精密塑胶成型机详解说明资料

1、精 密 射 出 成 型 乃 是 傳 統 射 出 成 型 但 是 要 求 產 品 之 高 精 密 度 。 一 、 射 出 成 型 各 階 段 之 基 本 原 理 與 物 理 現 象 ： 射 出 成 型 以 模 具 的 機 械 動 作 可 分 為 鎖 模 階 段 、 充 填 階 段 、 保 壓 階 段 、 冷 卻 階 段 及 開 模 頂 出 五 個 階 段 ， 如 圖 所 示 ； 但 以 熔 膠 在 模 具 的 流 動 至 開 模 為 止 ， 則 可 分 為 充 填 、 保 壓 及 冷 卻 三 個 過 程 。 HYPERLINK ./My%20Pictures/chap1-1.jpg 在 充 填

2、過 程 中 時 射 出 成 形 機 的 螺 桿 向 前 運 動 將 熔 膠 經 由 澆 口 ， 流 道 壓 入 模 穴 內 。 由 於 熔 融 樹 脂 具 有 高 度 黏 性 ， 為 了 克 服 流 動 時 模 腔 壁 的 阻 力 ， 螺 桿 必 須 提 供 足 夠 壓 力 ， 同 時 熔 膠 也 必 須 維 持 有 壓 力 梯 度 。 熔 膠 的 黏 度 隨 時 間 、 剪 變 率 而 改 變 ， 因 此 在 模 腔 內 各 點 的 壓 力 隨 著 時 間 位 置 在 變 化 。 在 整 個 過 程 中 ， 模 穴 壁 上 的 壓 力 隨 時 間 的 變 化 大致 如 圖 所 示 。 圖模穴

3、壓力在射出成週期的變化。 充填階段 壓料(packing) 冷卻階段在 充 填 階 段 壓 力 主 要 是 來 克 服 熔 膠 在 模 穴 內 流 動的 阻 力 ， 當 模 穴 充 填 完 後 由 於 熔 膠 的 可 壓 縮 性 以 及 其 後冷 卻 的 收 縮 ， 為 了 補 償 這 個 收 縮 效 應 ， 在 保 壓 階 段 保 壓 壓 力 將 熔 膠 繼 續 壓 擠 入 模 穴 直 澆 口 凝 固 。 爾 後 熔 膠 一 直 冷 卻 至 表 面 固 化 到 某 一 程 度 成 品 才 被 頂 出 。 充 填 階 段 時 ， 當 熔 膠 流 入 模 穴 時 與 冷 的 腔 壁 接 觸 ，

4、會 形 成 薄 的 凝 層 ， 靠 近 壁 上 的 熔 膠 溫 度 會 降 低 ， 在 熔 膠 流 動 的 峰 前 ， 由 於 噴 流效 應 ( Fountain Flow Effect ) 熔 膠 從 中 心 往 兩 模 腔 壁 流 動 造 成 等 速 的 熔 膠 流 動 ， 同 時 熱 熔 膠 從 中 心 帶 至 前 緣 及 兩 邊 模 腔 壁 。 在 熔 峰 後 端 之 熔 膠 則 是 層 狀 流 動 ， 在 中 心 的 流 動 速 度 最 大 ， 而 凝 固 層 邊 的 流 速 為 零 。 如 圖 所 示 。 圖充填過程中熔膠流動方向剖面流速分佈圖。熔膠流峰顯示噴流效應(Fountai

5、n Flow Effect)同 理 靠 近 模 穴 處 溫 度 較 低 而 肉 厚 中 央 熔 膠 仍 然 保 持 高 溫 ， 有 時 由 於 黏 度 生 熱 Viscous Heating 的 效 應 與 射 速 有 關 在 較 近 模 穴 的 地 方 會 產 生 高 溫 ， 這 種 現 象 在 澆 口 尤 其 顯 著 ( 圖 1-4 )。 由 於 熔 膠 是 非 牛 頓 流 体 ， 黏 度 呈 現 剪 薄(Shear Thinning 效 應 隨 著 溫 度 、 剪 切 率 而 改 變 ， 因 此 在 充 填 過 程 中 ， 壓 力 、 速 度 、 溫 度 ， 以 及 扮 隨 的 黏 度

6、、 剪 切 率 在 流 動 方 向 以 及 肉 厚 方 向 均 有 很 大 的 變 化 ， 對 於 成 型 及 成品 品 質 會 有 很 大 的 影 響 。 在 射 出 成 型 整 個 單 一 位 置 的 壓 力 和 溫 度 的 變 化 圖 可 對 照 壓 力 、 比 容 密 度 、 溫 度 曲 線 來 分 析 。 圖 充填過程肉厚方向溫度分佈圖圖 射出壓力路徑與成品收縮 A-B 是 塑 膠 在 料 管 加 溫 過 程 B-C 是 熔 膠 充 填 過 程 C-D 是 熔 膠 保 壓 過 程D-E 是 過 熔 膠 冷 卻 過 程熔 膠 各 點 壓 力 溫 度 變 化 的 行 徑 A - B - C - D - E 就 決 定 了 它 在 開 模 頂 出 位 置 的 收 縮 率 ， 由 於 各 點 收 縮 率 不 同 會形 成 品 的 殘 留 應 力 及 翹 曲 變 形 。 在 這 個 過 程 熔 膠 保 壓 壓 力 對 於 頂 出 時 點 的 位 置 有 大 的 影 響 性 。 總 之 ， 精 密 成 型 之 品 質 乃 是 用 材 料 之 基 本 特 性 和 成 型