注塑成型技术简介

1、注塑成型技术简介包括主要的項目t原料 機器 模具。t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。t空壓機，水塔。2004/6/202常見的塑膠原料ABS TPU TPE PMMAPC PBT PET PSFPP AS(SAN) PE PSPVC POM PA PC+ABSPPO PPS PTFE LCPt分類：結晶性，非結晶性，熱塑性彈性體2004/6/203原料的幹燥塑料名塑料名称称 干燥干燥温温度度干燥干燥时间时间初期水分初期水分适合水适合水分分热风热风除除湿湿ABS802hr0.20.4%0.07%PS708012hr0.10.2%0.07%PE60801

2、2hr0.10.2%0.07%PP608012hr0.10.2%0.07%PVC607012hr0.10.2%0.07%PMMA80903hr0.20.4%0.07%PA8046hr0.52.0%0.10%PC12024hr0.10.2%0.02%POM802hr0.20.4%0.02%MPPO8010024hr0.1%0.02%PBT130342hr0.20.4%0.02%R-PET13045hr0.20.4%0.02%PPS13018013hr0.10.2%0.05%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。含有水分的材料进入模腔后，会使制件的表 面出现银绦状的瑕

3、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。2004/6/204料料别别适适当当模模温温料筒料筒温温度度成型收成型收缩缩率率射出射出压压力力PA40601602600.20.6%5001000kg/cm2ABS50701902600.40.8%5001500kg/cm2AS50701702900.20.6%7001500kg/cm2PMMA59801802600.20.8%7001500kg/cm2LDPE35651403001.55%3001000kg/cm2HDPE40701503001.55%3001500kg/

4、cm2PP20801803000.82.5%4001500kg/cm2软PVC507015019015%6001500kg/cm2硬PVC50701501900.10.4%9001500kg/cm2EVA20551202000.72%6001500kg/cm2PC801202603200.60.8%10001500kg/cm2POM801201902400.62%5001500kg/cm2改生PPO601002602800.70.8%12001300kg/cm2PA20902202850.62%5001400kg/cm2CA20801702650.20.7%700900kg/cm2PSF901

5、653304200.70%7002000kg/cm2PET5015029031512%7001400kg/cm2PBT60702302700.52%3001200kg/cm2原料的使用參數2004/6/205何謂塑料的收縮率何謂塑料的收縮率? t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。2004/6/206何謂塑膠的結晶性何謂塑膠的結晶性 t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

6、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。 t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，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

7、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。2004/6/207何謂塑料的何謂塑料的MI值？值？tMI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

8、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愈小，代表該塑膠黏度愈大及分子重量愈大。 2004/6/208一些常見的機器t柱塞式和

9、鑼桿式t按鎖模方式分為：直壓和肘節。t機台大小按計量大小來和按鎖模力t計量是以最大能注射ps的量為依據的 t鎖模力就是機台所能達到的最大鎖模力2004/6/209注塑機的基本結構t機台一般分為開鎖模系統，射膠系統，頂出系統，熔膠系統t鑼桿分為3段：加料，壓縮段，計量段2004/6/2010注塑機螺桿t射膠螺桿之功能：加料、輸送、壓縮、熔化、排氣、均化2004/6/2011螺趕頭結構2004/6/2012模具t兩板和三板，熱流道和冷流道t兩板：定模，靜模t結構：頂出，冷卻，流道，澆口，模穴，模芯，排氣，導向。t抽芯，氣道，油缸，齒輪，齒條。2004/6/20132004/6/2014模具動作20

10、04/6/2015周期2004/6/20162004/6/2017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（circum

11、feren-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。2004/6/2018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

12、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，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2004/6/2019模溫的作用t模温的设定 t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

13、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。2004/6/2020Injection Molding ProcessIn

14、jection Flow (注塑流程注塑流程)2004/6/2021Injection Molding ProcessInjection Flow(注塑流程注塑流程)2004/6/2022Injection Molding ProcessInjection Flow(注塑流程注塑流程)2004/6/2023如何選擇合適的射出成型機？如何選擇合適的射出成型機？ 1.模具尺寸（寬度、高度、厚度）、重量、特殊設計等。 2.使用塑料的種類及數量（單一原料或多種塑料）。 3.射出成品的外觀尺寸（長、寬、高、厚度）、重量等。 4.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

15、合適的射出機： 一、選對型：選對型：由產品及塑料決定機種及系列。二、放得下：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：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：鎖得住：由產品及塑料決定鎖模力噸數。五、射得飽：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：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：射得快：射出率及射出速度的確認。2004/6/2024一些目前較特別的注塑成型方法t雙色tImd/imlt液體注塑t超高速注塑t壓縮注塑t氣輔注塑2004/6/

16、2025Plastic Injection MoldingTroubleshooting(塑膠注塑成塑問題的解答)2004/6/2026Warpage(變形變形)Burning(燒焦燒焦)Gloss(發光發光)Voids(氣泡氣泡)Shorts(缺料缺料)Shrinkage(縮水縮水)Flash(披鋒披鋒)Splay(夾水紋夾水紋)Streaking (射紋射紋)Overpacking(填充過量填充過量)Fingerprinting(指紋指紋)Flow mark（流紋）（流紋）2004/6/2027What is the first thing you do to your process w

