工程塑胶专业技术培训资料

1、維熹科技股份有限公司維熹科技股份有限公司維升電子制品有限公司維升電子制品有限公司維維升工程部升工程部 制制制作小制作小組組陳陳志志燿燿 段段進進喜喜 鞠春喜鞠春喜 原料原料 塑膠塑膠 (聚合物聚合物)熱固性塑膠熱固性塑膠(尿素尿素 電木電木)熱可塑性塑膠熱可塑性塑膠工程塑膠工程塑膠 泛用塑膠泛用塑膠結晶性 , 非結晶性 , 熱敏感性 , 複合材料 - - - 熱可塑性熱可塑性熱固熱固/硬性硬性化學性變化化學性變化*初期塑料成本較低初期塑料成本較低*較高耐熱和抗潛變性較高耐熱和抗潛變性*耐電弧性耐電弧性*不可回收不可回收物理性變化物理性變化*較低塑件成本較低塑件成本*較寬廣設計自由度較寬廣設計自

2、由度*穩定電氣特性穩定電氣特性*可回收可回收非結晶性非結晶性 化學性敏感化學性敏感 . 適度耐熱溫度適度耐熱溫度 . 衝擊強度衝擊強度 . 較低模收縮率較低模收縮率 . 均勻物性均勻物性 .結晶性結晶性 抗化學性抗化學性 . 較高耐熱性較高耐熱性 . 缺口效應敏感缺口效應敏感 . 模收縮率較大模收縮率較大 . 耐疲勞性耐疲勞性 . 耐磨耗性耐磨耗性 .熱可塑性熱可塑性成品成品原料模具注塑設計工作執行中要知道的事項工作執行中要知道的事項:材材料料成型成型乾燥乾燥設備設備CYCOLAC ABS非結晶性 , 無填充材 , 添加物 ,低比重低比重優異的成形性優異的成形性韌性韌性低成本低成本耐熱性耐熱性

3、 (up to 85)外觀性外觀性缺點缺點 :抗化學性戶外耐候性特性特性 :TAMEX120/121GPM4700GPM5600GPM6300X11X17X37SEA2KJ-T/B/W/U - - - CYCOLOYPC / ABS 合金材料非結晶性 , 無填充材 , 添加物 ,物性較為均衡性 .成形性 .優異衝擊強度 .低溫韌性 .耐熱性 (up to 120)UV 特性 .缺點缺點 :抗化學性 .特性特性 :C1100C1100HFC1200C1200HFC2800C2950C2950HFC6200C6600CU6800C7210ANORYL改良式 PPO 塑料非結晶性 , 填充材 和 無

4、填充材 , 添加物 ,尺寸安定性尺寸安定性 .成形性成形性 .優異電氣性質優異電氣性質 . 耐熱性耐熱性 (up to 150)低比重低比重 .低吸水性低吸水性 . 缺點缺點:抗化學性 .UV顏色特性 .特性特性:NORYL 儀表座 - 電氣特性 & 尺寸安定性731SE100XSE1XN190N225XN300XN1052PPX1005XPX1007GFN1/2/3SE1GFN1HM3020FN215XLEXAN聚碳酸酯 (PC)非結晶性 , 填充材 和 無填充材 , 添加物 ,優異衝擊強度 .透明性 / 顏色穩定性 .尺寸安定性 .自熄性 .抗潛變性 .耐熱性 (150 , PPC

5、 165)缺點缺點:抗化學性 .缺口效應水解性應力敏感特性特性 :LEXAN 磁碟片 : 純淨度, 透明性, 高流動性141/241/R121/221/R101/RHF11303412/3/4500RLGN5030920/940/ALCLS1/2/3LF1000FL900PPC4701SP7602/4JK1000OQ1020NORYL GTX , PPX , CRX Resin PPO / PA , PPO/PP , 合金材料非結晶性 / 結晶性 , 填充材和 無填充材抗化學性.衝擊強度.尺寸安定性成形性耐熱性 (up to 235)噴漆後加工性缺點缺點:吸水率模收縮率特性特性 :GTX600

