塑胶射出成型知识.ppt

塑膠射出成型知識 塑膠工業發展簡史 塑膠工業是較新興的重要工業之一 在塑料作為工程材料出現之前 人們只知道依靠木材 金屬 水泥 玻璃等作為工程材料 一八六八年 人們將縴維素材料硝化 然后加入樟腦 制成了第一個塑料制品 叫做硝酸縴維塑料 它不僅美觀 而且具有良好的機械性能和加工性能 到一九零九年 出現了第一個利用合成樹脂制做的塑料 從此揭開了塑料合成材料的曆史 一九二零年又一種合成塑料 氨基塑料誕生了 以上這兩種塑料被稱為塑料工業的元老 何謂塑料 塑料 一般是一種合成樹脂 或天然樹脂改性 為主要成份 此外加入某些具有特定用途的添加劑 如增塑劑 穩定劑 填充劑 潤滑劑等 而構成的固體材料 例PP PE PVC 何謂工程塑料 工程塑料 一般指凡可作為工程結構材料 機械零部件 能在較廣的溫度範圍內使用具有相當強度 剛度 能在一定的機械壓力和較苛刻的化學介質環境中長期使用的塑料 最常見的工程塑料有ABS PS PA POM PMMA PC等 塑料與工程塑料的特性簡介 每種塑料都有其自身的特性 包括同一種塑料 也可以通過改性使其具有不同的特性 塑料的主要特性歸納如下 1 質輕2 電氣絕緣3 熱性能4 機械力學性能5 減震消音 6 耐磨性能7 防腐蝕性8 避光性9 其他防護性能 常用塑膠原料其特性分析 一 PE 聚乙稀 PE有高 中 低密度之分 成型時流動性良好 耐藥品性耐電性良好 成形加工良好 屬于普通塑膠的一種 一般制作塑膠袋使用低密度PE而成形固態成品使用中 高密度PE原料 主要用于制作包裝袋 水桶 電線夾 玩具等 PP 聚丙烯 類似PE 成形品透明性表面光澤良好 抗拉及彎曲強度較大 屬于普通塑膠的一種 主要用于制作包裝膠袋 玩具 洗衣機等 一般常用塑膠原料其特性分析 二 PC 聚碳酸脂 屬于高粘度工程塑膠 其粘度對溫度的依存性很大 這表示高流動性宜增高原料溫度 收縮率小 主要用于制作電動工具外殼 電器外殼 安全頭盔透明件 防彈玻璃 因此也稱防彈膠 PS 聚苯乙烯 屬硬質料 無臭 無味 無毒性 耐電壓與PVC同屬最高級 為吸濕性最小的樹脂之一 成形品尺寸穩定性好 HI PS屬于耐衝擊聚苯乙烯 主要用于制作玩具 文具 日用品 收音機殼 電視機殼 一般常用塑膠原料其特性分析 三 ABS 苯乙稀系列的一種 耐衝擊強度高 耐熱性用途廣 但為不透明的淡黃色 著色性有限 成形品光澤度良好 適用于鍍金方面 主要制作高級玩具 電器用品外殼等 PVC 聚氯乙稀 為優秀的電絕緣物 耐電壓極高 富耐水性 耐熱性弱 主要制作軟管 硬管 電線 造鞋 板材等 東驊公司常用原料種類 各機種自制件使用原料種類如下 GTW機種 ABSIBM機種 ABS PC PC ABS富士通機種 ABS PC PC ABSJabil機種 PC ABS 本公司目前各機種使用原料種類較單一 主要有ABS PC PC ABS 之前鍵盤生產使用過HIPS 外單生產使用過PP 射出成型機簡介 料斗 加熱體 螺桿 不良品發生原因及基本原理 1 氣體與熔膠一起在高壓下射入模穴 氣體會在模留下痕跡 而影響到產品的表面 2 熔膠在模穴流動時 其速度的快慢會造成表面問題 用多段射出法 可以清楚看出問題何在 3 