和澆口(gates)。射出成形系統(tǒng)包括熔膠輸送系統(tǒng)及成形塑件射出成形系統(tǒng)包括熔膠輸送系統(tǒng)及成形塑件 輸送系統(tǒng)的設計

25、對於充填模式與塑件品質(zhì)都有很重要的影響。因此應該設計流道系統(tǒng)，以維持所需充填模式，將熔膠輸送到模穴。在完成射出成形之後，冷流道輸送系統(tǒng)將會被切除成為回收廢料，所以應該設計輸送系統(tǒng)，以產(chǎn)生最少的廢料。 熱流道（Hot runner或無流道runnerless）成形製程維持流道於高溫，使其內(nèi)之熔膠維持在熔融狀態(tài)。因為熱流道並不與塑件一起脫模，不致於造成廢料，並且節(jié)省塑件二次切除加工的製程 Innovating Customer Value 30Inventec Confidentialq流道截面之設計流道截面之設計 常見的流道截面如圖，包括： 圓形流道 梯形流道 改良梯形流道（圓形與梯形之組合）

26、半圓形流道 長方形流道 通常建議採用前三種流道截面設計。就最大的體積與表面積比值而言，圓形流道最佳，也具有最小的壓力降和熱損失，然而，卻必須在兩側(cè)模板都進行加工，模具加工成本通常較高昂，而且合模時兩側(cè)的半圓也必須對齊。相對地，梯形流道只在母模側(cè)加工，其效能也很好，梯形流道通常應用於三板模. Innovating Customer Value 31Inventec Confidentialq射出機操作順序射出機操作順序 q塑膠射出成形塑膠射出成形加工是一種適合高速量產(chǎn)精密元件的加工法，它將粒狀塑料於料筒內(nèi)融化、混合、移動(3 Ms: Melt, Mix, and Move)，再於模穴內(nèi)流動、充填

27、、凝固(3Fs: Flow, Form, and Freeze)。其動作可以區(qū)分為塑料之塑化、充填、保壓、冷卻、頂出等階段的循環(huán)製程，包括的基本操作動作如下列：q關閉模具，以便螺桿開始向前推進，如圖 (a)。q與柱塞式射出機相同地，推進迴轉(zhuǎn)式螺桿以充填模穴，如圖 (b)。q螺桿繼續(xù)推進，以進行模穴保壓，如圖 (c)。q當模穴冷卻，澆口凝固，螺桿開始後退，並塑化材料準備下一次射出，如圖 (d)。q開啟模具，頂出塑件，如圖 (e)。q開閉模具，以開始下一個循環(huán)，如圖 (f) Innovating Customer Value 32Inventec Confidentialq射出機操作順序射出機操作

28、順序 射出機之操作程序:(a)關閉模具；(b)充填模穴；(c)保壓； (d)螺桿後退；(e)頂出塑件；(f)開始下一個循環(huán)。(a)(b)(c)(d)(e)(f)Innovating Customer Value 33Inventec Confidential q塑料在料筒被螺桿擠壓產(chǎn)生大量摩擦熱而形成熔融狀態(tài)，熔膠堆積於料筒前端，並且使用加熱器維持熔膠溫度。在充填階段開始，射出機打開噴嘴，螺桿前進將熔膠經(jīng)噴嘴注入關閉的模穴，以完成充填。當熔膠進入模穴，受壓氣體從頂出銷、分模線和氣孔逸出。良好的充填決定於塑膠元件設計、澆口位置和良好的排氣。假如塑料的流動性不佳，或者射出壓力不足就可能造成短射現(xiàn)象

29、；相反地，假如塑料的流動性太好，容易在塑件的分模面造成毛邊。熔膠完全填滿模穴後，繼續(xù)施壓以注入更多熔膠，補償因冷卻而造成之塑料體積收縮，並確保模穴完全填滿。q充填與保壓階段結(jié)束，熔膠在模具裡完全凝固後，再打開模穴取出塑件。冷卻時間在整個成形週期佔非常高的比例，大約80%，成形品的冷卻時間依照塑膠性質(zhì)、成形品的形狀、大小、尺寸、精度而有不同。當移動模板後退，使頂出銷頂?shù)结岚宥Ｖ惯\動，將成形品、澆道系統(tǒng)及廢料頂出。 Innovating Customer Value 34Inventec Confidentialq為了進一步說明製程循環(huán)中的射出機動作，下圖畫出不同階段的油壓缸壓為了進一步說明製程

