射出成型现场使用技术

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1、(中冊 )第三章模具生锈對策模具的侵蝕對策模具上傷痕對策模具熔接補修的問題對策模具的注道/澆道問題對策離型(脫模)不良對策模具冷卻水泄漏對策模具脫模事故對策模具的毛邊對策及局部壓 扁對策涂裝印刷燙印 蒸著 電鍍不良對策 尺寸不良對策 凹塌不良的對策 填充不良的對策 毛邊對策 熔合不良對策 脫模時的破損對策 應力龜裂對策 翹曲和變形對策 碎裂和白化對策 銀條對策和燒焦對策 光澤不良對策和異物對 策 模具變形對策成形条件没有改变,但有的尺寸不好材料有偏差,先检讨材料是否与以往相同.每批材料应留字存样品,同一批好的材料不一定相同品 质.应确认成形条件和尺寸测定可靠性.同时再检讨成形品与成形条件的详细

2、记录和生产记录, 并确认测定尺寸时是否等到尺寸安定后,再一定温度(48 小时后在2002等)才测定.尺寸不良對策日间与夜间尺寸不同成形条件(温度,压力,时间)管理不好, 应把作业标准化,縮 小成形条件变动.尤其应注意成型周期是否相同.气温也有影响.室温应一定(以空调调整于232)模具安装于外观上的成同機种之另一成形機后,在同一成型条件成形 的尺寸不同. 形条件虽然相同,改换成型機时成形状况往 往不同.应重新寻找适当条件.機种不同时情形将大幅度改变.须修改模具以符合成型機.尺寸不良對策在成形现场测试的尺寸尚 良好,但交货時判定為不良尺寸測定方法,時段,溫度有異.溫度的影響特別大.塑膠的熱膨脹率通

3、常比金屬大一位數,與金屬組合時須特別注意.塑膠製品的尺寸測定法應事先定好, 以防日後的困擾.尺寸不良對策用多模模具成形结果,模槽间有偏差由各模槽之偏差外,澆口間的偏差也不少.應設計爲同時灌注的構造.如果對精度的要求非常嚴格,減少模數反而經濟上有利.模數12個時模具的製造也比較簡單.多模的澆道配置,利用電腦模擬法很管用.尺寸不良對策因材料的成形收缩大,精度不佳除特別之例以外,成形收縮偏差應預估25%程度.成形收縮大的材料不易制得高精度尺寸的製品.尺寸不良對策如圖 1圖1 呎寸不良植部位會縮小凸輪(厚度不均)使尺寸安定的成型条件提高射出壓力.延長射出保壓時間,延長冷卻時間.加快射出速度.模具溫度,

4、射出壓力對尺寸的影響 特別大,模具溫度須保持於1範圍內,增加模內 壓力時尺寸會增大(減少成形收縮).應採用模具內 壓力檢查裝置,宜控制室溫,人工空調機宜控制於 232.尺寸不良對策肋線表面的凹塌因肋線引發厚度不平均.通常肋線厚度宜為制品厚度的 50%.應注意肋線,銷釘,角落等部位的厚度不均(圖1).成型收 縮大的材料,凹塌明顯.聚乙烯,聚丙烯,聚縮乙醛等成型收縮比較大的材料,只要 有輕微厚度不均,或僅由於厚度4mm以上則產生凹塌.凹塌不良的對策因肋線引出的凹塌 圖1 凹塌遠離澆口的部位發生凹塌因為中途有樹脂不易流動(薄的)部位,妨礙壓力 的傳達.澆口過小,應擴大.澆道過細,應加粗.應造一通道使

5、樹脂能到達發生凹塌的部位.制品 上設一比較厚的部分,做一種澆道.成型品全部都厚的話,柄型澆口頗管用.凹塌不良的對策使凹塌不鮮明的方法高衝擊性聚苯乙烯,降低模具溫度消除光澤,則可 使凹塌不鮮明化,但限消光吵影鄉品質時.模具上加設皮紋,梨面,布面紋.但已無法用而輪修 整有凹塌成型品.凹塌不良的對策避免凹塌的成型條件凹塌不良的對策設定條件使收縮減少.降低模具溫度,降低樹脂溫度,提昇射出壓力.延長射出保壓,射出時的熱量.加強發生凹塌部位的冷卻.延長冷卻時間.冷卻不充分時脫模則脫模仍繼續進行收縮.此外,脫模時會發生變形,凹槽銷 引起的凹塌.充填不足(排氣不完全)時也是原因之一.樹脂充滿模具內時的模具內壓