逃氣不良引起氣體溫度上升而產生表面問題 4 兩股熔膠會合產生熔合線 引起外觀不良 5 過多的熔膠在模穴內引起溢料 太少的熔膠在模穴內引起短射或者凹陷 6 模溫控制熔膠分子結晶 而影響到產品表面與強度問題 7 塑膠的應力與應變關係影響到產品表面 如產品龜裂或頂白現象 射出成型操作要項 一 塑膠射出是一個比較復雜的生產工藝 包含溫度 壓力 時間 速度四大要素 一 成型四大要素A 溫度 原料加溫預熱 原料熔融溫度 模具溫度B 壓力 關模壓力 開模壓力 射出壓力 頂出壓力 背壓C 時間 射出時間 滯留時間 冷卻時間D 速度 射出速度 開模速度 頂出速度 關模速度 螺桿速度 射出成型操作要項 二 二 原料溫度A 過低 原料塑化不均 短射 成品內應力高B 過高 流動性太好成品有毛頭 若冷卻溫度差易使成品縮水 嚴重時使料分解 變質 燒焦 三 模具溫度A 過低 成品易短射 表面粗糙 內應力高 粘模 B 過高 成品變形 縮水 光面發亮 正確應使用模溫機 公模應低于母模5 10度之溫差 射出成型操作要項 三 四 關模壓力A 過低 塑料易于關模線溢出B 過高 機器 模具易損耗 浪費電力五 射出壓力A 過低 短射 縮水B 過高 毛邊大 過飽 焦斑 內應力強 粘模 模具易損嚴重時滑塊 叉銷 模具變形斷裂 射出成型操作要項 四 六 射出速度A 太慢 短射 縮水B 太快 毛邊大 過飽 焦斑 粘模七 螺桿轉速A 太慢 原料塑化不均 周期延長B 太快 原料過熱 料斗處結塊螺桿對原料有壓縮 輸送 熔融 計量四大功能 塑膠件常見不良及原因分析毛邊 毛邊多出現于產品各邊緣 分模線 加強肋 頂針位產生原因 鎖模力不足 模具分模面密合不良 充填壓力太大時間太長 熔膠溫度太高 頂出梢太長 頂出梢孔磨損 回收料使用過高解決對策 更換鎖模力高的機台 降低射出壓力 縮短保壓時間 降低料管及模具溫度 更換頂出梢 回收料比例控制在20 以下 短射 短射又叫缺料 多發生于加強肋 長卡鉤 長定位柱頂部 尖端 發生原因 加強肋及局部壁厚太薄 流動指數太低 熔膠溫度太低 充填速度太慢 時間太短 模溫太低 無適當排氣孔 解決對策 改變設計或均勻化壁厚 選用流動性好的塑膠 提高螺桿轉速及加熱銅體溫度 提高射出速度 使用模溫機 增加排氣 改善散熱系統 縮水 縮水 通常發生在成品肋之根部或膠位較厚之位置發生原因 此部位膠位偏厚冷卻效率較差 所以溫度較其它部位高 因此體積收縮率也較大 模腔膠料不足 射出壓力太小 射出時間太短 澆口太小 射出速度太慢 保壓不足 原料過熱 模具溫度過高等現象都有可能導致產品縮水 解決對策 加強肋應低於壁厚的一半 避免產品膠位厚薄不均勻現象 增加入料量 增加射出壓力 加長射出時間 加大入料口 加快射出速度 增加保壓 降低料管溫度 冷卻模具或加長冷卻時間 增加模具水路 結合線 產生原因 結合線又叫夾水紋 是由兩股熔溶的塑膠接觸后會相聚合在一起產生結合線 結合線位置除了應在外觀不明顯之外緣區外 應盡可能在高溫區 避免在厚度薄之區域 高溫熔接其強度約降低15 25 低溫熔接其強度約降低了50 模具與料管溫度較低 射出壓力太小 射出速度太慢 澆口位置不當 模具排氣不良 產品膠位太薄 解決對策 增加產品膠位厚度 增加料管與模具溫度 增加模具排氣 