6、GTX6203GTX6801(30%)GTX830GTX870(20%)GTX880(30%)VALOXPBT , 熱可塑性聚酯 , 結晶性 , 填充材 , 無填充材 , 添加物抗化學性耐熱性 (up to 255)電氣特性耐摩擦性 / 磨耗性 耐疲勞性缺點缺點:缺口敏感性收縮率 / 撓曲特性特性 :VALOX 熱熔槍 : 耐熱性 310310SEO325DR51DR48420420SEO507553830PDR4910(15%) - - - ULTEMPEI , 聚亞醚非結晶材料 , 填充材 , 無填充材 , 添加物抗化學性高溫功能特性.耐熱性 (up to 225)完美自熄性電氣特性透明性

7、缺點缺點 :缺口敏感性顏色限制特性特性 :ULTEM 醫療用接頭 : 抗化學性10002100220023002400JD7902JD7101SUPECPPS , 金屬樹脂結晶性 , 填充材 , 添加物 高耐熱性高耐熱性 (up to 260)抗化學性抗化學性傑出自熄性傑出自熄性抗水解性抗水解性疲勞特性疲勞特性高流動性高流動性缺點缺點 :缺口效應敏感特性特性 :G401G402料管的撰用的合理性料管的撰用的合理性料管的介紹料管的介紹(工程塑膠工程塑膠) 計量段計量段 混鍊混鍊 / 壓壓縮縮 供給段供給段供給段供給段 :進料供給作用進料供給作用.混鍊混鍊 / 壓縮壓縮 段段 : 利用牙深產生剪熱

8、壓縮混鍊材料利用牙深產生剪熱壓縮混鍊材料.計量段計量段 : 最後塑化材料最後塑化材料.成品投影面積成品投影面積 模腔內壓力模腔內壓力模具長寬尺寸模具長寬尺寸 最小模具厚度尺寸最小模具厚度尺寸最大開模行程最大開模行程射出比率射出比率 ( 40 60 % ) 最大射出壓力最大射出壓力流動距離流動距離成品厚度成品厚度周邊設備周邊設備- - - - - - - -塑料預備乾燥塑料預備乾燥WELL SHIN ResinResinResin熱可塑性工程塑膠熱可塑性工程塑膠工程塑膠原料會因工程塑膠原料會因; 製造製造 , 運輸運輸 , 存放過程而增加含水率存放過程而增加含水率 .H2OH2OH2O塑料含水率

9、塑料含水率 水份吸收均衡性水份吸收均衡性H2OH2OH2O 乾燥過程乾燥過程利用乾燥空氣帶走水份. 吸收吸收移轉移轉.8.02吸濕比率-30-200204060Dew Point露點均勢均勢適合程度適合程度吸收吸收 / 移轉移轉烘料筒烘料筒乾燥珠乾燥珠乾燥空氣乾燥空氣熱空氣熱空氣利用乾燥劑將空氣乾燥再除濕烘料. 乾燥系統乾燥系統烘料筒烘料筒回收空氣回收空氣乾乾燥燥系系統統二次乾燥系統二次乾燥系統 加熱系統加熱系統將空氣送進低於露點之乾燥筒中,再加熱進入烘料筒循環充分乾燥塑料.乾燥機烘料筒鼓風機乾燥系統乾燥系統 加熱系統密閉式循環系統 - 利用過濾器將回收空氣去除污染再循環充分乾燥塑料 .過濾器