6、力(靜壓)並不是各部位相同,通常接近澆口部 位較高.樹脂通路寬大的話,壓力會傳達到每一角落,近澆口部位的壓力和遠澆口的壓 力差小,這時即使全壓力小也不至於引起凹塌,同時制品中的內部鷹力也小.相反,若有局部樹脂流動不好,即使施加高壓力,這部位的壓力會降低而產生 凹塌,一方面殘留高壓而成為內部應力大的成型品.在多模模具中只有 一模發生充填不足充填不足的對策澆口不均衡,應擴大充填不足部分的澆口.怎麼做都有一部分發生充填不足充填不足的對策模槽排氣不完全.應在合模面設排氣溝(深0.02 0.04,寬510mm).用流動不好的材料時,無法 制得薄制品.有改用流動良好的材料後可制薄品,由此降低 成本的例(聚

7、丙烯等).制薄品時應該用流動良好的材料,注意排氣.避免充填不足的成型條件充填不足的對策如圖: 不足處设定提升流动性的条件充填不足的對策提高模具溫度,提高樹脂溫度,提高射出速度,提高射出壓力.成形條件與充填長度的關係如下:1.射出保壓時間超過一定時間以上是與充填長度無關,但時間過 短時會發生充填不足.2.料同內滯留時間與充填不足無關.3.射出速度慢時容易造成充填不足,但在一定速度以上時影響少.4.模具溫度高有好處,但影響不大.5.螺杆可塑化行程有餘裕時,充填長度會延長6.射出壓力與充填長度略成直線型正比. 7.在成形適當領域內,樹脂溫度與充填長度成正比.8.模槽後與充填長度略成正比.不易產生毛邊

8、的模具毛邊對策使用硬度高的鋼材(預先硬化處理至HRC30程度的特 殊鋼)制模,模費昂貴但毛邊少.再用粹火研削修飾模(塊狀分配式)更佳.若能提高到 HRC60程度,即使用雙重加壓或夾住異物時也不會損 壞.普通模具(S 50 C等)通常10萬射出後就需要修理,30萬 射出後硬質材料模具反而經濟.提高射出压力时会产生毛边 毛邊對策成形機的模壓力不足.鉗模壓力=成形品投影面積成形壓力成形壓力是模具內平均壓力,通常以40/2 計算.對於鉗箱型PE,PP,PS,ABS通 常以300/2 ,PC,PVC,AS則以400/2.深形品 再加20%,小形品(102以下)則以二倍計算.模具剛性不足.模具因射出壓力發

9、生變形或移位元,不僅模具部分,架台部分也 要制得監牢.模具的絞線及套低粘度材料容易產生毛邊.聚醯胺(尼龍)等,由於流動時的粘度低,易生毛邊.模具應制的精 密.用成形條件修整困難.在合模面產生的毛邊 圖 1 毛邊避免毛邊的成形條件 毛邊對策設定為流動不佳的條件.降低射出壓力;降低樹脂溫度;降低模具溫度;降低射出 速度.毛邊的先決手段是修改模具,為了毛邊改變成形條件 對其他特性(內部應變等)有不良影響.毛邊用目視看不見也不一定好.若是機構零件,應使用 放大鏡觀察.格子後面會出現熔合痕 熔合不良對策熔合痕熔合痕澆道澆道如圖1 圖2圖1 熔合痕 圖 2使用離型劑後熔合更加嚴重 熔合不良對策離型劑附著於

10、熔合融樹脂尖端推進,使熔 合痕明顯化時,這熔合痕非常容易分離.模具表面有水或油分時也一樣,模具表面 須經常保持幹淨.在熔合痕產生龜裂熔合不良對策一般熔合痕應該不會特別弱,不過,這裡是硬 力大的不位,事實上也許脆弱.熔合痕應使用 顯微鏡詳細觀察,往往是缺口引起龜裂.使用符合材料時,往往因為熔合痕部分的成 分偏頗而變弱,須特別注意.熔合痕和龜裂的鑒別可用染料品. 在熔合痕出現毛邊 熔合不良對策熔合痕部分有高壓力,有時因此產生毛邊,有毛邊但不會有凹塌.可有產生毛邊的部位淩駕銷釘,在此處產生熔合痕,成形後切斷.(圖3) 澆口銷 釘毛 邊減少熔合痕的成形條件 熔合不良對策提昇射出速度,提高模具溫度,提高

11、樹脂溫度,提 昇射出壓力.排氣孔(模具內空氣的逃出孔)位置.預測材料最後到達部位,在這部位設排氣孔則可 減輕熔合痕.但是復合材料不一定找正常流動.用真空吸引模具可提高排氣效果,但是樹脂溢出 的瓦斯量也不少,抽氣機能力要相當大才有使用 意義.提高射出壓力后離型不良 脫模時的破損對策模具的錐度不足.(圖1)錐度至少要有一度,最好有二度,箱形的話,深100以 內為1.5度,100以上為1度,格子品則需五度,淺皮紋 則需六度以上 (模芯側為背面時有時0.5度則夠).模具研磨不足. 花紋上有擦痕圖1 脫模時的破損花紋上有擦痕改善脫模的成形條件 脫模時的破損對策降低射出壓力,縮短射出保壓時間,降低 模溫度