提高射出壓力與速度 重新更改模具進膠口位置 注 對無法達成品質之結合線及其它如反亮之現象 可進行表面噴砂處理 拉模 發生原因 拉模可發生于產品內外各部位 常見于各邊緣 孔位 卡鉤 模具斜度不夠 咬花太粗糙 前模損壞 成型過飽均可造成拉模 解決對策 更改模具斜度 減小射出壓力 對拉模部位進行人工省模拋光增加斜度 拉模現象可分為拉模變形 拉模發白 白色產品多為細條紋 黑色產品多為大面積白色粉末顆粒 氣紋 發生原因 當塑膠料高速通過澆口 而沒有與模壁接觸則會形成噴泉流 表面留下噴流痕 氣紋 料管溫度與模具溫度太低 澆口太小 產品膠位厚度不均勻 解決對策 降低射出速度 使熔膠通過溢口能及時膨脹碰觸模面 加大溢口達壁厚的50 以上 提高料管與模具溫度 如必要時可重新選擇進膠位置或方式 料花 發生原因 料花又稱銀條 當塑膠原料未完全干燥時 熔膠內有氣形成 當熔膠射出時由於波前噴流效應 這些氣泡會流至表面而破裂 以致成品表面沿塑料流動方向呈現銀色條紋狀 料花 加料轉速太快 松退太長 粉碎料顆粒太大等 在加料過程中容易帶入空氣 溢口太小 模具厚薄不均 射出速度太快 都會造成料花現象 解決對策 按原料出廠規定要求提前烘干原料 降低射出速度與加料轉速 縮短松退位置 加大背壓 水口料不可粉碎太大顆粒 要與原料配比使用 加大模具進膠口 如必要時對產品厚薄可進行修改模具 變形 發生原因 塑膠制品未充分冷卻時托模 頂出梢對其表面施加外力引起變形 冷卻速度不均勻 冷卻慢的收縮下陷造成反翹 產品切面厚薄不均勻 導致冷卻速度不均勻 解決對策 延長成型周期 降低模具溫度 延長冷卻時間或調整模具冷卻水路 使模具冷卻均勻 降低射出壓力 縮短保壓時間 降低保壓壓力與速度 注 塑膠產品因其具有收縮特性 因此對其變形的測量必須待完全冷卻后進行 射出時與完全冷卻后之變形差異最大可達3 0MM以上 頂白 頂白多出現于頂針 鑲塊背面 發生原因 頂白是因塑膠表面受到集中外力作用導致接近或超過樹脂彈性極限時塑膠表面會呈現白化 常發生于頂出部位 產品在頂出過程中受力不均勻或頂出時有些部位因斜度不夠 磨擦太大 模具溫度過高 產品射出太飽模 通常會造成頂白 解決對策 對模具頂出阻力太大部位進行拋光增加斜度 或再增加頂針使產品頂出均勻 降低射出壓力與速度 縮短射出時間 減小保壓 降低模具溫度 燒焦 燒焦發生的部們同短射相似 一般在加強肋 卡鉤尖端 發生原因 當熔膠射出時 在模穴內局部區域由於摩擦熱導致塑膠溫度高於其劣化溫度 則材料會燒焦現象 燒焦之原因是因模穴內形成包封 而排氣孔設計不當 模具冷卻系統設計不良 射出速度太快 進膠口位置設計不當 模具溫度過高 水口料使用太多 解決對策 更改進膠口位置使射出時不會出現包封 增加模具排氣 調整模具冷卻水路 降低射出速度 降低模具溫度 減少水口料的使用比例 黑點 異色 發生原因 料內含有雜質 料管逆流環磨損 料管溫度過高 料管內有死角 子母頭螺牙處原料碳化 模具破損有鐵屑附在模具表面 解決對策 除去料內雜質 檢查逆流環是否磨損 降低料管溫度 清洗干淨料管 拆子母頭進行清除碳化物 對模具磨損處進行修模處理 如必要時可進行對料管與螺桿進行拋光 塑膠件重點管制項目及部位 色差 先目視比對樣品無明顯差異再以儀器測試 尺寸