30、循環(huán)中的射出機動作，下圖畫出不同階段的油壓缸壓力、模穴壓力、公母模分隔距離與螺桿位置的示意圖，其中編號表示：力、模穴壓力、公母模分隔距離與螺桿位置的示意圖，其中編號表示：1 - 充填（射出階段）2 - 保壓與冷卻3 - 開啟模具4 - 頂出塑件5 - 關閉鎖具射出成形的週期時間根據(jù)製程的塑件重量、肉厚、塑料性質(zhì)、機器設定參數(shù)而改變。典型的週期時間可能從數(shù)秒鐘到數(shù)十秒。Innovating Customer Value 35Inventec Confidential各行程的重要控制因素q材料:乾燥溫度.乾燥時間.二次料混合率.二次料粒度.顏色混合率. 規(guī)格編號.真空度q溶解:料管溫度.螺桿迴轉(zhuǎn).

31、螺桿背壓.計量時間.計量值.驅(qū)動力.水套溫度q流動:射出速度(壓力).模具溫度.射出速度.切換位置/時間.鎖模力q加壓:壓力.時間.到保壓切換位置.模具溫度.鎖模力q保壓:壓力.澆口封閉時間.模具溫度.鎖模力q冷卻:時間.模具溫度q脫模:開模速度.開模行程.頂出行程.頂出次數(shù).頂出時間.機械手速度.頂出速度q制品:收集裝箱.溫度/時間.外觀處理.固定夾具.前處理材料溶解流動加壓保壓冷卻脫模制品Innovating Customer Value 36Inventec Confidential成型條件成型條件五大因素五大因素q溫度溫度v干燥溫度:指對材料的濕氣進行干燥,而材料又不軟化的溫度（110

32、120 ） .v熔膠溫度:設定能使樹脂熔離可施行可塑化的溫度,亦即料管溫度亦即料管溫度（260340 ） 。v脆裂點:材料的溫度超過了他所設定的值,而使材質(zhì)發(fā)生過火之變化.v金型溫度:依成形部品外觀,寸法及周期所設定的金型的溫度, 90110v料斗底溫度:料管後端下料口處之溫度,保證物料供料正常不致於提前熔融,一般為6090v作動油溫度:液壓成形機使用的作動油的溫度,一般以3842為宜不可超過60v環(huán)境溫度:對成形部品之後收縮有影響,適宜保持溫度在2528 左右Innovating Customer Value 37Inventec Confidential成型條件成型條件五大因素五大因素q壓

33、力壓力v射出壓力:將溶融樹脂充填於型腔的壓力.v保持壓力:為控制部品精密尺寸,不使部品外觀不良,通常在射出切換時發(fā)生v頂出壓力:開模完成後,將部品從公模型腔頂離v開關模壓力:使機械動模壁前後作動,以使鎖付於動模壁的公模前後作動開關模v鎖模力:成形機在高壓鎖模後產(chǎn)生,將模具壓緊使公母模仁結(jié)合良好v背壓:螺桿後退回料時,頂部物料所受的壓力,其大小可通過液壓系統(tǒng)的溢流閥來控制. Innovating Customer Value 38Inventec Confidential成型條件成型條件五大因素五大因素q時間時間v射出時間:將熔融樹脂填充模具的時間v保壓時間:配合保持壓力,保持射出型腔內(nèi)的樹脂相