17、hen a problem occurs?當有問題發生時你首先應去為你的加工做些當有問題發生時你首先應去為你的加工做些什麼什麼?2004/6/2028What is the first thing you do to your process when a problem occurs?當有問題發生時你首先應去為你的加工做些當有問題發生時你首先應去為你的加工做些什麼什麼?2004/6/2029Basic Rules(基本規則基本規則)Some Basic Rules to Follow in EffectivelySolving Molding Problems(后面有一些基本的規則可以有效地

18、解決注塑成型問題.)Have Your Plan Ready你是否準備了計劃?Make Only One Change at a Time每次是否只做一種改變(也就是說每次只改變一種條件)每次變動一個因素見到其結果再變動另一個。 調整完了後必須觀察一段時間，待操作平衡穩定後之結果才算數。壓力之變動在一兩模內即知結果，而時間因其溫度之變動需觀察至少十分鐘後才算穩定。 要熟知各種缺點可能因素及優先調整之方向,說明各種缺點其可能發生之原因及對策。有些缺點及原因僅限於某些原因，有些缺點視同一原因之過不及。Be Patient, Let Them Take Effect(耐心點,等它們生效)Keep M

19、achine on Cycle(定期保養機器)Keep Records of Changes(定期更新記錄卡)2004/6/2030Cloudy Appearance(出現陰影出現陰影)Caused by moisture or contamination濕氣和污染物造成2004/6/2031Delamination(分層分層)The Separation by LayerCaused by Contaminationof a Dissimilar Polymer.不同塑料的污染造成一層層地分離2004/6/2032Fingerprints(指紋指紋)Cavity Pressure Too L

20、ow模腔內壓力太低2004/6/2033Flash(披鋒披鋒)Flash Will Occur WhenInjection PressureExceeds Clamp Forceor Shut-Off is Damaged.當注射壓力比鎖模壓力大或鎖模不到位 時就會產生披鋒2004/6/2034Flash(披鋒披鋒)Loose Clamp鎖模過松Injection Pressure Too High射出壓力太高Injection High Pressure on Too Long太長的高射出壓力Injection Speed Too Fast太快的射膠壓力Melt Temperature To

21、o High太高的塑化溫度Improper Feed Rate不適當地進料速度Damaged or Overheated Mold工模被損壞或太熱2004/6/2035Gas Burn(氣體灼傷氣體灼傷)Gas Burn is a Degradationof the Part Caused by the Compression andIgnition of Trapped Airor Gasses in the Mold.氣體灼傷是一種降解現象,困在工模內的空氣或氣體因被壓縮而燃燒.2004/6/2036Gas Burn(氣體灼傷氣體灼傷)Improper Clamp Tonnage(不適當地

22、鎖模力)Clogged Air Vents(排氣孔阻塞)Lack of Adequate Venting(缺少排氣孔)Injection Speed Too High(注塑速度太高)Injection Pressure Too High(注塑壓太高)Melt Temperature Too High(塑化溫度太高)Mold Temperature Too High(工模溫度過高)2004/6/2037Gate Blush(澆口變紅澆口變紅)Blush is the Result ofVariable Material Temperature.(塑料溫度的變化引起變紅)Material Temp

23、erature Too Low(塑料的溫度太低)Injection Speed too Slow or Too Fast(注塑速度太慢或太快)Injection Pressure Too Low(注塑壓力太低)Mold Too Cold(工模太冷)2004/6/2038Jetting(波浪紋波浪紋) Stock Too Cold(料筒太冷) Injection Speed Too Fast (注塑速度太快) Gates Too Small (澆口太細) Wrong Gate Location:(Directly into Wall or Pin)(不適當地澆口位置)2004/6/2039Ove

24、rpacking a Part(產品填充過度產品填充過度)Overpacking results from forcing too much material into the mold. The consequences of over packing are heavier parts and molded-in stress. 造成過度填充這個結果,是因為壓迫太的塑料進入工模內.過度填充導致得到一個比較重的產品和需要一個大的注塑壓力2004/6/2040Poor Ejection(頂壞頂壞)Caused By:(成因:)Roughness or undercuts(產品粗糙或頂針端面不平

25、)Over packing(填充過度)- 粘模Inadequate knockout pins(頂針使用不當)Knockout pins pushing into part(頂針伸入產品中)2004/6/2041Short Shots(缺料缺料)Short Shot isthe Inability to Completely Filla Part.缺料就是沒有能力去完全填滿產品2004/6/2042Short Shots(缺料缺料)Ways to Minimize Short Shots得到最小化缺料的方法Check for Nozzle Damage(檢查注塑機的射嘴是否損傷)Increas

