1、射出成形技術射出成形技術 概論 試模準備 試模v 一段速度射出成形v 多段速度射出成形 調整修正成形條件概概 論論 射出成形三要素 塑膠原料塑膠原料 射出成形機射出成形機 塑膠模具塑膠模具射出成形工程塑膠原料塑膠原料塑膠種類：塑膠種類：1.熱固性塑膠：塑膠加熱後呈現軟化狀態可流動，一旦發生固化，好比雞蛋一樣，再次加熱後也不會再軟化熔解，因此熱固性塑膠在加工成製品後就失去成型性，所以熱固性塑膠不可以再生。如：電木、酚、尿素、環氧塑膠等。2.熱塑性塑膠：可分為結晶性塑膠與非結晶性塑膠。塑膠加熱後呈現軟化狀態可流動，經冷卻後塑膠呈固化狀態，再次受到加熱、加溫後又會熔化成軟化可流動狀態，好像蠟一樣溫度
2、一高就熔化，冷卻後又恢復還原成原有的狀態。如：壓克力、PS、PC、PVC、PA、PBT、LCP。玻璃狀態與玻璃轉移 玻璃狀態(glass state):玻璃是非結晶性材料組成。在室溫下，玻璃是既僵硬又脆。逐漸加溫，當到達一個溫度玻璃會呈軟化特性，但尚 未呈流體。當聚合物在較低溫時，呈現類似玻璃的既硬又脆的特 性。當聚合物在一臨界溫度範圍，其特性由鋼脆到軟化，此溫度成為玻璃轉移溫度(glass transition temperature Tg)。玻璃轉移溫度 Tg的現象是非結晶(Amorphous)材料所特。半結晶性材料中有結晶區與非結晶區，因 此仍有Tg的存在。較低結晶的材料 或是非結晶材料
3、 Tg越明顯。聚合物四態-1聚合物四態-2玻璃態:聚合物在Tg點以下，一些較大的運動(如移動、旋轉)被限制，也就是被冰凍(frozen in)此時類似無機玻璃。橡膠態:在Tg點以上受熱，但是因為溫度不夠高，所以一些化學鍵糾纏限制，化學鍵無法移動順利，材質像橡膠體。液態:當溫度夠高達融點(Tm)，糾纏限制將被釋放，也就是化學鍵開始自由移動，因此材料將成流動。裂解(degradation):當溫度太高，熱能高到足以破壞共價鍵，化學鍵將破壞成碎片(cut into fragment)。結晶性材料與非晶性的物性比較結晶性材料與非晶性的物性比較結晶性材料結晶性材料非晶性材料非晶性材料Tg 點及點及Tm
4、點皆存在點皆存在 僅有僅有Tg 點點 1.耐藥品性耐藥品性2.耐摩耗性耐摩耗性3.流動性高流動性高4.硬度高硬度高5.耐熱性高耐熱性高6.摺動性摺動性7.添加強化材機械性與熱性質快速提升添加強化材機械性與熱性質快速提升1.可透明可透明2.韌性佳韌性佳3.尺寸安定好尺寸安定好4.低翹曲低翹曲5.易上色易上色6.加工時溫度依存性高加工時溫度依存性高7.低收縮低收縮透明透明不透明不透明塑膠的分類類PIPARPESPEIPSUPEEKPPSLCPPTFEPOMPVDFmPPOPMMASMAABSPSSANPCTPVC高高性性能能工工程程塑塑膠膠汎汎用用工工程程塑塑膠膠汎汎用用塑塑膠膠非結晶性材料Amo
5、rphous結晶性材料CrystallinePPAPPPEPA6PA66PBTPETPCPC/ABSmSMAPA46HDT=250JHDT=250HDT=175JHDT=100J射出成形機射出成形機射出成形機的主要機構有三項：1.可塑化機構：提供原料熔融、混鍊及賦予動力進行高 壓充填。2.鎖模機構：裝置固定模具及開、閉模具與頂出成形品。3.操作系統：提供成形機動力、電熱及動作順序的控制。射出成形機射出成形機演進演進 射出成型機之演進：射出成型機之演進：射出成型機是將塑膠原料在熔解的狀態下高壓射入模具內，帶塑膠冷卻凝固後在打開模具，將成型品取出的機器，為了塑膠製品的高精度、高效率的大量生產，目前
6、，以輕、薄、短、小見長的射出成型機，在射出成型工業中已逐漸流行起來。射出成型機之種類：射出成型機之種類：在機械驅動方式(油壓作動與伺服馬達作動)不同之情況下，射出成型機可分為油壓式射出成型機(以下簡稱油壓機)與全電氣式射出成型機(以下簡稱電動機)兩種。油壓機與電動機之比較項項 目目油油 壓壓 機機電電 動動 機機價價 格格較低較低約油壓機價格之約油壓機價格之1.21.51.21.5倍倍電電 力力較費電較費電約油壓機電力之約油壓機電力之1/31/21/31/2倍倍液液 壓壓 油油需每年更新液壓油需每年更新液壓油不使用不使用功能變動功能變動較難變更較難變更變更容易變更容易(擁有強大人功智慧擁有強大
