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1、2004/6/20,By Eric Guo,1,注塑成型技術簡介,包括主要的項目,原料 機器 模具。 輔助設備 熱水冷水機，溫控器，油壓機，天車，機械手，傳送帶，幹燥機，混料機。 空壓機，水塔。,2004/6/20,2,By Eric Guo,常見的塑膠原料,ABS TPU TPE PMMA PC PBT PET PSF PP AS(SAN) PE PSPVC POM PA PC+ABS PPO PPS PTFE LCP 分類：結晶性，非結晶性，熱塑性彈性體,2004/6/20,3,By Eric Guo,原料的幹燥,注: 最佳；可接受；尽量避免；不好,成型加工前，塑胶必须被充分的干燥。含有水
2、分的材料进入模腔后，会使制件的表 面出现银绦状的瑕斑，甚至会在高温时发生加水分解的现象，致使材质劣化。因此在成型加 工前一定要对材料进行预处理，使得材料能保持合适的水分。,2004/6/20,4,By Eric Guo,原料的使用參數,2004/6/20,5,By Eric Guo,何謂塑料的收縮率?,收縮率係指塑膠製品冷卻固化經脫模成形後，其尺寸與原模具尺寸間之誤差百分比。在塑膠模具設計時，須先考慮收縮率，以免造成成品尺寸的誤差，導致成品不良。,2004/6/20,6,By Eric Guo,何謂塑膠的結晶性,塑膠之構造是由許多線狀、細長之高分子化合物組成的集合體，依分子成正規排列的程度，稱
3、為結晶化程度（結晶度），而結晶化程度可用x線的反射來量測。有機化合物的構造複雜，塑膠構造更複雜，且分子鏈的構造（線狀、毛球狀、折疊狀、螺旋狀等）多變化，致其構造亦因成形條件不同而有很大的變化。結晶度大的塑膠為結晶性塑膠，分子間的引力易相互作用，而成為強韌的塑膠。為了要結晶化及規則的正確排列，故體積變小，成形收縮率及熱膨脹率變大。因此，若結晶性越高，則透明性越差，但強度越大。 結晶性塑膠有明顯熔點(Tm)，固體時分子呈規則排列，強度較強，拉力也較強。熔解時比容積變化大，固化後較易收縮，內應力不易釋放出來，成品不透明，成形中散熱慢，冷模生產之日後收縮較大，熱模生產之日後收縮較小。相對於結晶性塑膠，
4、另有一種為非結晶性塑膠，其無明顯熔點，固體時分子呈不規則排列，熔解時比容積變化不大，固化後不易收縮，成品透明性佳，料溫越高色澤越黃，成形中散熱快，以下針對兩者物性進行比較。,2004/6/20,7,By Eric Guo,何謂塑料的MI值？,MI的全名為熔液流動指數(Melt Flow Index)，簡稱熔融指數(Melt Index)，是一種表示塑膠材料加工時流動性的數值。它是美國量測標準協會(ASTM)根據美國杜邦公司(Du Pont)慣用的鑑定塑膠特性之方法制定而成，其測試方法是使塑膠粒在一定時間（10分鐘）內，一定溫度及壓力（各種材料標準不同）下，融化之塑膠流體，通過一直徑2.1mm圓
5、管所流出之克數。其值越大，表示此塑膠材料之加工流動性越佳，反之則越差。最常使用之測試標準為ASTM D 1238，該測試標準的量測儀器-熔液指數計(Melt Indexer)的結構如下：將待測高分子（塑膠）原料置入小槽中，槽末接有細管，細管直徑為2.095mm，管長度為8mm。加溫至某溫度後，原料上端藉由活塞施加某一定重量向下壓擠，量測該原料在10分鐘內所被擠出的重量，即為該塑膠的流動指數。所以有時您會看到如下的表示法25g / 10min，清楚的表示其MI為25，且是在10分鐘內擠出25g之意。一般常用的塑膠其MI值大約介於125之間，MI愈大，代表該塑膠原料黏度愈小及分子重量愈小。而MI愈