26、e Injection Pressure(提高注塑壓力)Increase Stock Temperature(升高料筒溫度)Increase Shot Size(增大注塑量)Increase Mold Temperature(升高工模溫度)Check Non-Return Valve and Barrel for Excessive Wear or Damage(檢查止回閥和料筒是否過度磨損或損壞)2004/6/2043Sinks (縮水縮水)Caused by InternalStresses within ThickerSections of the Partas a Result of

27、Insufficient PolymerMolecules.產品斷面厚的地方因為內部壓力的作用引起沒有填入足夠的聚合體分子從而引起凹陷.2004/6/2044Sinks(縮水縮水)Ways to Minimize Sink Marks得到最小化凹陷痕跡的方法Check the Part Design(檢查產品的設計)Check Feed Rate(檢查進料的速率)Increase Injection Speed(提高注塑速度)Increase Injection Pressure(提高注塑壓力)Increase Mold Temperature(升高工模溫度) Increase Injecti

28、on Hold Time(增加注塑保持時間) Check Melt Temperature(檢查塑化溫度) Increase Back Pressure(升高背壓) Maintain Sufficient Venting(維持充分地排氣) Increase Runner/Gate Dimensions(加大流道/澆口的尺寸)2004/6/2045Splay (Silver Streaking)Splay or Silver Streaks are the result of moistureon the pellets, products of degradation from overhea

29、ting,and residual non-aqueous volatiles in the material.(夾水紋或銀紋是由塑料珠上的濕氣,產品過熱降解和殘留在塑料上的不是水的揮發性物質引起)2004/6/2046Splay (Silver Streaking)噴射紋噴射紋Stock Temperature Too High(料筒溫度過高)Frictional Burning at Gate(澆口的摩擦熱)Trapped Volatiles - Vent Mold(工模排氣孔的閥門不穩定)Excessive Moisture(濕度太多)Material Over dried(原料太干)D

30、egraded Material(原料降解)2004/6/2047Weld lines / knit lines夾水紋夾水紋 These lines occur where two plastics flow fronts in the mould meet. The streams of plastic should be hot enough to fuse adequately. Weld lines are not just surface marks, but can be points of weakness: notches, stress raisers. 接合線一般出現在兩股

31、膠料流動結合的部位，料流應該保持足夠高的溫度.夾水紋不是表面缺陷,但可造成凹陷和鷹力集中.2004/6/20481. increase injection pressure 增加注塑壓力2. increase injection hold time 增加保壓時間3. increase injection speed 增加注塑速度4. raise melt temperature by increasing cylinder temperatures 增加料筒溫度來提高熔料溫度5. raise mould temperature 體高模具溫度6. check for proper venting

32、 of the part 保證適當的部件排氣裝備7. vent the cavity in the weld area 檢查熔接區模穴的排氣裝備8. provide an overflow well next to the weld area 為鄰近的熔接區提供溢流口9. change gate location to alter flow pattern 改變水口位置改善流型10. increase gate and/or main runner system 增大水口/或主流道11. reduce gate land length 減少水口長度12. spot heat particula

33、r area with thermal pins or cartridge heaters 提高熱咀溫度或加熱塊溫度13. use textured surfaces 使用蝕紋表面Weld lines / knit lines夾水紋夾水紋 2004/6/2049Surface Burning of Parts(產品表面燃燒產品表面燃燒)Surface Burning of Parts CanBe Caused by Too High a StockTemperature. Excessive Shear Heating Caused by Too High a Back Pressure is

34、 Also a Possible Cause. Check to Make Surethat the Venting of the Mold isAdequate. When a High InjectionSpeed is Used to Overcome FlowRestrictions, Frictional Burning Can Result.太高的料筒溫度會導致產品的表面燃燒.太高的背壓產生的剪切熱也可能引起產品的表面燃燒,確定工模上的排氣是足夠的.當為克服流道的摩擦還使用高速度注塑時,也可能引起摩擦燃燒.2004/6/2050Surface Burning of Parts 產品

35、表面燃燒產品表面燃燒Ways to Minimize Surface Burning得到最小的表面燃燒的方法得到最小的表面燃燒的方法 Decrease the Stock Temperature (降低料筒溫度) Decrease Injection Speed(降低注塑速度) Check Venting of the Mold (檢查工模的排氣孔) Enlarge Gates(加大澆口) Check Sprue for Burning and/or Purge Shot(檢查燃燒的那個注入口或清理注塑機的料筒) Check Clamp Pressure(檢查鎖模壓力) Check Venti

36、ng(檢查排氣孔) Decrease Injection Speed(降低注塑速度) Decrease Injection Pressure(降低注塑壓力) Check Stock and Mold Temperatures(檢查料筒和工模溫度)2004/6/20511.equalize temperature of both mould halves 動靜模的補償溫度2. observe mould for uniform part ejection 觀察產品頂出是否平衡3. check handling of parts after ejection from mould 檢查頂出的產品4. increase injection hold time 增加注塑保壓時間5. increase cooling time 增加冷卻時間6. increase or reduce injection pressure 增加或縮小注塑壓力7. increase mould close time 增加鎖模時間8. increase or reduce mould temperat