10、過濾器熱空氣熱空氣流量較快流量較快慢速流量慢速流量擴散器擴散器均勻流量均勻流量熱空氣熱空氣烘料筒設備烘料筒設備 料筒應用造成不同循環流動(2:1) , 對乾燥效果亦所有不同 . 使用擴散器具對原料乾燥效果較為均勻 .乾燥塑料注意事項乾燥塑料注意事項 : 確認露點溫度確認露點溫度. 確認回收空氣溫度確認回收空氣溫度 . 確認循環空氣流量確認循環空氣流量 至少至少 1 CFM / (lbs/hour). 若使用直接回收料若使用直接回收料 , 必須延長乾燥時間必須延長乾燥時間 1- 2 小時小時 確認乾燥劑功能使用確認乾燥劑功能使用. 烘料筒選用烘料筒選用 成品重量成品重量 x 射出循環時間射出循環

11、時間=數值數值例如 : 500 g成品重 x 30 秒循環時間= 1Kg / 分 或 60 Kg/時 數值數值 x 乾燥時間乾燥時間 =建議烘料筒尺寸建議烘料筒尺寸例如: 60Kg/時 x 4 小時= 240 Kg烘料筒烘料筒選用必須大於足夠乾燥時間乾燥條件乾燥條件原料原料 烘料溫度烘料溫度 烘料時間烘料時間 露點空氣露點空氣PPO 991-2 Hours-30ABS 822-4 Hours-30PC1203-4 Hours-30Polyetherimide1203-4 Hours-30PBT1202-4 Hours-30NYLON 66 80 3-4 Hours -20NYLON 6 80

12、3-4 Hours -20 NOTE: 回收料使用因粉碎顆粒較大回收料使用因粉碎顆粒較大 ,必須增長烘乾時間必須增長烘乾時間每一規格塑料之烘乾條件請參照物性表建議事項每一規格塑料之烘乾條件請參照物性表建議事項 .成型製程成型製程製程製程初始初始:使用正確塑料清洗料管使用正確塑料清洗料管 .使用正確製程條件使用正確製程條件 .建議各種清洗料管使用原料建議各種清洗料管使用原料規格規格 清洗用塑料清洗用塑料CYCOLAC / CYCOLOY Acrylic, Polystyrene, SANNORYL Polystyrene, AcrylicLEXAN Acrylic, HD Polyethylen

13、eVALOX Polystyrene, HD PolyethyleneULTEM LEXAN 101,141, HD Polyethylene(Extrusion Grade)SUPEC HD Polyethylene塑化溫度設定塑化溫度設定電氣性加熱電氣性加熱 : 加熱片 ( Heater Bands )機械性加熱機械性加熱 : 螺桿轉速 ( RPM ) 背壓 射出壓力 / 速度塑料溫度設定過高塑料溫度設定過高噴射痕噴射痕銀條紋銀條紋顏色變更顏色變更較長冷卻時間較長冷卻時間材料劣解材料劣解射出成形加工考慮要點射出成形加工考慮要點模具成形溫度模具成形溫度塑料溫度塑料溫度螺桿回轉速度螺桿回轉速度

14、背壓設定背壓設定射出成形壓力射出成形壓力射出成形速度射出成形速度塑膠成形要項塑膠成形要項參照塑料物性參照塑料物性 / 製程條件建議製程條件建議原料差異性原料差異性塑料規格差異性塑料規格差異性GE材料商品名材料商品名 成形溫度成形溫度 ()CYCOLAC?218-260LEXAN?266-310NORYL?PREVEX?218-327VALOX?236-277ULTEM?338-450CYCOLOY?235-285XENOY?240-280SUPEC? 300-332GELOY?195-220模具溫度模具溫度成品冷卻和固化過程成品冷卻和固化過程熔融原料熔融原料模具冷卻模具冷卻固化成品固化成品模具

15、溫度必須低於 TG 達到冷卻成品作用TG成形溫度範圍成形溫度範圍 劣解劣解冷卻作用冷卻作用: 非結晶性材料非結晶性材料 劣解劣解TMTG成形溫度範圍成形溫度範圍Mold Temperature Determines Cooling Time and Therefore Degree of CrystallinityCooling Through the Crystallinization Range Too Quickly Will Result in Reduced Crystallinity (Quenching)冷卻作用冷卻作用 : 結晶性材料結晶性材料12012512513513514

