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1、注塑成型技朮,注塑成型簡述,定義：注塑成型是利用塑膠原料受熱后成為熔融狀態流體利用注射成型機的壓力、速度，將熔融塑膠注射入預先設計好的緊閉模腔內,經過冷卻后而得到所需的制品之過程.,原料,塑膠 (聚合物),熱固性塑膠,熱塑性塑膠,原 料,原 料,按樹脂的受熱特性分類 按塑料加熱冷卻時樹脂呈現的特性，分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩類。熱塑性塑料的特征是塑料受熱時軟化，溫度升高至一定數值時可呈現粘流態。當溫度降低時(一般指室溫)塑料變得堅硬。再次加熱能再變軟，冷卻後又變硬，可以如此多次反復。常見的熱塑性塑料有：ABS塑料、聚碳酸酯(PC) 、 聚甲醛(POM) 、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA / 有機
2、玻璃) 、 聚乙烯(PE) 、聚苯乙烯(PS) 、聚氯乙烯(PVC) 、聚丙烯(PP)和聚四氟乙烯(PTFE)等,注射模概念,利用人力或傳送裝置將物料輸送到注射機的料筒內,物料受熱呈熔融狀態,然后在螺杆或活塞的推動下經噴嘴和模具的進料系統進入型腔,經充分冷卻后,物料於型腔內硬化定型.這個成型過程所需的成型工具.,計量段 混鍊 / 壓縮,供給段,供給段 : 進料供給作用. 混鍊 / 壓縮段 : 利用牙深產生剪熱壓縮混鍊材料. 計量段 : 最後塑化材料.,螺 杆 结 构,射出成型週期,冷卻時間,開模/頂出/鎖模時間,充填時間,保壓時間,射出成型週期,開模/頂 出/鎖模,成形週期充填時間保壓時間冷卻
3、時間開模/頂出/鎖模時間,20,1,4,10,5,Sec.,射出成型週期,充填充填時間是指射出機螺桿向前移動並推動塑料前進所費的時間,即在壓力維持段之前的時間,保壓在充填結束後到開模前的這段時間稱為“後充填時間”充填結束後以某一壓力維持住螺桿直到澆口冷卻凝固所費的時間稱為“保壓/維持時間”彌補材料本身的可壓縮性及冷卻收縮,Hopper,Barrel,Screw,Mold,Screw is applying a specified pressure to the polymer melt in order to pack more plastic into the cavity. Also ca
4、lled “compensation stage”.,射出成型過程,Injection Molding Process,冷卻時間壓力維持結束後壓力開始釋放,一直到成品固化到足以頂出時所需的時間稱為冷卻時間也是一般所稱的固化時間(Cure Time)開模時間整個行程包括公模後移,模具打開,成品頂出及移出,模具關閉等,二成 型 條 件 五 大 要 素,一、溫度(TEMPRATURE),二、速度 (SPEED),三、壓力 (PRESSURE),四、位置(POSITION),五、時間 (TIME),一、溫度(TEMPRATURE),1.干燥溫度,為保證成型品質而事先對聚合物進行干燥所需要的溫度,保證聚
5、合物的含濕量盡量低而不致于起過允許的限度,定義,作用,保證聚合物塑化(熔膠)良好,順利充模、成型.,2.料溫,為保證成型順利進行而設加在料管上之溫度,定義,3. 模溫,制品所接触的模腔表面溫度,控制影響產品在模腔中的冷卻速度,以及制品的表觀質量.,作用,定義,作用,二、速度 (SPEED),2.1 注射速度,定義,作用,在一定壓力作用下,熔膠從噴嘴注射到模具中的速度,1.注射速度提高將使充模壓力提高.2.提高注射速度可使流動長度增加,制品質量均勻.3.高速射出時粘度高,冷速快,適合長流程制品.4.低速時流動平穩,制品尺寸穩定.,2.2 熔膠速度,塑化過程中螺杆熔膠時的轉速,影響塑化能力,塑化質
