塑胶射出成型不良原因分析及解决对策

1、射出不良原因分析射出不良原因分析 及解決對策及解決對策 射出成形機簡介 料斗 螺桿 加熱胴體 不良品發生原因的基 本原理 塑膠射出產品的品質標準，需由客戶依據產品的使用環境來 訂。也就是說，一件有缺點的產品，若不影響其功能，則還是可 以被接受的。有時候客戶要求的品質標準太多，無法同時滿足其 要求，則需要依據使用環境來決定哪些標準是可以被接受的，否 則，品質標準很可能無法達到。 在這裡，我們將討論不良品發生的原理，而不討論其標準。 找出不良品發生的原理，列出其發生原因的可能因素，再按難易 處理程度改變加工參數，達到所要的品質為止。 以下列出一些基本原理： 1. 氣體與熔膠一起在高壓下射入模穴，氣

2、體會在模面留下 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 多段短射法，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. 分解的塑膠使產品表面不均勻。 6. 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。 7. 模溫控制熔膠分子結晶，而影響到產品表面與強度問題。 8. 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。 毛邊的故障排除 起源發生原因解決對策 射出機 1.鎖模力不足 2.模具架於成型機時,公母模異 位 3.充填壓力太高,時間太長 4.熔膠

3、溫度太高 5.射出速度在充填末端速度過快 6.續壓壓力太高,時間太長 1.提高鎖模力,更換更大鎖模力 機台 2.重新架模,調好異位 3.適量調降 4.適量調降 5.適量調降 6.適量調降 塑料1.回收料使用過高1.回收料添加率控制於20%以下 模具 1.合模不良 2.分模面上有異物 3.溢口自單邊進膠,撐模力不均 4.透氣孔過大 5.回位梢在長型模具兩端,造成 頂出板回位時,頂出梢與頂出 梢孔干涉磨擦 6.頂出梢太細長,造成頂出梢孔 磨損 7.模具公母模的定位塊不準或缺 乏 1.模具需模擬成型溫度作合模 整理 2.清潔模面 3.改善流動充填的平衡性,改變 溢口位置 4.透氣孔需控制於0.03m

4、m上下 5.回位梢盡量靠近模具長度1/3 處,並在1/2處追加回位梢 6.採用兩段式頂出梢 7.注意熔膠充填過程的偏移方 向,並依此製作定位塊 熱交換器 1.模具公母模溫度差異 2.模塊及活動模芯熱脹干涉 1.控制兩側均衡溫度,防止異位 干涉 2.追加冷卻,整修熱脹干涉尺寸 起源發生原因解決對策 成設 1.補強肋及局部壁厚太薄1.改變設計或均勻化壁厚 塑料 1.流動指數太低 2.料斗進料口下料不順 1.更換高流動指數塑料 2.再生料顆粒不平均,需篩選挑 除大顆粒塑料 射出機 1.計量不足 2.熔膠溫度太低 3.料斗進料口下料不順 4.充填壓力不足 5.充填速度太慢,時間太短 6.噴嘴溫度太低

5、7.油壓管路漏油 8.逆止閥及進料段螺紋磨損、破 壞 1.提高計量,續壓壓力墊保留至 少3mm以上 2.提高背壓,螺桿轉速及加熱銅 體溫度 3.確保料斗進料口溫度在 5070 4.提高充填壓力,更換使用A級 螺桿,增加充填時間 5.提高射速或使用有蓄能器成 型機 6.追加噴嘴電熱器,射出完畢將 噴嘴退後,防止溫度背模具帶 走 7.更換油封並鎖緊,防止漏油 8.更換逆止閥及補焊螺紋 模具 1.流道溢口尺寸太小 2.熱流道溫度太低 3.熱流道電熱器故障 4.流動末端包封 5.多點溢口,發生流動延遲之不 平衡現象 1.加大相關尺寸 2.提高熱流道溫度,絕緣豎流道 與模板之接融 3.更換電熱器 4.包

6、封處增設排氣孔或改變溢 口位置 5.改善流道的充填平衡 熱交換器 1.模溫太低 2.局部模溫不均衡 1.提高模溫,使用模溫控制器 2.改善模具散熱系統 短射的故障排除 收縮凹陷的故障排除 起源發生原因解決對策 成設 1.塑件斷面厚度不均或全面壁厚 在5mm以上 2.轉角處外部為直角,內側為圓角 1.調整均勻壁厚在3.6mm以下 2.外側配合內側作圓角,或內側 作凹溝 後處理 1.退火溫度過高 2.塗裝烘爐溫度過高 1.需控制在塑料變形溫度下方10 2.配合油漆適當調降,模溫要配 合調高 塑料1.分子量太低1.改用高分子量塑料 射出機 1.續壓時間太短,續壓太低 2.熔膠溫度太高 3.續壓完畢時

