塑胶成型概论.docx
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塑胶成型概论
塑胶成型概论
章节一:
成型概论
章节二:
原料介绍
章节三:
机台与模具保养原则及使用规范
章节四:
射出参数设定
章节五:
不良对策
章节一:
成型概论
成形品因模温所形成的应力残留程度大致有如图之关系，依不同材质其流动粘度对温度的相关性及热传率各自不同，所以成形工程的适当模温范围也各自不同。
内应力可分为流动应力（流动所造成的）及热应力（模具温具与塑料温度差愈多，热应力愈大）
:
模温:
残留应力%:
适当模温范围
较高模温之结果:
1增加结晶度及较均匀的结构。
2使成形收缩充分，日后的后收缩减少。
3增加成品的强度及耐热性。
4减少内应力的残留，分子配向及变形。
5减少充填时的流动抵抗。
6使成形品外观具光泽
7造成冷却时间加长
8成品易有毛边
9近浇点处厚肉部易缩水
10远浇点处改善缩水现象
11使结合线不明显而呈雾状
一般而言:
料管设定温度每段料管温度差10~15度，例如以PC+ABS材质来说
有HEATRUNNER则五段温为260255245230220
若无热浇道系统，则五段温为250260245230220，（红色部是为防止脱模产生拉丝现象而使末段温比前段温低）
料别
适当模温（˚c）
料管温（˚c）
成品收缩率（%）
射出压力（kg/cm2）
ABS
50~70
190~260
0.4~0.8
500~1500
PC
80~120
260~320
0.6~0.8
100~1500
ABS+PC
70~85
220~270
700~1500
一.模穴内压的形成和密度变化
1充填FILLING:
塑料熔胶在射出阶段只因流路阻抗而微受压缩，内压缓慢上升，密度也微上升，而充填速度快慢会对成形品外观及分子配向和结晶度有重要影响。
Q（充填速度）=V（流动速度）*A（熔胶流动先端所含盖的截面积）
当熔胶通过狭窄的流路时，流动速度会剧增，使成形品容易产生喷痕、流痕等不良，同时高速流动的熔胶会产生极大剪应力（附注3），造成与模壁之摩擦过大，导致摩擦生热所产生之热量释放至成品，因过热而劣化，劣化部份会浮现于表面上，造成流痕。
若熔胶通过宽厚之流路，则流动速度变慢，易使成形品出现波纹无光泽。
2压缩PACKING:
模穴被充满熔胶时，仍处于高温低密度的状态，在充填后必立即继续加压以提高模穴内熔胶的密度。
熔胶被缩压其密度及内压都会急剧上升，故压缩程度决定成形品的外形轮郭及是否发生溢料FLASH之因素。
3保压HOLDING:
模穴内熔胶经压缩形成极大内压，内压会因温度降低而减小，但在浇口尚末冷却前，仍会将熔胶挤出模穴。
保压应配合内压的降低而渐小，保压不足（或保压时间不足）会形成尺寸不足、缩水。
保压过大则成形品会过饱和及残留内应力较大。
二.充填速度
螺杆将熔胶经喷嘴注射入模穴的速度，称之SCREWADVANCESPEED（cm/sec）
成型机所设定的射出速度即是。
当熔胶进入模穴，由于模穴几何形状的变化，使得其在模穴内的真正流动速度
（melt-frontVELOCITY）cm/sec，所以即使充填速度维持一定它也会不时改变。
故充填速度的设定，应依据熔胶流动先端所含盖截面积来调整。
A.高充填速度（短充填时间）的效果
●减少结合线的明显度及增加其强度
●增加成品表面光泽
●减少分子结构的总配向程度及增加其结晶度
●提高模穴内的熔胶温度，改善压力的分布差异
●减少锁模力的需求（形成的内压可较低）
●减少在充填时所形成之皮肤层
B.在充填初期，较低速充填的效果
●避免模穴较弱部位的变形
●减少浇口部位的喷痕（JETTINGLINE）
●减少在浇口部位的焦痕或焦点
C.在充填末期，减速充填的效果
●使切换到保压相的控制较准确
●改善排气，减少因排气不良所产生的短射或烧焦
●使成品性质（精度及变形量）较稳定
●避免模穴内压上升太高
三.充填压力
在进行充填及压缩的过程，大量的熔融塑料必需经由喷嘴、流道、浇口而一路被注射到模腔，这时如没有足够的充填压力（一次压力或射出压力），则熔胶流动会因流阻增加而急剧下降
为了掌握射出工程的控制权，充填压力的设定宜高不宜低，在实务上可以先设定为最高，待其他参数调整完成后，再慢慢调至适当值。
四.冷却时间
在射出的初期（充填和压缩），大量的热随着熔胶进入模穴，但在保持压阶段，热量已不再大量涌入，这时模穴内塑料事实上已开始进入冷却的过程。
在保持压结束，虽浇口已冷凝封住，但成形品的大部份部位仍然在未足够硬化的状态，所以仍然必需再持续一段时间的冷却。
冷却的目的，是要保证成形品在开模被顶出时，不会因外力被破坏或变形，所以一般都是冷却到成形品的热变形温度（附注1）以下约10度左右。
快速冷却虽可以缩短工程时间，但必须在模温维持稳定的前提下，快速的热量排除。