12、,模具錐的不足時,用成形條件補 救並非易事.脫模速度放慢.塗離型劑.離型劑使用法脫模時的破損對策離型劑須使用塑膠成形專用品,不可隨便使用.有硬質酸鋅系和聚矽烷系離型劑.塗離型劑時應薄薄塗抹,過量時須立即抹掉.離型劑以不用為妙,使用離型劑的成品,往往在二次加 工(塗裝,燙印)時引起問題,但有些離型劑影響較少.涂上模具的離型劑將附著於成形品,附著量雖輕微,卻 不易洗淨. 在直接澆口的澆口發生龜裂 脫模時的破損對策澆口附近的壓力高,容易產生殘留硬力或定向.澆口周邊宜加環狀肋線補強.僅用削薄擠小反而不可.(圖2)降低射出壓力.縮小澆口往往有效.採用多數澆口.不可可不可圖 2 直接澆口的破裂防止聚苯乙烯

13、成形品的自 攻殼,半年後發現缺少應力龜裂對策對有應力的成形品有油類作用產生力龜裂.(圖1) 嵌件,加裝金屬,螺絲等,應於裝入塑膠製品前實施脫脂處理. 發生應力龜裂的原因,可能是容劑,油類,藥品使支撐應力的力量降低的緣 故. 實際上使用的藥品類都是復合品,不可一概而論,但是有必要加藥品時,應 事前試驗. 成形品(PS)龜裂沾油份鐵板自攻螺絲 圖1 壓力龜裂軟質聚氯化乙烯與聚苯乙烯接觸後,聚苯乙烯這邊產生龜裂 應力龜裂對策軟志PVC中的可塑劑移向PS,引起龜裂,軟體PVC和 PS放在一起時應分開或用PE隔開.聚碳酸酯成形品 中入嵌件發生龜裂.即使沒有油類作用,也會金屬與塑膠的熱膨脹之差 引起龜裂.

14、用玻璃纖維強化後可減輕這種情形.先把嵌件加熱後成形也可減輕這現象.拉伸聚乙烯成形品時產生龜裂 應力龜裂對策即使沒有油類作用,如果力量大就會引起龜裂.PS,PP均有此現象 應力龜裂的簡單試驗法 把試驗片彎曲使其產生彎曲強度之約30%支應力, 在彎撓處塗藥品,觀察一星期以上.用這測試法可知,潤滑油,防銹油,切削油,燈油,食 用油,果實油,介面活性劑. 減少應力龜裂的成形條件 應力龜裂對策設定條件是內部應變減少,降低射出壓力,提昇樹脂溫度,縮短 射出保壓時間. 事實上,靠成形條件的微妙控制不太可靠.放置 應力龜裂的退火方法.退火時應在接近熱變形溫度(將510度)下,加熱足夠時間(2小 時).然後緩慢

15、冷卻.成形後隨時退火,效果比較明顯.成形後立即 保溫(放進瓦斯楞紙箱內),也有效果.退火操作事實上相當困難,大都無法做的理想,盡管內部應變 去除,外部若有變形還是不良品.退火時注意恆溫槽內的溫度 分佈.太信賴退火操作是危險的. 環境應力龜裂 應力龜裂對策應力龜裂於熔劑龜裂是同一現象,同成為 環境應力龜裂.PS系(AS,ABS,變性PPO)PC,PBT,PE比較安 全的材料 .須注意材料 放壓墜修改翹曲，放開後不久就回復 翹曲和變形對策 因脫模不均等成形品硬化後產生的翹曲，放墜翹曲時，應於脫 模後趁還溫暖時夾於冷工具實施，最簡單的方法是放墜子，但 須明確規定墜子大小，位置及放置時間，否則就發生偏

16、差不合 實用。 通常，溫度回復修整時的溫度以上時，翹曲也會復原。 有一方法是把成形品浸漬於熱變形溫度附近的熱水後立即冷卻 ，夾於工具，或用手彎撓。這方法回復原形困難，實際作業麻 煩，而熱水溫度過高時反而造成嚴重變形而廢物。淺箱形成形 品，各時段的翹曲程度不一。 為防止翹曲加設肋線時，往往因肋線引起翹曲。 不用平面，而用大曲面構造的話，發生翹曲的機率較少，不過 模具成本較高。 翹曲和變形對策 預估翹曲而制逆翹模具，逆翹反而更嚴重 平面的翹曲和曲面的翹曲並不一樣,平面時可向凸凹各方向翹曲,但曲面時不 會向使曲面凹入的方向翹曲.從設計時就設計為R的面比較好.淺箱形成成形品, 只把四周肋線制成逆翹時,在某種盛開有條件下會發生向外 方向翹曲的情形發生.就應以量產成型條件試驗后修改模具.(圖1)1-1 模具2-1 修改成品1-2 模具修改模具2-2 成形品圖1 只修改框改善翹曲翹曲和變形對策 如何用成形條件消除翹曲 模芯溫度與模槽溫度有差距時，尤其模芯溫度高 時，會被拉向模芯方向而