16、5130140140130150145OOOOOOOOOOOOINOUTPL 模溫控制模溫控制 範例範例相關配備相關配備 計量段計量段 混鍊混鍊 / 壓壓縮縮 供給段供給段供給段供給段 :進料供給作用進料供給作用.混鍊混鍊 / 壓縮壓縮 段段 : 利用牙深產生剪熱壓縮混鍊材料利用牙深產生剪熱壓縮混鍊材料.計量段計量段 : 最後塑化材料最後塑化材料.計量段計量段供給段供給段螺桿設計螺桿設計hf hm L/D = 20:1壓縮比壓縮比 = = 2:1雙金屬設計雙金屬設計, 磨耗性磨耗性 , 熱傳導性熱傳導性hm hf 壓縮壓縮/混鍊混鍊LD(供給段牙深)球形逆流閥球形逆流閥OpenClosed 射

17、出動作射出動作球形逆料閥球形逆料閥耐久性耐久性阻礙流動阻礙流動滯流塑料和黑點發生滯流塑料和黑點發生不回流閥不回流閥計量供給時動作高壓射出時動作Check Ring Valves are Suggested不回流閥不回流閥對塑料剪切影響較低對塑料剪切影響較低 .耐久性較差耐久性較差 .逆流閥流量功能與螺桿較接近逆流閥流量功能與螺桿較接近 .噴嘴噴嘴 ( Nozzle )加熱片加熱片注料管注料管注射方向注射方向噴嘴設計噴嘴設計段道長度段道長度 0.0- 4.75.口徑尺寸口徑尺寸4.76-9.5.豎焦道口徑小於豎焦道口徑小於0.5-0.8噴嘴尺寸噴嘴尺寸儘可能使用較短尺寸之噴嘴設計儘可能使用較短尺

18、寸之噴嘴設計.射出流動射出流動射出流動射出流動射出流動射出流動射出流動射出流動射出流動射出流動射出成形射出成形 射出壓力射出壓力射出壓力Time充填時間充填時間回料時間回料時間背壓背壓射出成形條件變化因素射出成形條件變化因素塑料溫度塑料溫度模具溫度模具溫度溫度變化溫度變化滯留時間滯留時間射出速度射出速度射出壓力射出壓力背壓背壓閉模力閉模力殘量殘量塑料溫度塑料溫度35302520151050.030.060.090.120.150.180.210.240成形厚度 ( in )流動長度(in.)LEXAN 101550 deg F.101 600 deg. F增加塑料溫度亦增加流動性 . 然而 ,

19、 過高塑料溫度將引起劣解現象 .背壓背壓Gate不均勻壓力分佈不均勻壓力分佈均勻壓力分佈均勻壓力分佈HydraulicPressureTimeFill TimeScrew Run TimeBack Pressure過分充填過分充填適當充填和均勻壓力分佈可避免收縮和翹曲問題發生.亦降低充填所產生內應力 二板模二板模Exploded View移動側模板 固定側模板固定側定位板 間隔塊背板上頂板 下頂板導柱回位銷分模面分模面1234背板上頂板下頂板Ejector HousingB PlateX Plate固定側模板固定側定位板三板模三板模分模面分模面分模面分模面 三板模三板模12345 內部壓力內部

20、壓力豎澆道豎澆道流道流道澆口澆口1 2 3x x x成品成品Flow壓壓力力時間時間321 豎澆道勾梢豎澆道勾梢 倒斜度設計倒斜度設計優優“Z” 型型好好倒環型倒環型普通普通崁入型崁入型較差較差流道流道進料點選定進料點選定不均平衡系統設計不均平衡系統設計AAAABBBB平均分佈設計平均分佈設計AAAAAAAA容許最大材料流動塑料冷凝影響最少流道流道流動梯梯型型好好半圓型半圓型較差較差PL建議之流道尺寸建議之流道尺寸:流動均衡流動均衡主流道主流道 -全圓形全圓形 或或 梯形設計梯形設計9.5 250以上以上8.0 75 - 2506.5 75 或或 以下以下次流道次流道6.5 最少最少 流道流道