7、已無續壓壓力熱或 過多 4.開模頂出時間太早 5.逆止閥破裂或磨損 6.射出速度太慢 1.適當增長時間及提高壓力 2.適當調低 3.確保續壓壓力墊維持在 3mm15mm 4.增長冷卻時間或將成品丟入溫 水中 5.更換逆止閥 6.適當提高 模具 1.模具冷卻管路不足,管徑太小, 接線一管到底,或根本無開設冷 卻管路 2.溢口尺寸太小,數量不足 3.流動長度對厚度比值太大 4.多點溢口,充填體積量不平均 5.中空凸註的模芯太短,且無透氣 孔,開模頂出時被吸陷下來 1.增設冷卻水管,距模腔面1.5d, 兩冷卻管間距離35d,加強角 落處冷卻管的開設及強化細長 模芯冷卻機構的設計 2.酌量增大、增設溢

8、口 3.增加溢口數,溢口開設於厚壁 處 4.改變溢口位置 5.模芯凸入壁厚,並高於壁厚 20%30%,頂出速度要放慢 熱交換器 1.模溫太高1.提高冷卻水壓及水量,並降低 循環水溫度 起源發生原因解決對策 成設 1.局部壁厚太厚,特別是T型、L 型及H型斷面的面交會處壁厚 局部變大 2.實心及中空凸柱、加強肋與塑 件交會處壁厚局部變大 1.設計變更為均勻壁厚,面交會 處追加溝槽 2.在凸柱旁加凹槽,加強肋厚度 變薄 塑料 1.分子量太低,流動指數過高 2.造粒時,塑膠粒子含有水分氣 泡 3.成型前,塑膠料未做烘乾處理 1.改用高分子量,流動指數較低 之塑料 2.造粒時減低抽料速度,造粒前 宜做

9、除濕乾燥 3.需用熱風式乾燥機做前處理, 最好是採用除濕式乾燥機 射出機 1.料斗進料口溫度太低 2.背壓太低或沒有 3.計量不足 4.鎖模噸數不足,發生撐模 5.熔膠溫度太高 6.續壓太低 7.續壓壓力墊不足或沒有 8.充填速度太快 1.調整在5070 2.背壓至少5kg/c以上 3.適量調多 4.增高鎖模噸數 5.適當調低 6.適當調高、調長 7.續壓壓力墊調整在315mm 8.適當調低,讓空氣能及時自透 氣孔溢出 模具 1.流道及溢口尺寸太小 2.透氣孔開設不足或位置不當 3.溢口自薄壁進膠 1.適當加大 2.適當變更或改變溢口位置 3.溢口開設於厚壁處 熱交換器 1.模溫太低,甚至產生

10、結水珠 2.模溫局部不均勻 1.提高模溫,並將模具表面水珠 擦拭,防止表面冷而中心仍高 溫,造成中心後收縮而產生氣 泡,成型後將成品丟入溫水中 浸泡 2.增加冷卻水管 氣泡的故障排除 起源發生原因解決對策 成設 1.壁厚斷面厚度差異大 2.深長肋壁厚與平均壁厚差異 過大 1.設計變更為均勻壁厚 2.盡量減短肋高度及數量,善用 成品外型結構(如波形、鋸齒 型)來提高強度、剛性 環境1.室溫與頂出溫度差異過大1.保持室溫在 2330 後處理 1.退火溫度過高,造成二次收縮 變形 2.塗裝件烘烤時放置不適當 3.電鍍件在電鍍架擺放位置不 適當 1.使用定型治具,退火溫度需在 熱變形溫度下1015 2

11、.使用支撐架,使成品在烘爐中 不發生變形 3.重新設計掛架,使成品在電鍍 槽中不發生變形 塑料 1.添加玻璃纖維、礦物纖維之 塑料在單一溢口翹曲量大 1.改用長度較短的纖維,並用多 溢口,以使收縮異方性降低 射出機 1.續壓太高,時間太長或相反 2.熔膠溫度太高 3.頂出溫度太高 4.射出速度太快 5.續壓壓力墊沒有 1.適量調低 2.適量調降背壓、螺桿轉速 3.延長冷卻時間或塑件丟入溫中 4.適當調降 5.續壓壓力墊調整在315mm 模具 1.溢口太少,流動長度對厚度比 值大 2.頂出梢位置不佳,頂出時傾單 邊或局部地方吃重 3.溢口自薄壁進膠 1.增加溢口數,減低溢口到流動 末端的收縮差異