34、對固化v冷卻時間:填充於模型腔的熔融樹脂冷卻固化為熱變形溫度以下,至可取出成品的時間v計量時間:螺桿回轉(zhuǎn)時量達到一模部品所需量(計量完工位置) 的時間,計量時間不宜超過冷動時間,以免延長周期v干燥時間:配合干燥溫度,使材料含水量達到標準值所 需時間q速度速度v射出速度:將熔融樹脂往模具充填的速度v開關模速度:模具公模前進,後退的快慢,設定基準為開關模塊 而平穩(wěn) v頂出速度:將部品從公模型腔中頂出的快慢,太快可能會產(chǎn)生變 形或頂凸等不良之發(fā)生v螺桿轉(zhuǎn)速:螺桿回轉(zhuǎn),使料管內(nèi)樹脂剪切並供料q量量 v計量位置:充填一模部品所需溶液的量,以料管內(nèi)徑作考量v前後松退位置:在螺桿計量前或時時量後,螺桿抽退的

35、位置,以去除計量所熔融樹脂內(nèi)壓v開模完成位置:模具開模完成,機械動模板所需最後停留的位置Innovating Customer Value 39Inventec Confidential射出成形機周邊設備簡介射出成形機周邊設備簡介 功用:配合注射成形機,自動作模具型腔內(nèi)部品或流道取出, 節(jié)約人力,減輕作業(yè)疲勞程度,使生產(chǎn)自動化,穩(wěn)定性增強 功用:調(diào)節(jié)金型所需溫度,控制部品外觀及尺寸 功用:強制熱風循環(huán)干燥,使材料內(nèi)含水份達到成形標準,避免因干燥不充傷而產(chǎn)生水解,使制品易發(fā)生脆裂,強度及外觀不良之發(fā)生 功用:作真空自動填料,減少人力加料的作業(yè)程度 功用:配合取出機全自動運轉(zhuǎn)時擺放部品,便於收集塑

36、膠塑膠注射成型不良原因及改善注射成型不良原因及改善Innovating Customer Value 41Inventec Confidentialq表面缺陷表面缺陷）充填不足）充填不足 ）凹陷）凹陷 ）變黃 ）黑條紋 ）霧面 ）銀條紋 ）流痕 ）熔合痕）熔合痕 ） 激流痕 ）異物 ）色澤不均 ）顏色不均 ）污點 ）擦痕 ）粘附性 ）起泡 ）添加劑分離 ）透明度不足 ）表面多孔性 ）白點 ）影響外觀的條痕 ）毛邊）毛邊q成形與尺寸不良成形與尺寸不良）翹曲、彎撓、扭轉(zhuǎn)）尺寸不穩(wěn)定q內(nèi)應力殘留內(nèi)應力殘留 注射成型主要不良分類注射成型主要不良分類Innovating Customer Value 4

37、2Inventec Confidential融融 合合 線線q 縫合線縫合線(Knit Line)也稱作熔接線也稱作熔接線(Weld Line)、熔接痕、結(jié)合線，是指兩股、熔接痕、結(jié)合線，是指兩股塑料熔膠流動波前塑料熔膠流動波前(Melt Front)交會所形成的表面流痕。交會所形成的表面流痕。 縫合線在微觀上為一帶結(jié)構(gòu)缺陷的區(qū)域。右圖為縫合線區(qū)域的微觀結(jié)構(gòu)示意圖。由於以下因素使縫合線區(qū)域產(chǎn)生外觀缺陷及強度弱點：生熔接的兩股料流性質(zhì)(如溫度)有所差異，造成熔接介面結(jié)合強度減弱。對於透明和半透明塑料製品形成的熔接痕特別明顯，影響外觀。熔接料流溫度越低，縫合熔接料流溫度越低，縫合線越明顯，強度也越

38、弱線越明顯，強度也越弱。由於發(fā)生熔接的料流分子鏈相互穿透糾纏情形較小。由於塑料波前噴泉流動(Fountain Flow)的特性，在波前位置的塑料分子鏈與波前平行，造成熔接時分子鏈互相平行，穿透與糾纏程度降低造成強度減弱。產(chǎn)生熔接區(qū)域由於波前交會形狀會產(chǎn)生V型缺口，此種近似裂紋)結(jié)構(gòu)容易產(chǎn)生應力集中，使此部份力學性質(zhì)與強度較差，同時也是裂紋潛伏區(qū)。此一問題在需承受動態(tài)負載的結(jié)構(gòu)件尤其明顯。 若熔接發(fā)生在充填結(jié)束或末期，由於塑料溫度降低，分子鏈運動性降低，擴散不足，將使熔接強度更差。Innovating Customer Value 43Inventec Confidentialq熱縫合線（熱縫合

