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塑膠模具成型基本認識目錄2射出成型機種類--------------------P3射出成形原理----------------------P4塑料加工過程----------------------P5射出成型流程----------------------P6~P13塑膠分類--------------------------P14塑膠流動示意圖--------------------P15簡易判別料管內塑膠品質------------P16熱膠道系統及常見問題--------------P17~P26塑料進膠形式----------------------P27~P33模具咬花規格介紹(為何要拔模角)----P34~35為何要滑塊及斜銷------------------P36~P41成形不良的因素--------------------P42模具需排氣的原因說明--------------P43~46塑膠外觀成型後問題點案例說明------P47~P60加纖料常見問題點及對策------------P61~P62射出成型機的分類3立式多材料或多色射出臥式多材料或多色射出臥式射出立式射出射出成形原理4將料管中塑料加溫到可流動溫度後,螺桿旋轉並加壓將塑料高速推進模腔內.5塑料加工過程利用螺桿讓塑料熔化並輸送經傳遞系統(亦即冷流道或熱流道/澆口)輸送塑料進入模穴再經充填/保壓/冷卻/脫模等程序完成射出產品計量段壓縮段進料段6射出成型流程o鎖模注射保壓計量/冷卻頂出開模模具關模7射出成型流程鎖模模具關模注射保壓計量/冷卻頂出開模8射出成型流程鎖模注射保壓計量/冷卻頂出開模模具關模9射出成型流程鎖模注射保壓計量/冷卻頂出開模模具關模10射出成型流程鎖模注射保壓計量/冷卻頂出開模模具關模11射出成型流程鎖模注射保壓計量/冷卻推頂開模模具關模12
射出成型流程鎖模注射保壓計量/冷卻頂出開模模具關模射出成型過程(需開投影片)13
高密度聚乙烯LDPE低密度聚乙烯PA(Nylon)聚醯胺(尼龍)POM聚縮醛PET聚對苯二甲酸二乙酯PBT聚對丁烯二甲酸二乙酯PVAC聚酯酸乙烯PS聚苯乙烯PMMA聚甲基丙烯酸甲酯EVA乙烯-醋酸乙烯共聚合物ABS丙烯-丁二烯-苯乙烯PC聚碳酸脂結晶性塑膠及非結晶性塑膠分類15
塑膠流動示意圖塑料接觸模仁表面產生固化層.塑料流動(噴泉效應)模仁由縱向斷面觀察，熔融的塑膠在流動時，最前端是有如噴泉方式前進，此稱為噴泉效應;而當塑流接觸到較冷的模壁時，則靠近模壁的部份將會先行固化，此稱為表面凝固層。模仁模仁模仁表面凝固層塑料中間層保持高溫繼續流動塑料流動中間層簡易判別料管內塑膠品質16
可經由料管洗料與換料流程，觀察射出之塑膠的色澤，以判斷塑膠的塑化品質是否達到要求，塑化品質良好的塑膠表面帶油性光澤，不會有氣泡和燒焦黃化產生.材料溫度低溫度高裂解溫度高裂解塑化品質良好17
熱膠道系統開放式系統針閥式系統溫空箱氣(油)缸熱膠道系統的組成部分分流板熱嘴氣(油)缸温控箱時間控制器熱膠道系統18
a.雜物阻塞但閥針動作正常,會形成不出膠或出膠量較少b.閥針磨損或彎曲造成漏膠卡針c.溫度過高碳化(見19頁)對策：
a.確保塑膠原料雜物和模具鐵屑清潔b.注意閥針使用壽命和強度c.確實做到溫度的控管
分析：a.停止射出時料管和熱澆頭未將加熱溫控調低b.感溫裝置故障c.調溫錯誤或溫控器故障對策：a.加強操作人員訓練b.定期檢查溫控器是否良好澆口熱暈之產生熱澆道本體產生高溫輻射熱區域公模模溫45℃~60℃母模模溫60℃~80℃約120˙C塑料往表面高溫處附著產生HaloMark(光暈痕跡)約120˙CValvetip塑料射出過程,由於熱澆道灌嘴過於接近成品外觀面,使其灌點周圍發生高溫,再加上塑料充填澆口剪切熱和流動磨擦熱,使模具表層聚積高溫因而產生熱影痕跡-熱暈.22gate輻射熱影痕剪切熱影痕澆口熱暈之產生.模流分析膠口溫度分析實際樣品比對23(單獨循環冷卻水路)降低並控制成品表面之溫度上視圖(冷卻隔熱襯套)熱暈預防對策24加裝冷卻水隔熱襯套防止溫度擴散公模模溫45℃~60℃母模模溫60℃~80℃獨立冷卻水路設計,降低成品表面之溫度熱澆道模具產生高溫頂針系統卡死25良好的冷卻水路設計可避免熱澆道倒灌模具,頂針斜梢滑塊滑動件,因磨溫升高過熱卡死.有效的降低澆口周圍溫度,才能避免熱影痕跡.