6、量的重要參數,速度越高,熔體溫度 越高,塑化能力越強.,定義,作用,二、速度 (SPEED),3. 鬆退速度,定義,作用,螺杆(計量)到位后以一定的速度倒退一段距離,后退速度 即為松退速度,減少熔體比容,使熔腔內壓下降,防止其外流.,定義,作用,4. 開合模具速度,模具打開及閉合時的速度,合理的開鎖模速度是保證機台及生產正常運行的必要條件.,定義,作用,5. 頂針前進后退速度,開模后頂針頂出及后退之速度.,保證產品順利脫模而又不致于使產品變形,撓曲或被頂裂.,三、壓力 (PRESSURE),1. 射壓,定義,作用,螺杆先端射出口部位發生之最大壓力,其大小與射出油缸 內所產生油壓緊密關連,用以克
7、服熔體從噴嘴-流道-澆口-型腔的壓力損失,以確寶型腔被充滿,獲得所需的制品,定義,作用,2. 保壓,從模腔填滿塑膠,繼續施加於模腔塑膠上的注射壓力,直至 澆口完全冷卻封閉的一段時間,要靠一個相當高的壓力支 技,這個壓力叫保壓.,(1)補充靠近澆口位置的料量,並在澆口冷卻封閉以前制止模腔中尚未硬化的塑膠在殘餘壓力作用倒流,防止制件收縮,避免縮水,減少真空泡.(2)減少制件因受過大的注射壓力而易產生粘模爆裂或彎曲.,三、壓力 (PRESSURE),定義,作用,3. 背壓,塑膠在塑化過程建立在熔腔中的壓力,(1)提高熔體的比重. (2)使熔體塑化均勻. (3)使熔體中含氣量降低.提高塑化質量.,定義
8、,作用,4.鎖模壓力,合模系統為克服在注射和保壓階段使模具分開的脹模力 而施加在模具上的閉緊力.,(1)保證注射和保壓過程中模具不致于被脹開(2)保證產品的表觀質量. (3)保證產品的尺寸精度.,三、壓力 (PRESSURE),定義,作用,5. 模具保護壓力,成型生產中為防止模具內有異物而導致模具被壓壞,通常在 高壓鎖模前需有一個高速高壓向低速低壓切換過程,高壓鎖 模前之低壓即為模具保護壓力.,避免在高速高壓狀態下模具中有異物而導致模具被壓壞.,定義,作用,6. 頂出壓力,為使制品從模具上落下而所需要克服制品和模具的附著力.,使制品脫離模面.,四、位置(POSITION),1. 開模位置,定義
9、,作用,公母模分開后公模所處的位置,保證脫模取件時各動作能順利地執行.,定義,作用,2. 頂出后退行程,頂針頂出,退回的极限位置,(1)用以限制頂針前進,后退的距離,確保制品順利脫模以及頂針準確复位. (2)對部分彈簧复位之模具,頂出行程兼有頂出限位保護之作用,定義,作用,四、位置(POSITION),3. 計量行程,塑化開始后,螺杆在旋轉過程中,由注射終止位置開始在 塑膠熔體的作用力下後退,直至後退限位開關為止,這個 過程稱為計量行程.,保證有足夠的塑膠充填模腔,以獲得所需外觀和呎寸的製品.,定義,作用,4. 松退量,螺杆預塑(計量)到位后又直線地倒退一段距離,這個后退 的動作稱為后鬆退,鬆
10、退的距離稱為鬆退量或防延量.,后鬆退的作用是使計量室中的熔體比容增加,內壓下降,防 止熔體從計量室向外流出.,定義,作用,5. 射出行程,注射過程中螺杆所處的位置變化,結合速度,壓力控制塑膠流動狀態.,定義,作用,6. 緩沖量,螺杆注塑完拮,並不希望把螺杆中頭部的熔料全部射出, 還希望留一些.形成一個祭料量,此料量即為緩衝量.,(1)防止螺杆頭部與噴嘴接觸發生機械破壞事故. (2)控制注射量的重復精度.,五、時間 (TIME),定義,作用,1. 周期,從開模終了開始到下一次注射冷卻完畢后的開模終了所 用的時間,保證制品成型並完全冷卻定型,定義,作用,2. 射出時間,熔體在充滿整個型腔所用的時間
11、,射出時間由射出壓力,射出速度以及制品的大小等因素 來決定,定義,作用,3. 保壓時間,為防止注射后塑膠倒流以及冷卻補縮作用,在注塑完后 繼續施加的壓力,(1)防止注塑完后熔體倒流. (2)冷卻收縮的補縮作用.,五、 時間 (TIME),定義,作用,4. 冷卻時間,產品冷卻固化而脫模后又不致於發生變形所需的時間,(1)讓制品固化 (2)防止制品變形,定義,作用,5. 熔膠時間,注射終止后,螺杆到達計量終止位置所需要的時間,保證熔膠充分,定義,作用,6. 干燥時間,利用干燥設備事先對原料進行干燥所需要的時間,(1)增進表面光澤,提高抗彎曲及拉伸強度,避免內部裂紋和氣泡. (2)提高塑化能力,縮短