39、線（ 是兩股平行流動的熔膠波前之間的接合線是兩股平行流動的熔膠波前之間的接合線 ）塑料在流動過程料流遇到障礙物(如嵌件、型芯等)而分流，分流的料流繞過障礙物後又重新匯合，在匯合區(qū)域所形成的縫合線。由於兩股料流來自相同料流遭障礙物分流而成，性質(zhì)及溫度差異不大，同時在熔接後料流仍然繼續(xù)流動，因此稱為熱縫合線或交融線。 Innovating Customer Value 44Inventec Confidentialq冷縫合線冷縫合線（不同方向移動的熔膠之匯流不同方向移動的熔膠之匯流 ）冷縫合線的產(chǎn)生多半由於多點進澆而造成，如下圖所示。塑料在流動過程中受模具冷卻效應溫度逐漸下降，因此發(fā)生冷縫合的時機

40、往往接近充填結(jié)束，塑料溫度也較冷，因此稱作冷縫合線。冷縫合線可視作兩股料流頭對頭相互衝擊而形成的縫合線，熔接角度接近0o。同時在熔接產(chǎn)生後塑料往往立即停止流動，因此冷縫合線是熔接強度最差，外觀最明顯的一類縫合線。 Innovating Customer Value 45Inventec Confidential有時將冷縫合線叫做（weld lines），而將冷縫合線叫做（meld lines）。傳統(tǒng)上以兩股熔膠的匯流角度來區(qū)分縫合線和熔合線，如圖所示，匯流角度小於135時產(chǎn)生的是縫合線，大於135時產(chǎn)生熔合線。可以注意到的是匯角度在120150時，縫合線的表面痕跡將會消失?？p合線與熔合線Inn

41、ovating Customer Value 46Inventec Confidential縫合線的對策縫合線的對策 在避免縫合線的問題上，最佳結(jié)果是完全避免縫合線的發(fā)生;但對於多點進澆塑件縫合線往往無法避免，因此需往下列幾個方向思考： 外觀考量:將縫合線移至非外觀面、內(nèi)面、隱藏面或咬花部位等外觀性質(zhì)較不重要的區(qū)域。 最終使用性能考量:將縫合線移至非受力面、肉厚較厚處或具結(jié)構(gòu)補強處，以避免應力集中引起破壞，補償可能產(chǎn)生的熔接強度下降。對於具有裝配孔的塑件縫合線生成方式的考慮尤其重要。圖1顯示一帶有圓孔的塑件在成形時由於進澆口數(shù)目與位置差異造成所形成的縫合線有所差異，以產(chǎn)品強度而言，縫合線數(shù)目較

42、少且強度較強，是較佳的設計。 由於溫度越高，分子鏈間的活動力及擴散越明顯，熔接強度越強，因此應盡量讓熔接發(fā)生於高溫區(qū)域,儘量在接近澆口處產(chǎn)生縫合線, 如圖2. 避免冷熔接為第一優(yōu)先，熱熔接其次。圖2: 改良流道系統(tǒng)以獲得較佳強度的縫合線 Innovating Customer Value 47Inventec Confidential縫合線的對策縫合線的對策 在具有格柵結(jié)構(gòu)、靠破孔區(qū)域或多重型芯塑件，應注意由於心形銷分割料流所形成的縫合線會造成產(chǎn)品強度銳減。圖2、比較一個心形銷與多個心形銷所形成縫合線的熔接強度。後者由於料流被分割重合多次，熔接強度較差，且隨離進澆口距離的增加，溫度降低，分合次

