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塑膠射出成形的原理 plastics 塑膠化是降低成本的捷徑射出成形的原理是 把塑膠 成形粒 加熱軟化 可塑化 擠進封閉的模具 射出 等塑膠冷卻固化後把它 成形品 從模具取出 因此 平易地說 是 熔融 流動 固化 熔融 階段是在成形機的缸套 cylinder 內進行 而 流動 和 固化 則在模具內進行 射出成形是高壓力 如40Mpa 把成形材料充填於模具內的 因此精密度很高 可製得品質和尺寸都均勻的成形品 射出成形用材料 通常是熱可塑性塑膠 如PS 它加熱於200 C 熔融 後射出於40 C模具 流動 冷卻 固化 1 塑件設計流程 選擇塑料 模具設計 試模送樣 模具製造 塑件設計 產品性能要求 FAICPCPK 確定塑件規格圖品保規範訂定移交量產 合格 不合格 模型製作 2 產品規格應包括下列要點 材料名稱 品牌 型號尺寸公差在受力條件下 結合線 gate 氣泡不可允許的位置外觀及表面光澤要求 如 結合線 gate 分模線 頂針痕 翹曲量色差規定不影嚮使用功能之毛邊允許尺寸其它要求 3 適當的形狀與壁厚設計 1 4 適當的形狀與壁厚設計 2 5 適當的形狀與壁厚設計 3 6 適當的形狀與壁厚設計 4 7 適當的形狀與壁厚設計 5 8 適當的形狀與壁厚設計 6 9 適當的形狀與壁厚設計 7 檢討重點 以薄肋部構造來防止縮孔及改善成形週期 10 適當的形狀與壁厚設計 8 檢討重點 有很多塑膠圖沒有考慮到拔模斜度 這些塑膠圖就必須在考慮分模線的情形下 檢討出適當的拔模斜度 考慮模具的加工性時 拔模斜度的角度最好是一致 11 適當的形狀與壁厚設計 9 檢討重點 Undercat的模具構造較複雜 其形狀往往無法僅以一般模具開合方向的推銷機構來進行脫模 故不但模具的價格較高 也會造成成形週期的延長以及模具動作問題的增加等 對成形品的成本會產生很大的影響 12 L型的變形 13 L型的改善對策 1 14 2020 1 27 15 L型的改善對策 2 16 L型的改善對策 3 17 L型的改善對策 4 18 流道設計的基本考慮一 19 流道設計的基本考慮二 單模穴或多模穴自然平衡流道 多模穴模具 澆口數目澆口位置澆口形狀澆口尺寸流道配置 多模穴模具 流道截面形狀流道尺寸流道系統與成品重量比例流道系與頂出機構的配合節省塑料 20 流道設計的基本考慮三 流道系統對成品品質的影響 射出壓力 保壓壓力 熔膠溫度 結合線的控制 空氣包陷的形成 排氣孔道位置 美觀 21 澆道 runner 及澆口 gate 成形材料的流動通路射出成形用模具 有成形材料流動用通路 注道 澆道及澆口 這些機構的形式 位置應在成形品設計時段設定 注道 sprue 是自連接成形機注嘴部份至澆道的通路 在成形後需脫料 因此需要製作斜度 注道末端直設冷料窩 coldslugwell 以防止成形機注嘴先端部之即將固化部份直接進入成品部 澆道 runner 是自注道至成形品之通路 通常設在合模線兩側 澆道的部面通常是圓形 多模穴模具的成形品與澆道配置很重要 應使流進各模穴的成形同步而均勻 澆口 gate 是成形材料自澆道流進成形品的入口 它與成形品設計有直接關係 澆口原則上設於成形品中央附近的較厚部份 22 澆道 runner 及澆口 gate 型式1 直接澆口 spruegate 特點 由注入口或分注口直接進料優點 成型品尺寸精確 品質佳 充填性良好 壓力損失少 不需要加工流道 缺點 注入口與成型品分離不易 容易留下明顯澆口疤 且澆口附近殘留應力大 使平淺塑件容易發翹曲變形 對單噴嘴射出機而言一次只能成型一個塑件 用途 多用於熱敏感及高黏度塑料 以及具有厚截面及品質要求較高之成型品 混有纖維之塑料亦可使用此種澆口可用於大型模具 23 澆道 runner 及澆口 gate 型式2 側面澆口 sidegate 特點 由模穴側面或邊緣進澆 最通用之澆口型 矩形較多 亦稱矩形澆口 優點 易加工 成型品尺寸精確 澆口尺寸易加工修改 分離容易 可防止塑料在射出過程中發生逆流 澆口部分之摩擦黏滯生熱可幫助充填進行 缺點 澆口移除之後加工較麻煩 成型品表面常有澆口移除所留下痕跡 較不美觀 壓力損失大 塑料充填性不佳 有時易造成充填不足或中途固化 用途 適用於大部份塑料 24 澆道 runner 及澆口 gate 型式3 潛入澆口 submarinegate 特點 在分模面下方 向模穴供料的圓形或針點澆口 優點 模穴位於一塊模板內 沒有模板配合的問題尺寸較精密 澆口與塑件分離可自動化 節省後加工工程 進澆位置可自由選擇 殘痕小 模具構造較針點進澆方式簡單 澆口切斷可自動化 用途 主要應用於彈性塑料及多模穴小成型品之射出 25 澆道 runner 及澆口 gate 型式4 盤形澆口 discgate 優點 不需澆道或只需極短之澆道 有直接澆口之作用 壓降少 通常無熔接線產生 且可防止流痕產生 成品強度佳 缺點 澆口移除困難 用途 適用於軸對軸之成型品 且其中央附近有大於注入口之貫穿孔時 26 澆道 runner 及澆口 gate 型式5 針點澆口 pinpointgate 特點 直徑很小之圓形澆口 由於留在塑件上之澆口殘痕不明顯 常用以代替直接澆口 優點 澆口殘痕小 且後加工容易 可自動化 澆口位置不受限制 澆口附近殘留應力小 對投影面積大之成型品或易變形之成型品可設置多點針點以減少量 亦稱為多點進澆 缺點 壓降大 模具構造複雜 開模費用高 產生毛邊多 用途 適用於多模穴模具及中間進澆 用以代替薄膜型及直接型澆口 亦可用於偏心進料 對熱安定塑料如PE PS適用 27 澆道 runner 及澆口 gate 型式6 扇形澆口 flashgate 特點 可看作長的矩形邊緣澆口 通常跨越模穴的整個寬度 或窄邊的整個寬度 優點 提供較大的流動面積 充填時間快且充填均勻 翹曲現象小 特別適用於翹曲變形量大之塑料 成型品質佳且尺寸精確無熔接線 缺點 澆口移除困難 及移除後殘痕較大 成型品須加以整修 用途 適用於大型薄膜塑件 如 板 片等 以及易因充填材料 如玻璃纖維 流動配向而變形之塑件 28 澆道 runner 及澆口 gate 型式7 柄型澆口 tabgate 特點 在模穴一側設置耳槽 然後在耳槽上設一普通之矩形邊緣澆口 又稱耳式澆口或凸片澆口 優點 由於塑