21、 梯型側圖RDRD RD W D1/83/161/83/161/43/161/45/161/45/167/165/163/81/23/8對等設計之一對等設計之一設計之二設計之二阻礙流動阻礙流動較佳設計較佳設計流動方向流動方向冷料井冷料井冷料井尺寸設計與流冷料井尺寸設計與流道相同或大於道相同或大於1.5倍倍冷料井冷料井熱流道系統熱流道系統: 主流道岐管直徑最小應為主流道岐管直徑最小應為12 ,大型件時為大型件時為 16或更大或更大 . 分岐塊末端務必製作圓形設計分岐塊末端務必製作圓形設計 . 使用使用 4支加熱棒支加熱棒,均勻分佈均勻分佈. 分岐塊分岐塊 (Manifold ) 所需的熱量所需的

22、熱量 , 每立方吋之每立方吋之鋼材最少應有鋼材最少應有50瓦特的加熱能力瓦特的加熱能力.緊密配合緊密配合固定螺絲固定螺絲熱流道系統熱流道系統固定側模板固定側模板 = 50Manifold = 260優點優點 快速循環時間 - 15-20% 時間減少節省材料 - 沒有澆道和流道較好成品品質 - 減少應力殘留 - 較佳外觀母模板母模板 = 50分歧塊分歧塊 = 260金屬熱膨脹系數金屬熱膨脹系數: 0.00000633 in/C 6 in. = .017 In.12 in. = .034 In.18 in. = .051 In.進澆口進澆口直接豎澆道直接豎澆道成形製品成形製品豎澆道豎澆道邊緣料口邊

23、緣料口段道長段道長度度0.76 mm(Max) 碟形澆口碟形澆口流道流道成品成品流道流道豎澆道豎澆道Single Tab GateMultiple Tab GateGateTab Sprue6 in. Max12 in. MaxTab SprueGateGateTab 成形品成形品 豎澆道豎澆道分模線分模線潛道潛道料口料口無段道長度無段道長度頂出梢頂出梢料口側打光平順料口側打光平順, Min. 20潛道式料口潛道式料口冷料井冷料井R角角改良式扇形料口改良式扇形料口成品成品流道流道澆口澆口段道段道扇形料口扇形料口料口料口成品成品碟型流道碟型流道料口料口環型料口環型料口潛道潛道 成品成品豎澆道豎澆

24、道分模線分模線澆口澆口 澆口澆口 冷料區冷料區潛道設計之冷料區潛道設計之冷料區RR料口料口腰果式料口腰果式料口 (牛角式牛角式)L0.5mm 段道長度段道長度1.27mm900針點式料口針點式料口 排氣系統排氣系統加工空隙加工空隙0.05mm頂出梢部份頂出梢部份分模面部份分模面部份深度深度0.03-0.06mm料口料口排風孔排風孔1.5mm Min.Note Step12.7mm1.3mmMin.頂出機構頂出機構Blade atDeep RibsRounds PinsSleeveEjectorBossEjectMold PinStationaryPartsStripper PlateStati

25、onary ForceKnock OutBarsGOOD KNOCK OUTFOR ROUND PARTSUSED AROUNDPINS & BOSSES頂出機構頂出機構 頂出影響因素頂出影響因素 :離模角度離模角度離模面積離模面積離模面粗糙度離模面粗糙度 / 蝕刻處理蝕刻處理頂出角度頂出角度模具溫度模具溫度模具附著模具附著頂出機構原則頂出機構原則 :儘可能使用較大尺寸之頂針儘可能使用較大尺寸之頂針 .儘可能增加頂針數量儘可能增加頂針數量 均勻地將成品頂出均勻地將成品頂出 .離模角度設計離模角度設計 和和 蝕刻面蝕刻面無脫模角無脫模角頂出困難頂出困難頂出容易頂出容易 脫模角1/2?Mi