43、數(shù)增加，強度有遞減的趨勢。依此熔接強度隨料流分合次數(shù)增加而遞減的觀念，圖3所示的兩組進澆方式設計以設計B較佳，因為設計A的熔接線發(fā)生在兩嵌件間，且強度較弱，容易成為應力集中點及潛伏破壞區(qū)域。 Innovating Customer Value 48Inventec Confidential散流道散流道的應用的應用 圖4說明利用散流道移除縫合線的方法。在原始設計中因嵌件產(chǎn)生一條熱縫合線。在散流道的設計中，將塑料引導至散流道中再行熔接，同時增加熔接角度，使熔接強度增加。成形完畢後再將散流道區(qū)域切除。此方法的缺點是浪費材料以及增加後處理成本。Innovating Customer Value 49I

44、nventec Confidential融合線修 正 方 法成形材料成形機與成形條件模具設計制品設計a) 改為流動性良好的材料a) 提高原料加熱溫度a) 調(diào)整澆口位置、大小及數(shù)量a)產(chǎn)品設計時在嵌件引入導角，避免嵌件角度過於尖銳b) 預備干燥時間加長b) 提高模具溫度b)增加流道數(shù)量b)以產(chǎn)品表面咬花、噴漆或貼標籤等方式掩飾縫合線 c) 提高射出壓力c)縮短澆品c）改變?nèi)夂裨O計 d）提高射出速度 d）追加頂出梢或逃氣槽e）縮短冷卻時間Innovating Customer Value 50Inventec Confidential充填不足充填不足 q短射(Short Shot)或充填不足(In

45、complete Filling)問題指在相當?shù)膲毫白⑸淞肯拢芰蠠o法填滿整個模穴而得到不完整的塑件。Innovating Customer Value 51Inventec Confidentialq充填不足的原因，是熔融塑膠流不到成形品的每一角落的結(jié)果，而這流不充填不足的原因，是熔融塑膠流不到成形品的每一角落的結(jié)果，而這流不到每角落的原因卻有多種。到每角落的原因卻有多種。 充填不足修正方法成形材料成形機與成形條件模具設計制品設計成形品面有凹陷傾向a)改為流動性較好的材料a)升高塑膠溫度a)改換澆口位置a)L/t不得過低b)提升射出壓力b)縮短澆口c)提升射出速度c)加大澆口d)放慢由射出

46、變換為保壓的速度d)縮短澆道e)提高保壓壓力 e)加粗澆道f）提高模具溫度f)擴大蓄料窩g）修理止回閥 g)修理噴嘴壓扁多模的一部分充填不足時a)到澆口為止的射出速度提昇,而降低往後的射出速度a) 澆道長度應相等b) 加大發(fā)生充填不足的澆槽成形品全體都良好,只有一部分充填不足時(多半是因模具內(nèi)空氯引起)a)改用不易分解的材料a) 降低最後射出速度a) 改變澆口位置b) 降低塑膠溫度b) 加設排氣孔Innovating Customer Value 52Inventec Confidentialq造成造成充填不足的充填不足的的材料因素的材料因素 塑料流動性不佳，未等流至模穴末端塑料流動性不佳，未

47、等流至模穴末端填滿模穴即已冷卻固化造成短射。填滿模穴即已冷卻固化造成短射。 塑料的流動長度與產(chǎn)品厚度有關:塑件越薄，流動阻力越大，可流動長度越短。一般慣常取2.54mm厚的試片作為比較標準，流動長度越長，塑料流動性越佳，越不易發(fā)生短射。在實際成形時往往針對塑件的L/t比來選用適當流動性的塑料。圖中定義塑件的L/t比以及常見塑料的L/t比值。若成形塑件的L/t比高於塑料所能提供者，即容易有短射的問題發(fā)生。由表可以發(fā)現(xiàn)較易而流動性較差(黏度較高者)，如PC、PMMA等，所能提供之L/t比較短，要避免短射問題需配合成型條件(如高溫快速充填)。 Innovating Customer Value 53