7、人功智慧)射射 速速高速高速高速高速壓壓 力力大大(蠻力蠻力)小油壓機一級小油壓機一級(巧力巧力)射射 出出有慣性有慣性非常精準非常精準塑膠模具塑膠模具v 模具的功能：提供成形品模穴、熔膠的流道、固化定形 及頂出等功能。v 模具五大重點：1.高 精 密 度 2.不 故 障 3.冷 卻 良 好 4.通風性(排氣)5.研 磨 良 好 射出成形工程頂頂 出出鎖鎖 模模壓壓 縮縮冷冷 卻卻開開 模模低速開模低速開模高高 速速減速停止減速停止洩洩 壓壓進進(加加)料料可塑化可塑化射射 出出保保 壓壓充充 填填高壓閉鎖高壓閉鎖低壓減速低壓減速高高 速速射出相關名詞解釋P：Pressure壓力如：射出壓力(
8、P1、P2)、保持壓力(PH1、PH2)等。V：速度如：射出速度(V1、V2)、保持壓力速度(VH1、VH2)等。S：Stroke行程、位置如：總計量(S0)、切換點(S1、S2、S3.)等。T：Time時間如：射出壓力時間(T1、T2)、保持壓力時間 (TH1、TH2)等。回首頁H：Heat熱、溫度如：料管溫度(H1、H2、H3)等。C/T：Cycle Time 一週期時間、一模時間。試模準備試模準備模具與機器配合選擇模具與機器配合選擇架模架模冷卻系統冷卻系統備料、材料的乾燥備料、材料的乾燥 設定料溫設定料溫模具與機器配合選擇模具與機器配合選擇檢查機器之柱內距離與模具之長、寬、高，是否可以搭
9、配。噴嘴前端的孔徑與徑，是否和金型一致。機器最大射出容積：一模之總體積(料頭+冷料+成品)2:1(Min)6:1(Max)之間備註：一模之總體積=一模之總重量/試模材料之密度架模架模擦拭模具與機器，架模鎖上夾具。調整開關模各段距離及速度 為了縮短鎖開模的時間，在充分考慮模具、人員及機器的安全下，應儘可能的設定快速。開模距離(open daylight)：當熔融塑膠在模穴袱被固化定型後，必需開模方能取出，所以開模距離是以能適好取出成形品為度，1.51.8倍料頭之長度(最重要是不會有成品被夾到)。調整金型保護金型保護金型保護 低壓金型保護裝置，是用來防止金型內夾住異物或成形品未落下，所造成的損害，
10、而裝設的裝置。方式為閉模完了前，到達低壓金型保護切換位置，機器之的推力由高壓轉為低壓。若是金型內有異物，在設定時間內不會結束閉模，會發佈警報，通知有異物存在。金型保護確認金型保護確認方法：請以潤滑油將紗布或是樹脂袋的切片，貼在模 具之合模面，來進行閉模，確認低壓金型保護 是否發揮作用，必需閉模沒有結束，會發出警 報。若閉模不小心結束的情況：(1)低壓金型保護壓力過高 (2)高壓切換位置太過前面（設定值過大）。另外，不論有沒有異物都不會結束成形的情況 (1)低壓金型保護壓力過低 (2)高壓切換位置太過後面（設定值過小）。有可能是這些因素，請試著變更各項設定。有可能是這些因素，請試著變更各項設定。
11、冷卻系統冷卻系統依原料之不同模溫需求考慮，接上冷凍機、模溫依原料之不同模溫需求考慮，接上冷凍機、模溫機或油溫機作冷媒。機或油溫機作冷媒。設定模溫：設定模溫：大多由材料商提供模溫設定溫度，一般使用於範圍內，這樣較能獲得較佳之表面結晶。溫度熱流動mw100200300Tg=40JTm=220J冷卻水接法冷卻水接法By:WLYang備備 料料依據產品需求，將新、次料混合。材料的乾燥材料的乾燥的作用選擇的乾燥機1.下吹式與上吹式熱風乾燥筒2.除濕乾燥機材料的乾燥如何設定溫度、時間設定料溫設定料溫 參考有關這支塑膠原料的成型溫度，如：塑膠原料型錄、歷史資料。在料管溫度設定上分4區域，噴嘴頭、計量區、壓縮