塑料進膠形式(一)直接進膠：單穴熔膠由豎澆道直接進入模穴，或熱澆道多點膠口直接進入成品面，因此澆口痕跡殘留於表面需做剪除.28
塑料進膠形式(二)側邊進膠：最為廣泛使用的澆口形式，澆口與成型品分離容易，多模穴模具較容易獲得澆口平衡.示意圖29
塑料進膠形式(三)示意圖搭接進膠此澆口的特徵是熔膠先衝擊模具壁面後才流入模穴，可防止成型品產生流痕，澆口切離困難.30
塑料進膠形式(四)潛伏式進膠製品內側設一細長柱，潛澆口由此長柱進入，長柱可設置頂出銷上於成型後切除.示意圖31
塑料進膠形式(五)針點式進膠澆口設在製品的面上與製品垂直，開模時澆口點自動拉斷分離，優點澆口位置較易選擇，可採用多點澆口流動狀態調整容易.示意圖32
塑料進膠形式(六)香蕉形進膠與潛伏式澆類似,優點澆口自動分離與可進入製品較中間處.示意圖33
塑料進膠形式(七)倒灌側邊大扇形進膠一般IMR模具常使用此進膠方式,外觀較無沖墨問題,澆口料頭需2次加工34
˙模具溫度越高,蝕刻紋轉寫度越高,拔模角度需越大.35模具咬花脫膜示意圖咬花所需的拔模角度---為何需要拔模角？母模母模脫模方向咬花紋路開模中:公母模壁側垂直無間隙成品會拉傷無脫磨斜角咬花紋路形成倒勾增加拔模斜角花紋無倒勾咬花紋路開模中:公母模壁側有斜度可形成間隙成品不會拉傷為何要做滑塊機構36
Slide側壁倒勾,成品無法脫模開模時滑塊同步退出無倒勾問題母模公模母模公模38
LifterLifter開模成品頂出時斜銷同步沿卡勾方向頂出,無倒勾問題.(下頁動畫)斜銷成品卡勾倒勾模具無法脫膜卡勾倒勾斜銷結構動畫參考(需開投影片)41
成形不良的因素材料:熱敏性,收縮性,流動性,吸濕性,色母配合,回收料,填加料(玻纖),換料。成形機:合模力,射出量,射出速度成形條件:溫度,速度,壓力,位置,時間模具:流道系統,頂出系統,冷卻系統,強度,排氣,表面處理模具需要排氣的原因43
模穴內氣體的來源包括模腔內的空氣、塑料中含的水氣及揮發物,若無法在塑料充填過程中排出，則會產生下列缺點：1.氣體受到塑料流動高速推擠會形成極高溫，因產生的高溫超過塑料正常熔膠溫度,會造產品末端結合處燒焦.
2.氣體因無法排出,會佔據模穴腔體形成高壓氣體，導至塑料動困難而無法完全充填。
3.氣體進入熔膠裡面，會造成產品內部或表面氣泡與降低物性強度。4.如氣體無法完全排出,一般會提高射出壓力和射速,導致毛邊增加和模具損壞.5.氣體因含有塑料中的酸氣和瓦斯氣等,會造成模仁腐蝕而減短模具壽命.模具排氣孔的設置44
1.分模面排氣溝─空氣由分模面的排氣溝槽排出。2.模穴內部排氣孔─包風在成品內部或肋、凸出的底部,可利用頂出銷、排氣銷或設計小入子作為排氣裝置。3.大面積排氣可利用分割式入子排氣塊設計.實際調出短射模擬模流模流分析藍色區為結合末端是氣體堆積處,要設計排氣.模具排氣孔的位置判別45
下圖藍色區域為塑料流動末端空氣聚集區域:合膠線箭頭處做PL面排氣大面積處做入子排氣塊設計圓圈處做PL面排氣模具排氣孔的位置判別46
藉由模流分析下圖紅色線段為塑料流動末端合膠線47表面應力痕原因分析:產品偷肉過深,平均肉厚的0.5倍解決對策:將偷肉深度改成平均肉厚的0.25倍並加大分化距離及增加咬花偷肉區及肉厚差設計—應力痕應力痕已消除48塑料流動方向原因分析:當塑膠料射出碰到網孔靠破凸台時,造成塑料滯留,瓦斯氣堆積而產生白色霧狀的流痕。(下頁對策)塑料流動方向白霧(瓦斯氣)49改善對策:網孔方向變更,讓靠破凸台方向與塑料流動方向盡量平行不阻礙流動以減少氣體產生.塑料流動方向白霧(瓦斯氣)50缺料現象:塑膠材料沒有完全填滿模穴。一般出現在厚度較薄處或離澆口較遠部位尤其較深的Rib，及排氣不良的部位。