48、Inventec Confidential凹凹 陷陷 和和 氣氣 孔孔q凹陷(sink marks)是指塑料的射出量低於模穴容積，造成塑件表面局部下陷，一般發(fā)生在塑件的厚肉區(qū)，或者是肋、凸轂、內(nèi)圓角之相接平面上。氣孔(voids)是成品內(nèi)部的真空氣泡。 塑料射出量不足而沒有足夠補償時，塑件因為收縮導致凹陷或氣孔塑料射出量不足而沒有足夠補償時，塑件因為收縮導致凹陷或氣孔 發(fā)生凹陷和氣孔是因為塑件冷卻時，在厚肉區(qū)局部收縮，而且沒有補償足夠的塑料。另外，因為散熱不平均等因素，在與肋或外突特徵相接平面之另一側(cè)常常發(fā)生凹陷。造成凹陷與氣孔的製程因素包括：射出壓力和保壓壓力太低、保壓時間太短或冷卻時間太短

49、、熔膠溫度太高或模具溫度太高、和局部的幾何特徵。當外側(cè)的材料冷卻與凝固之後，塑料內(nèi)層開始冷卻，塑料收縮導致表層塑料向內(nèi)拉，因而造成凹陷。假如表層的剛性夠強，譬如使用工程塑膠，則表層凹陷可能被內(nèi)層的氣泡取代，如圖所示。Innovating Customer Value 54Inventec Confidential凹凹 陷陷 和和 氣氣 孔孔成形品厚部凹塌修正方法成形材料成形機與成形條件模具設計制品設計a)改為成形收縮較小的材料a) 提昇射出壓力a) 加大澆口a) 削小肋稜.凸起部b) 等皮層形成後才提昇保壓壓力b) 縮短澆口b) 肋稜.凸起部底部設Rc) 降低發(fā)生凹塌部位的射出速度c) 改換澆

50、口位置c) 減少厚度d) 降低模具溫度d) 加粗澆口d) 削減厚度e) 降低塑膠溫度e) 減少流動阻力e) 用壓花或回樣遮蔽凹塌f) 修理壓扁的噴嘴另一種氣泡是另一種氣泡是,在接近成形品表面的部分出現(xiàn)微細氣泡的現(xiàn)象。這主要因塑膠本身，在接近成形品表面的部分出現(xiàn)微細氣泡的現(xiàn)象。這主要因塑膠本身，或帶電防止劑分解而產(chǎn)生?；驇щ姺乐箘┓纸舛a(chǎn)生。 Innovating Customer Value 55Inventec Confidential毛毛 邊邊q毛邊毛邊指在模具的不連續(xù)處（通常是分模面、排氣孔、排氣頂針、滑動機構(gòu)指在模具的不連續(xù)處（通常是分模面、排氣孔、排氣頂針、滑動機構(gòu)等）過量充填造成塑

51、料外溢的瑕疵。等）過量充填造成塑料外溢的瑕疵。在有毛邊的情況下繼續(xù)射出成形的話在有毛邊的情況下繼續(xù)射出成形的話,發(fā)生毛邊部位的模具將逐漸凹入，使得毛邊愈來發(fā)生毛邊部位的模具將逐漸凹入，使得毛邊愈來愈多愈多,愈來愈大愈來愈大,因此發(fā)現(xiàn)毛邊產(chǎn)生因此發(fā)現(xiàn)毛邊產(chǎn)生,則須立刻修理模具。則須立刻修理模具。q造成毛邊的原因包括：(1) 鎖模力太低：射出機鎖模力太低，不足以維持成形製程的模板緊閉，會發(fā)生毛邊。(2) 模具有縫隙：假如模具結(jié)構(gòu)變形、分模面不夠密合、機器規(guī)格不當、成形條件不當、分模面卡料等因素都可能造成分模面接觸不完全，造成毛邊。(3) 成形條件：熔膠溫度太高或射出壓力太高等造成熔膠流動性過高的不