12、成型周期. (3)降低原料中水份及濕气.,三成型制品異常圖片,四成型制品異常類型及處理,1 充填不足(SHOT SHORT)2 毛邊(BURR&FLUSH)3 收縮下陷(SINK MARKS)4 變形(STRAIN)翹曲、扭曲5 熔合線6 流 痕(FLOW MARKS)7 噴流痕(JETTING MARKS)8 銀條(SILVER STEAKS)9 燒焦(BURN MARKS) 10 黑條(BLACK STREAKS),11 氣泡(BUBBLES & VOIDS) 12 破裂(CRACKING)與龜裂(CRAXING) 13 白化(BLUSHING) 14 表面光澤不良(LUSTERLESS)
13、 15 表面剝離(PELLING) 16 成品粘模: 17 澆道粘模: 18 黑 點: 19 塑膠自射咀滴流: 20 螺杆不退:,1.充填不足(SHOT SHORT)定義: 充填不足(SHOT SHORT)是熔融塑料未完全流遍成型空間(模穴)的各個角落之現象.原因對策: (1)成型品與射出機匹配不當,可塑化能力或射出量不足.改善對策: 需更換適當機臺.射出成型品含澆道重量以不超過射出機台 最大射 出量之80%為限. (2)噴嘴射出口徑太小,冷料阻塞.改善對策: 加大噴嘴射出口尺寸,以3.50Z(8090tons)射出噴嘴口徑 應為2.02.2m/m. (3)流道設計不良時,塑料流動阻力大.改善
14、對策: 修改流道尺寸以符合實際需要.,(4)塑料熔化不均勻,造成射出壓力降過大所致.改善對策: 適當的調整背壓與螺桿轉速,使塑料混鍊均勻. (5)流道中冷料井預留不足或不當,冷料頭進入成型品而阻礙塑料之正常流動充滿模穴.改善對策: 增加冷料井儲存空間或打多段射出移開冷料頭使塑料充填 順暢. (6)模具溫度太冷,塑料在某一特定壓力下流動困難.改善對策: 斟酌生產上實際需要,提高模具溫度. (7)排氯不良時,空氯無法排除.改善對策: 防火級ABS成型時,揮發性氣體殘渣,易造成模垢而發生排氣口阻塞現象,應定期清除之.,2毛邊(BURR模具鎖模力足夠,但在澆道與橫流道會合處產生薄膜狀多餘樹脂為FLUS
15、H. 原因與對策: (1)模具的鎖模力不足,塑料高壓射入模具內時會在分模面發生間隙,塑料由此縫流出.改善對策: 調整鎖模力,提高鎖模噸數.如已調至該機臺最大鎖模力還無法改善,可更換較大型機臺成型. (2)模具(固定側)未充分接觸噴嘴,模具發生間隙時.改善對策: 調整足射座頂力.,(3)模具導鎖摩損,分模面偏移或模具安裝板受損,導桿(大柱)強度不足發 生彎曲時.改善對策: a更換模具銷. b模具安裝板整修. c模具重量超重應更換較大機臺成型. (4)異物附著模面時.改善對策: 清除模面異物. (5)成型品投影面過大或樹脂(塑料)溫度太高.改善對策: (a)更換較大機臺. (b)降低塑料溫度.,3
16、收縮下陷(SINK MARKS) 定義:成型品表面產生凹陷的現象.這是體積收縮所致,通常見於肉厚部分、肋或凸出的背面、直接澆口肉厚不均的部份.凹陷與真空泡同時發生之狀況: 成型品的中心部位肉較厚冷卻較慢,外部冷卻較快,此時內部(肉厚處)熔融塑料被外側拉伸,中心部發後空隙實際為真空泡不易冷卻的肉厚部發後於表面者為凹陷. 原因與對策: (1)射出壓低的場合: 改善對策: 射出壓低則樹脂的壓縮不完全而產生收縮下陷,最好提高射出壓.,(2)射出壓保持時間短的場合:改善對策: 射出壓保持時間短,則無法彌補樹脂的熱收縮量,另外也容易造成回流(back flow),而發生壓縮不完全,因此延長射出保持時間. (3)射出速度過慢、過快的場合:改善對策: 太慢的話,固化即刻開始,壓力傳達不足,因此需加快射出速度.太快的話,僅能填充少量,所以要減緩射出速度, 增加計量. (4)射出量少的場合:改善對策: 射出量少則樹脂的壓縮少,因此需加射出量. (5)樹脂溫度高,模溫高的場合:改善對策: 如此,冷卻速度慢,收縮完全而產生收縮下陷,因此最好降低樹脂溫度及模溫.,