6、小，代表該塑膠黏度愈大及分子重量愈大。,2004/6/20,8,By Eric Guo,一些常見的機器,柱塞式和鑼桿式 按鎖模方式分為：直壓和肘節。 機台大小按計量大小來和按鎖模力 計量是以最大能注射ps的量為依據的 鎖模力就是機台所能達到的最大鎖模力,2004/6/20,9,By Eric Guo,注塑機的基本結構,機台一般分為開鎖模系統，射膠系統，頂出系統，熔膠系統 鑼桿分為3段：加料，壓縮段，計量段,2004/6/20,10,By Eric Guo,注塑機螺桿,射膠螺桿之功能：加料、輸送、壓縮、熔化、排氣、均化,2004/6/20,11,By Eric Guo,螺趕頭結構,2004/6/
7、20,12,By Eric Guo,模具,兩板和三板，熱流道和冷流道 兩板：定模，靜模 結構：頂出，冷卻，流道，澆口，模穴，模芯，排氣，導向。 抽芯，氣道，油缸，齒輪，齒條。,2004/6/20,13,By Eric Guo,2004/6/20,14,By Eric Guo,模具動作,2004/6/20,15,By Eric Guo,2004/6/20,16,By Eric Guo,2004/6/20,17,By Eric Guo,2004/6/20,18,By Eric Guo,2004/6/20,19,By Eric Guo,2004/6/20,20,By Eric Guo,2004/6/
8、20,21,By Eric Guo,2004/6/20,22,By Eric Guo,2004/6/20,23,By Eric Guo,2004/6/20,24,By Eric Guo,2004/6/20,25,By Eric Guo,周期,2004/6/20,26,By Eric Guo,2004/6/20,27,By Eric Guo,常用術語,加热筒温度（Barrel Temperature） 虽然塑料的熔融，大约有6085%是因为螺杆的旋转所产生的热能，但是塑料 的熔融状态仍然大受加热筒温度的影响，尤以靠近喷嘴前区的温度-前区的温度过高时易 发生滴料及取出制件时牵丝的现象。以下表格为几
9、种塑料的适当料温、模温及成型收缩率等。 螺杆转速(screw speed) A.塑料的熔融，大体是因螺杆的旋转所产生的热量，因此螺杆转速太快，则 有下列影响： a.塑料的热分解。 b.玻纤（加纤塑料）减短。 c.螺杆或加热筒磨损加快。 B.转速的设定，可以其圆周速（circumferen-tial screw speed）的大小来衡量： 圆周速=n（转速）*d（直径）*（圆周率） 通常，低粘度热安定性良好的塑料，其螺杆杆旋转的圆周速约可设定到 1m/s上下，但热安定性差的塑料，则应低到0.1左右。 C.在实际应用当中，我们可以尽量调低螺杆转速，使旋转进料在开模前完成即可。,2004/6/20,
10、28,By Eric Guo,背压（BACK PRESSURE） A.当螺杆旋转进料时，推进到螺杆前端的熔胶所蓄积的压力称为背压，在射 出成型时，可以由调整射出油压缸的退油压力来调节，背压可以有以下的效果： a.熔胶更均匀的熔解。 b.色剂及填充物更加均匀的分散。 c.使气体由落料口退出。 d.进料的的计量准确。 B.背压的高低，是依塑料的粘度及其热安定性来决定，太高的背压使进料时 间延长，也因旋转剪切力的提高，容易使塑料产生过热。一般以515kg/cm2为宜。 松退（SUCK BACK，DECOMPRESSION） A.杆旋转进料结束后，使螺杆适当抽退，可以螺杆前端熔胶压力降低，此称 为松退
11、，其效果可防止喷嘴部的滴料。 B.不足，容易使主流道（SPRUE）粘模；而太多的松退，则能吸进空气，使成 型品发生气痕。,常用術語,2004/6/20,29,By Eric Guo,模溫的作用,模温的设定 模温影响成型周期及成形品质，在实际操作当中是由使用材质的最低适当模温 开始设定，然后根据品质状况来适当调高。 正确的说法，模温是指在成形被进行时的模腔表面的温度，在模具设计及成形 工程的条件设定上，重要的是不仅维持适当的温度，还要能让其均匀的分布。 不均匀的模温分布，会导致不均匀的收缩和内应力，因而使成型口易发生变形和翘曲。 提高模温可获得以下效果； 加成形品结晶度及较均匀的结构。 使成型收