26、n.脫模角蝕刻脫模角 每增加0.025深度 ,則加大1度脫模角氣泡氣泡外部固化但內部持續收縮外部固化但內部持續收縮下陷下陷外部持續收縮外部持續收縮不均勻內應力分佈不均勻內應力分佈 撓曲變型撓曲變型Gate高應力高應力低收縮低收縮低應力低應力高收縮高收縮撓曲撓曲肋部厚度必須小於肉厚過分肋部厚度設計將引起下陷和氣泡問題發生Sharp Corners Concentrate Stresses A Rounded Outside Corner / Sharp Inside Corner Creates Uneven Shrinkage: WarpageA Rounded Inside Corner /

27、 Sharp Outside Corner Creates Uneven Shrinkage: Sink Marks and VoidsNot RecommendedPoor Flow!進料點進料點進料位置進料位置RecommendedBetter Flow變形變形燒焦燒焦光澤光澤氣泡氣泡短射短射收縮不均收縮不均毛邊毛邊噴痕噴痕黏模黏模壓力過高壓力過高指印指印生產中問題發生時候生產中問題發生時候?認定認定.塑料有問題塑料有問題 !基本原則基本原則一些基本步驟可有效率地處理成形所發生之問題.計劃性思考對策一次處理一種問題耐心地, 觀其變化使其規律化記錄其變化射出成形中之射出成形中之問題對策問題對

28、策收縮收縮 / 下陷下陷Caused by InternalStresses within ThickerSections of the Partas a Result of Insufficient PolymerMolecules.收縮收縮 / 下陷下陷Ways to Minimize Sink MarksCheck the Part DesignCheck Feed RateIncrease Injection SpeedIncrease Injection PressureIncrease Mold Temperature Increase Injection Hold Time Ch

29、eck Melt Temperature Increase Back Pressure Maintain Sufficient Venting Increase Runner/Gate Dimensions氣泡氣泡Voids Are Cause by TooFew Molecules within theMold. As Opposed to SinkMarks, Part Wall Strengthis Sufficient to Withstandthe Internal Stress Causedby the Melt Cooling Process.氣泡氣泡Ways to Minimi

30、ze VoidsCheck the Part DesignCheck Feed RateIncrease Injection Hold TimeIncrease Injection SpeedIncrease Mold Temperature Check Melt Temperature Increase Back Pressure Maintain Sufficient Venting Increase Runner/Gate Dimensions Increase Injection Pressure變型變型Warping is Caused by Non-Uniform Orientat

31、ion and Uneven Stress Levels on Different Sides of the Part.變型變型Check the Piece Part DesignCheck Feed RateDecrease Injection PressureDecrease Injection SpeedDecrease Mold TemperatureIncrease Injection Hold TimeCheck Melt TemperatureCheck Cooling Passages毛邊毛邊Flash Will Occur WhenInjection PressureExc

32、eeds Clamp Forceor Shut-Off is Damaged.毛邊毛邊Loose ClampInjection Pressure Too HighInjection High Pressure on Too LongInjection Speed Too FastMelt Temperature Too HighImproper Feed RateDamaged or Overheated Mold短射短射 / 缺料缺料Short Shot isthe Inability to Completely Filla Part.短射短射 / 缺料缺料Ways to Minimize

33、Short Shots Check for Nozzle Damage Increase Injection Pressure Increase Stock Temperature Increase Shot Size Increase Mold Temperature Check Non-Return Valve and Barrel for Excessive Wear or Damage成品表面焦化成品表面焦化 / 黃紋黃紋Surface Burning of Parts CanBe Caused by Too High a StockTemperature. Excessive Shear Heating Caused by Too High a Back Pressure is Also a Possible Cause. Check to Make Surethat the Venting of the Mold isAdequate. When a High InjectionSpeed is Used to Overcome FlowRestrictions, Frictio