塑膠射出成型概論.ppt

,塑膠射出成型概論,ConceptsofPlasticsInjectionTechnologyMaterial,ProductDesign其反應為不可逆(再加熱,也不會軟化),且相當堅硬難加工,溫度超過裂解(碳化)溫度會再裂解.熱塑性材料：受熱時熔解,經冷卻固化,具可逆性(若再加熱又軟化.)橡膠：彈性物質(受應力易延展,但應力消失後恢復原狀),(一).結晶性/非結晶性材料,6,橡膠：分子鏈亂成一團,無纏繞現象,牽制力小,無強度可言塑膠：分子鏈有纏繞,互相牽制,有強度纖維：易形成單向排列,配向性大,7,結晶性分子鍊結,非結晶性分子鍊結,分子鏈較亂纏繞較鬆散強度弱,排列較整齊,形成類似結晶格子的一致性,8,暫時非結晶性,變回結晶性,收縮大,加熱/冷卻的影響,9,10,(二).P-V-T特性,11,Tg,結晶性材料,100%結晶材料,硬固体,軟固体(橡膠態),流体,Tm,玻璃轉換溫度Tg與熔化溫度Tm,12,非結晶材料,結晶性材料,Tg,Tm,13,14,15,(三).分子配向性,(提高模溫或增加壓力均可減少表皮層厚度),當射出壓過大易使剪切應力過大殘留應力過大易因爾後使用環境溫度能量施加而變形,16,剪切應力造成分子拉伸,在冷卻固化時無法回縮,稱分子定向,冷卻太快時,分子尚未鬆弛即固化,則易翹曲變形,17,18,19,(四).体積變化,20,21,s=Exe,應力,應變,22,23,24,結晶性/非結晶性材料性質比較,25,耐衝擊極佳(PC外殼,安全帽,機車殼),耐衝擊佳硬度差不耐刮透光度好(奶瓶,食品容器,鏡片),透明度佳硬脆,耐刮(鏡片,背光板),結晶度中耐摩耗佳防火好耐衝擊(束帶,齒輪開關),結晶度低軟膠(生活用品,塑膠包膜),結晶度極高強度好彈性回復差耐熱差(卡榫,卡鉤),結晶度高加工性佳阻抗佳(電子零件),(塑鋼),(壓克力),26,(五).流体粘度原理,27,28,粘度的定義,=1,代表牛頓流体(e.g.水),(剪切率),當剪切率1時,此流体粘度較高(高分子流体),V,29,30,不同塑料的粘度-溫度關係差異大,31,32,反覆剪切易裂解,33,二.產品設計要點,(一).產品設計流程(二).產品設計要點分模面(PartingLine)脫模斜度(DraftAngle)成品壁厚(肉厚)(Thickness)導角(Chamfer/Corner)補強肋(Rib)凸轂(Shell)孔洞(Hole)螺紋(Screw)埋入件(InsertNuts),34,冰箱外殼,車体外殼,汔車引擎蓋,手機外殼,35,36,(製程參數),(產品外形與機能),37,1.,38,39,2.,40,41,42,(i.e.結晶性材料的脫模斜度需要大一些),43,3.,表皮層與內層冷卻速度差異太大,44,流阻大,45,46,47,48,49,(冷卻太快,結晶度低,後收縮),50,也可增加流道通路,51,52,53,4.,54,5.,55,6.,殼,56,7.,57,8.,58,9.,59,三.模流分析,(一).CAE介紹目的與功能分析流程(二).模流分析的CAE應用充填保壓頂出與冷卻收縮與翹曲,60,(一),61,62,63,(二).模流分析的CAE應用,1.充填流動相關背景知識充填分析結果說明2.保壓保壓相關背景知識保壓分析結果說明3.頂出與冷卻冷卻相關背景知識充填分析結果說明4.收縮與翹曲收縮相關背景知識翹曲分析結果說明,64,P:pressureS:speed,填滿95%体積,5%補償冷卻凝固的壓力損失,保壓切換點,保壓至澆口凝固,Pc,Ph,充填階段：重視充填速度S1,S2,S3S1避免初速過快噴流痕S2充填過程最大的量Q2S3減速,以利計量器精準控制保壓切換點(約95%)保壓階段：重視保壓壓力Pc補償成品冷卻体積縮水使能精準控制充填量達100%冷卻階段：重視保壓壓力Ph使熔融液体不會逆流至澆口處縮水,直到澆口凝固,S1,S2,S3,S4,Q(充填量)=SxA(充填速度)x(噴嘴斷面積),65,66,67,68,69,70,71,傳統試模：透過短射實驗