要快速在期望的周期里除去必要的热量，提高冷媒（水最佳）的流量。
压力和加大模具冷媒通路的管径是必需加以考虑的。
章节二:
原料介绍
从石油中提炼出来
基本在溶解的过程
中会有残留之渣质
及气体
泛用塑料ABS,PP,PE,软质PVC,TPE,TPR
塑料胶粒
工程塑料PC,PC+ABS,NYLON,PBT,LCP,（其它
加一些玻璃纤维，矿物纤维组之类胶粒）
原料基本上有其物理特性，例如其而耐冲击性之程度，强度及韧度，拉伸试验因此会导致其物理及化学性的变化影响因素如下:
1.不当的保压压力
2.原料设定温度不当
3.原料滞留料管时间过久
4.模具排气不良或结构不良
5.原料之除湿干燥是否确实
6.油污
章节三:
机台与模具保养原则及使用规范
机台:
1.四大哥林柱（导柱）及各接合点上油
2.检查电线有无脱落之情形
3.冷却油温之冷却哭有无定期清洗（因本厂使用为油压系统，保持液压油于常温为重要，设定为摄氏20°C至40°C，否则会导致所设定之参数原设定80%，实际注塑压可能不到60%，请参照油压表。
另液压油需有之黏度，若温度过度，会导致其黏度不强，射出品之不良率升高。
4.夹模具之模板座有无锈蚀，须清洗干净
5.温度倒达定温时，才可作熔胶的动作，转速先行降到5%
6.后模板座上要时常清洁
模具:
1.顶针、滑块上油，勿过重，导致排气不良
2.针对包风处每日作清洗之动作
3.操作机台模具时需确定顶针正到定位，才可作关模动作
4.下模时须保持模面干净，才可喷防锈油，再行下模
5.吊模时，人员禁止站在模具底下，以防危险
章节四:
射出参数设定
射出段（大原则）
射出压力P（60~85）
速率V5（小）
速率V4（中）
速率V3（大）
速率V2（中）
速率V1（小）
螺杆位置mm
try
try
try
try
缓冲充填（80~90%）冷胶（10~20%）
射出时间
4~8
背压
10~18
冷却时间
备注
速度
15~25
中间时间
备注
备注:
以产品不变形缩水为原则，理论上以熔胶成形好后再加三秒为最恰当时间
1.在射出段的时后，请力求将成品作到轻微缩水或缺料的状态，尽量让产品的密度均一
2.射出段之重点:
冷料影、成形品之缺料缩水、成形品之密度均一与否，相形之下，其参数设定的重点在于
（1）.速度
（2）.保切位置
保压段（大原则）
保压时间（T2=0.5~1.5）
保压时间（T2=0.5~1.0）
保压时间（T1=0.5~1.0）
保压压力P4（小）
保压压力P3（小）
保压压力P2（大）
保压压力P1（中）
保压速度TRY
保压速度TRY
保压速度TRY
保压速度TRY
辅助保2控制尺寸及缩水
针对肉厚较厚之产品加强辅助保1另有调整变形度
其进胶点水口部位之密度
防止原料逆流
**保压速度因其为辅助保压压力因此其设定值须看成型品的需要，约在12~25%之间
章节五:
不良对策
塑件成型不良原因及对策
成形不良要因和对策
原因及对策
短射
凹陷
毛边
纹料
喷痕
波纹
接合线
脆弱
焦痕
银条
变形
黏模
钝状
材料含有异质
●
●
●
●
材料着色分散性
●
材料干燥不足
●
●
●
调整加热筒温度
+
●
-
+
+
+
●
-
●
检查喷嘴温度
●
●
●
●
调整螺杆转速
●
●
-
调整背压
+
-
+
调整计量长度
+
+
-
-
-
调螺杆泄压长度
-
+
调整模温
+
●
-
+
+
+
+
+
●
●
+
锁模力不足
●
流道浇口尺寸
●
+
+
+
+
流道模穴研磨
●
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●
●
●
模穴排气不良
●
●
●
●
●
模面吻合不良
●
调整充填压力
+
+
+
+
+
+
+
调整保持压
+
-
-
-
-
调整保持时间
+
-
-
-
调整充填速度
+
●
-
-
-
+
+
+
-
-
●
-
+
调整冷却时间
+
+
改变浇口设计
●
●
●
●
●
●
●
●
***附注1:
热变形温度是指在某特定温度以上便会产生产品变形现象
PC+ABS85度
ABS65~70度
***附注2:
成品28.3g约等于机台料管1盎司约等于机台15吨锁模力
锁模力计算
F（锁模力）=A（成品在模具上投影面积）*P（射出方向的射出压力MPA）
***附注3:
1MPA约等于10Kg/cm2
***附注4:
MI值为一定荷重砝码于固定温度下之流量，可用塑料粒或成品绞碎来测;因此MI值提高主要与塑料分子量与黏度有关，主要来源为热劣解（thermaldegeneration）与剪切劣解（sheardegeneration），学理上目前尚无明确方程式说明MI值与热劣解及剪切劣解间之定量关系。
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