52、當成形條件都會造成毛邊。不當?shù)呐艢猓涸O計不當和不良的排氣系統(tǒng)、或是太深的排氣系統(tǒng)都會造成毛邊。 毛邊 Innovating Customer Value 56Inventec Confidential塑膠品可能出毛邊的位置塑膠品可能出毛邊的位置滑塊滑塊鑲塊鑲塊圓圓頂頂針針母模母模公模公模斜銷斜銷公模公模鑲塊鑲塊鑲塊鑲塊動態(tài)零件動態(tài)零件靜態(tài)零件靜態(tài)零件分模面分模面扁扁頂頂針針I(yè)nnovating Customer Value 57Inventec Confidential毛毛 邊邊q 改善塑件發(fā)生毛邊方法改善塑件發(fā)生毛邊方法 ：檢查模具的對準和模板的翹曲變形。確定模具有適當?shù)呐艢饪?。模：檢查模具

53、的對準和模板的翹曲變形。確定模具有適當?shù)呐艢饪住Ｄ＞叩墓?、母模不能對齊或密合性不佳都會造成毛邊，必須正確密閉地安裝設定模具。具的公、母模不能對齊或密合性不佳都會造成毛邊，必須正確密閉地安裝設定模具。銑削模面，使得模穴周圍能夠維持足夠的密合壓力。假如成形時造成模板變形，應增銑削模面，使得模穴周圍能夠維持足夠的密合壓力。假如成形時造成模板變形，應增加支撐柱塊或加厚模板，以防止模板變形。清理模面，分模面有未清理乾淨的塑料會加支撐柱塊或加厚模板，以防止模板變形。清理模面，分模面有未清理乾淨的塑料會造成模具無法密合，產(chǎn)生毛邊。檢查適當?shù)呐艢饪壮叽?。造成模具無法密合，產(chǎn)生毛邊。檢查適當?shù)呐艢饪壮叽纭?：檢

54、查射出機的鎖模力規(guī)格與設定。當機器有足夠的鎖模力容量，就：檢查射出機的鎖模力規(guī)格與設定。當機器有足夠的鎖模力容量，就應調(diào)高鎖模力。當機器的鎖模力不足時，就應提高射出機規(guī)格。應調(diào)高鎖模力。當機器的鎖模力不足時，就應提高射出機規(guī)格。 ：假如熔膠溫度太高，可能因為太低的黏滯性而在模板之間溢料，可：假如熔膠溫度太高，可能因為太低的黏滯性而在模板之間溢料，可以觀察噴嘴的滴料情況來判斷。減低充填行程的長度，可以降低射出量。加長射出時以觀察噴嘴的滴料情況來判斷。減低充填行程的長度，可以降低射出量。加長射出時間或者降低射出速度。應該降低充填速度，特別是降低接近充填完成時的充填速度，間或者降低射出速度。應該降低

55、充填速度，特別是降低接近充填完成時的充填速度，可能改善毛邊。降低射出壓力和降低保壓壓力，可以減低需求之鎖模力。降低料筒溫可能改善毛邊。降低射出壓力和降低保壓壓力，可以減低需求之鎖模力。降低料筒溫度和噴嘴溫度，因為太高的熔膠溫度會降低塑料的黏度，造成較稀薄的熔膠層，可能度和噴嘴溫度，因為太高的熔膠溫度會降低塑料的黏度，造成較稀薄的熔膠層，可能發(fā)生毛邊。也應注意：避免使用太低的熔膠溫度，以至於需要更高的射出壓力而產(chǎn)生發(fā)生毛邊。也應注意：避免使用太低的熔膠溫度，以至於需要更高的射出壓力而產(chǎn)生毛邊。毛邊。 Innovating Customer Value 58Inventec Confidential毛邊修 正 方 法成形材料成形機與成形條件模具設計制品設計a) 改為 用流動性不佳材料a) 降低射出壓力a)增加模具剛性b) 在射出中降低射出速度b)做好模具密著性c) 壓低保壓時間d）增加合模力e）降低射出供料量f）降低原料加熱溫度g) 降低模具溫度Innovating Customer Value 59Inventec Confidential內(nèi)內(nèi) 應應 力力 殘殘 留留 塑膠射出成形先天上就會發(fā)生收縮，因為從製程溫度降到塑膠射出成形先天上就會發(fā)生收縮，因為從製程溫度降到室溫，會造成聚合物的密度變化，