12、缩较充分，后收缩减小。 提高成型品的强度和耐热性。 减少内应力残留、分子配向及变形。 减少充填时的流动阴抗，降低压力损失。 使成形品外观较具光泽及良好。 增加成型品发生毛边的机会。 增加近浇口部位和减少远浇口部位凹陷的机会。 减少结合线明显的程度 增加冷却时间。,2004/6/20,30,By Eric Guo,模具冷卻的新發展方向,模具的冷却 模具的冷却是一项关键的工艺技术。大部分的成型周期都是由传导热量传递过程。能量可从热的熔体传递至冷的模具上是由于存在温差所至。模具壁边的塑料表皮有效地隔离着芯层，从而使得这种热传递方式非常低效。可是，模具冷却通常到设计的最后阶段才得以注意。较好的冷却设计
13、样式可缩短20%30%或更短的循环生产时间，并提高劳动生产率。 在生产循环周期中，模具的表面温度不断地“高低”周期性变化着，当热的熔体逼压着模壁时，模温就高，顶出制件后，下次注射之前，空模腔的模温就低。为了将冷却时间缩短至最低限度，人们一直在探求能生产合格制件的最低模具温度。模温所起的重要作用就是影响型腔内的熔体流动以及表皮与芯层之间的尺寸比例大小。模温越低，表皮尺寸越厚而型腔内压力下降越大。脉行冷却技术是在注射塑料进入模腔后，通常采用循环冷却管内非常冻的冷冻液体来调节冷却的一项技术。制件顶出后，如果没有循环，下一次射料熔流进入模腔后，模腔壁的温度就显著上升。采用脉行冷却方式后，其型腔壁温度将
14、更高，但比常规模具冷却方法所探测的温度稍低。脉行冷却可广泛应用于薄壁制件的成型；要求重复精确 表面的制件成型，以及流道深度变化范围材料突变行为。例如逆滞流动。对于脉行冷却的加工优势和其它相关限特性在潜在优点来说，有关脉行冷却的成本花费是否过高的争论已显得不那么重要。,2004/6/20,31,By Eric Guo,Injection Molding Process,Injection Flow (注塑流程),從圖中可以看到熔融塑膠在模具內的流動方式：由於模具表面溫度相對與融體溫度來說很低，故接觸模具表面的膠會迅速冷卻，而芯層的膠體會繼續向前流動。,2004/6/20,32,By Eric G
15、uo,Injection Molding Process,Injection Flow(注塑流程),2004/6/20,33,By Eric Guo,Injection Molding Process,Injection Flow(注塑流程),2004/6/20,34,By Eric Guo,如何選擇合適的射出成型機？,模具尺寸（寬度、高度、厚度）、重量、特殊設計等。 使用塑料的種類及數量（單一原料或多種塑料）。 射出成品的外觀尺寸（長、寬、高、厚度）、重量等。 成型要求，如品質條件、生產速度等。 在獲得以上資訊後，即可按照下列步驟來選擇合適的射出機： 一、選對型：由產品及塑料決定機種及系列。
16、 二、放得下：由模具尺寸判定機台的大柱內距、模厚、模具最小尺寸及模盤尺寸是否適當，以確認模具是否放的下。 三、拿得出：由模具及成品判定開模行程及托模行程是否足以讓成品取出。 四、鎖得住：由產品及塑料決定鎖模力噸數。 五、射得飽：由成品重量及模穴數判定所需射出量並選擇合適的螺桿直徑。 六、射得好：由塑料判定螺桿壓縮比及射出壓力等條件。 七、射得快：射出率及射出速度的確認。,2004/6/20,35,By Eric Guo,一些目前較特別的注塑成型方法,雙色 Imd/iml 液體注塑 超高速注塑 壓縮注塑 氣輔注塑,2004/6/20,36,By Eric Guo,2004/6/20,37,By Eric Guo,Plastic Injection Molding Troubleshooting (塑膠注塑成塑問題的解答),2004/6/20,38,By Eric Guo,Warpage(變形),Burning(燒焦),Gloss(發光),Voids(氣泡),Shorts(缺料),Shrinkage(縮水),Flash(披鋒),