12、區、落料區。計量區為塑膠原料型錄、歷史資料所提供之溫度，壓縮區少計量區510，落料區少壓縮區510。噴嘴頭為提供塑料保持熔融狀態，溫度約少計量區5，待射出後視料頭狀態作加減。噴嘴頭計量區壓縮區落料區開始試模開始試模射壓切換保壓方式射壓切換保壓方式試模前設定試模前設定一段速度射出成形一段速度射出成形多段速度射出成形多段速度射出成形射壓切換保壓方式射壓切換保壓方式一般射出壓力(射壓)切換到保持壓力(保壓)的方式有四種：1.模內壓切換2.時間切換3.射出缸壓力切換4.螺桿位置切換切換方式之比較表切換方式之比較表形式形式模內壓切 換時 間切 換射 出 缸壓力切換螺桿位置切換準確度準確度1332使使 用
13、用難易度難易度難難易普通易實用性實用性差差普通差差佳試模前設定試模前設定 充填壓力（P1）：以 MAX之1/2設定。保壓（P2）：1 壓，先設0。射出速度：1 速，約5080 mm/sec。充填時間（T1）：選擇用位置切換來切保壓，設長一點約25 sec。保壓時間（T2）：先設0。計量位置：依產品重量及機器螺桿的不同，一般連接器約3050 mm。一段射速試模一段射速試模步驟步驟開始設定進料量不要太多，以防止撐模、模崩，若計量位置設定 30 mm，但進料量一般為 10mm，所以切換位置設 20 mm(30-20=10 mm)，慢慢減少切換位置徐徐進料，待成品到達 9597%再設保壓。計量平移計量
14、平移一般連接器之殘留量是落於36 mm之間，若每次射出完畢殘留量太大，殘留太多的原料在螺桿內，容易發生材料劣化、燒焦、變色.等不良現象。因此須要作計量平移來改善，如下圖:射出速度的變化射出速度的變化 當熔膠通過較狹窄的通路，流動速度往往變成相當的快速，使成形品容易產生噴痕，流痕等外觀不良，同時高速流動的熔膠也會在狹窄的通路裡產生很高的剪斷力而可能發生局部過熱而引起焦痕等現象。相反的，當熔膠通過寬厚的通路，則流動速度往往減緩，也容易使成形品出現波紋或較無光澤的外觀。所以，充填速度的設定，應當依據熔膠流動先端所含蓋截面積來調整，力求流動速度的穩定才是正確的觀念。多段射速射出成形的原理多段射速射出成
15、形的原理多段射速調整方法多段射速調整方法在問題如：流痕、缺料、毛邊等問題，可以試著於問題發生前改變其射出速度，來達到解決問題。切換點S0一段射速一段射速多段射速多段射速 A多段射速多段射速 B多段射速多段射速 C調整修正成形條件調整修正成形條件射壓(P1)若實際的射出壓力=700 kgf 則射出壓力設定=實際射出壓力+100 150 kgf 800 kgf 射出時間(T1)若實際的射出時間=0.3 sec 則射出時間設定=實際的射出時間+0.10.2 sec 0.4 sec冷卻時間的冷卻時間的調整調整冷卻時間一般會依成品大小、原料、模溫之不同而設定長、短，但在試射階段，一般冷卻時間會設長一點，
16、直到量產階段會慢慢減短冷卻時間，並作成品的外觀檢視、尺寸量測，一旦外觀檢視發現頂出痕跡或黏模，或是尺寸量測發現過小，則表示冷卻時間不足需要再增加。保壓壓力的保壓壓力的調整調整保持壓力應配合內壓的降低而逐步減小；不足的保持壓力或保持時間會形成尺寸不足或凹陷，過大的保持壓力則使成形品過飽和或緩和不足而有較大的應力殘留，因此一般連接器設定為20%50%的射出壓力，並作適當的調整。保壓速度的保壓速度的調整調整當射出壓力切換到保壓後，保壓速度功能在減速充填的效果，並使得施以保壓有定速前進的能力，直到澆口逐漸冷凝封住，速度才會慢慢減低到零，所以。假若保壓壓力有作調整變化，其澆口冷凝封住時間亦隨之變化，所以
17、保壓時間亦要作調整。保壓時間的保壓時間的調整調整一般以變化不同的保壓時間，並作成品的收集、稱重，會得到成品重量與保壓時間之關係圖，最恰當之保壓時間設定應為成品的重量趨於穩定，也就是圖中曲線趨於水平時。成品重量保壓時間機器上該設定之監視機器上該設定之監視：利用監視殘留量之穩定性，可以控制成形之品質，避免發生缺料、毛邊之問題。：利用監視計量時間之穩定性，可以控制原料在塑化過程中，料管內之原料密度之穩定，進而管制到成形之品質，避免發生缺料、毛邊之問題。：利用監視週期時間之穩定性，可以控制成形之狀態，避免發生停止生產而不知道處理之問題。機器手臂微調機器手臂微調在自動運轉下，各部位的延遲時間需要愈短愈好，不過前題是動作要完整順暢！