原因與處理方式出膠計量設定不足射出壓力太低射出速度太慢或是時間太短模具溫度或料管溫度不足塑料流動性差進澆口或是流道太小排氣不良肉厚太薄不易成型51包風現象:因空氣分子無法有效排洩,而造成塑膠料無法有效填充所造成現象原因與處理方式射出速度過快或射壓過低模具排氣的位置不當或是太小RIB離澆口近,根部位加小R幫助導流52毛邊現象:塑膠材料溢出原因與處理方式計量設定太多射出壓力太大鎖模力不足模溫太高或是料管溫度過高塑料流動性太好模具密合度不足PL模面壓傷53焦痕現象:成形品表面出現黑色或黃色條紋。原因與處理方式塑料溫度太高塑料在料管滯留太久射壓太高，剪切熱進澆口太小或粗糙模具排氣溝的位置不當或是太小導致瓦斯氣無法排出螺桿轉速過快，背壓太高54縮水痕跡現象:縮水乃塑料結晶收縮,因分子收縮移位,而造成收縮凹陷之現象.一般出現於肉厚值較厚地方,如背面有RIBBOSS垂直邊牆等.原因與處理方式射出壓力太低，保壓時間太短模具與塑料溫度太高成品肉厚設計不良模具的流道、進澆口太小模具的各部分冷卻不均塑料的收縮率太大、結晶速度太慢55氣泡現象:塑料流動卷氣或材料烘乾不足,成型時氣體滯留在成品內部現象，透明件尤其明顯.原因與處理方式射出壓力太低，背壓不足.射速太快,保壓時間太短.塑料溫度太高或過低.排氣設計不良.模具的流道、進澆口太小.塑料乾燥時間不足.56融合線現象:塑料在模具內流動時，各波前會合處所遺留的紋線(結合線)。原因與處理方式模具或塑料溫度太低射壓太低或射速不足塑料的流動性不足成品肉厚設計不良模具的流道、進澆口太小。進澆口位置流動比過長排氣位置不良。空氣57澆口噴痕現象:-料管及射嘴溫度太低。-射出速度太快。-模溫過低-澆道澆口太小造成塑料到澆口時壓力變-原料滯留料管時間太短熔膠溫度低-塑料乾燥不足。-未設冷料井使冷料直接射入澆口，易發生噴痕現象。
原因與處理方式:-調高料管及射嘴溫度設定。-降低射出速度。調高模溫。-加大進澆口尺寸。-延長冷卻時間。-塑料要充分乾燥。-在澆道轉彎處設置冷料井。58噴流影現象:噴痕此乃塑膠結晶收縮因射出速度與結晶收縮時間急遽,而造成外觀瑕疵現象,常發生在側邊澆口處.原因與處理方式射出速度太快流道太長進料口太小成型機噴嘴的溫度太低側邊澆口未設置冷料井59變形現象:成形品由於冷卻收縮、成形條件或離型不良，在內部構成殘留應力，導致變形分為翹曲、扭曲。原因與處理方式射出壓力太高，保壓時間太短冷卻時間不足就離型進點位置不適當產品結構強度不足補強肋(ribs)的厚度和高度設計不良模具的公母模溫差大或各部分冷卻不均一塑料溫度太低，流動方向與垂直方向收縮率差太多密度高往密度低方向彎曲60表面光澤不良
現象:光澤不均此乃塑膠成品充填飽和後,所造成的反射光澤差異度原因與處理方式:模具表面拋光和咬花光澤不一或髒污模具溫度不均和排氣不良模具肉厚不均和面高低角度不同塑料流動產生波動痕跡塑料劣化產生光澤霧化離型劑使用不當塑料添加劑裂解或氣化覆著模具表面塑料射出壓力計量不足表面縮凹影加纖料常見問題點及對策問題：加纖維塑料產品表面浮纖原因﹕a.流道和澆口太小b.兩澆口距離太大熔合區產生冷料c.排氣不良d.射速和射壓與背壓不當f.料管溫太高或塑料滯留太久劣化
加纖料常見問題點及對策原因:a.加纖類塑料熔膠和模具都須加高溫,會使模具變形產生毛邊.b.加纖塑脂因高溫和瓦斯氣會較嚴重,易使模具動件如頂針滑塊斜梢卡死
c.因纖維流動時容易沖蝕模具銳角和滑動件磨損,簡短模具壽命.對策：1.頂針斜梢滑塊等滑動間隙值設計要加加大2.模仁表面做硬化處理—氮化或鍍膜
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