12、 2.調整頂出梢位置及頂出梢尺寸 3.溢口開設於厚壁處 熱交換器 1.模溫太低1.適量提高 週邊設備 1.無定型治具1.對於不對稱複雜形狀產品,成 型脫模後立刻放入定型治具 翹曲的故障排除 起源發生原因解決對策 塑料 1.流動指數太低1.改用較高流動指數之塑料 射出機 1.充填速度太快 2.熔膠溫度太低 1.適量調低,讓熔膠通過溢口能及時 膨脹碰觸模腔面 2.適量調高 模具 1.溢口位置不對、尺寸太小1.熔膠進入模腔無法著壁,加大溢口 尺寸達壁後的50%以上,溢口位置的 開設使熔膠進入模腔碰撞壁面或成 品設變,在溢口進膠處增設一支凸 柱,高度約為壁厚的一半 流紋-噴流的故障排除 起源發生原因解

13、決對策 成設 1.成品四周薄,中央厚,溢口採用 潛入柱塞式或潛入鰭片式 1.在潛入柱塞與成品交會處製 作凹槽(消除觀音痣),或割剖 頂出梢側邊約2.5mm以下做容 膠處 射出機 1.充填速度不均衡 2.熔膠溫度太低 3.噴嘴段無加熱器,形成冷膠 4.噴嘴孔徑太小,孔道太長 1.螺桿沖停速度是依熔膠流動 波前穩速前進來調試 2.適當調高 3.在噴嘴上加裝電熱片或每週 期將噴嘴後退 4.加大噴嘴口徑,縮短孔道長度 模具 1.邊溢口太扁,針點溢口太細 2.流道尺寸太大,溢口偏小或是 澆口太小 3.熱流道系統,豎流道出膠口附 近熱感知器裝設位置不佳,豎 流道末端與模具接觸面太大, 且熱絕緣不良 1.適

14、量增厚,在溢口處局部壁厚 減薄,使冷膠不集中在溢口對 側壁面(消除日昇亮疤) 2.在流道中途做縮頸一小段或 加大膠口尺寸 3.熱感知器裝在冷熱斷膠處的 位置,塑流道末端與模板接觸 週高約3mm,最好兩者間有被 覆蓋熱絕緣材料,例如鈦合金、 不銹鋼 流紋-日昇亮疤、觀音痣 的故障排除 流紋-蛇腹紋、光彈紋、唱片紋 的故障排除 起源發生原因解決對策 成設1.成品斷面厚薄差異大1.設計變更,調整均勻壁厚 塑料 1.塑料在成形前未烘乾或烘乾不 徹底 2.復合材料充填劑分散不均及含 量過高 (如橡膠) 1.適當烘乾 2.複合材料製造時加強混練效 果,成形時提高背壓、螺桿轉 速及加熱胴體溫度 射出機 1.

15、背壓、螺桿轉速及加熱胴體溫 度偏低 2.螺桿定速射出 3.充填速度太慢 4.續壓太低,時間太短 5.半自動成形,間斷時間不同 6.充填速度太快,且模溫低 1.適當提高,比正常熔膠加工溫 度提高1520(蛇腹紋、光 彈紋) 2.螺桿前進速度是因流動波前 穩速前進來調整 3.適量提高改善流動末端的唱 片紋 4.適量提高(波浪面) 5.控制開閉模時程趨於穩定(唱 片紋) 6.適當調慢(蛇腹紋、光彈紋) 模具 1.多流道、多溢口充填造成流 動遲滯及 再熔化流動遲 滯的不平衡充填現象 2.流道太小,溢口太小、太窄 3.流動長度對厚度比值太高 1.調整多溢口平衡流動、充填 2.適量增大,減低壓力降,採用

16、鴨嘴型溢口,穩定的偏慢速, 使流動波前的剪切流動及切 線流動值變小,模溫提高在 90130間,最佳方式是採用 射出壓縮成形法改變流動模 式(消除光彈紋、波浪紋) 3.增加溢口數量 熱交換器1.模溫太低1.適量提高(蛇腹紋、光彈紋、 唱片紋) 起源發生原因解決對策 成設 1.相當多的孔洞、格柵 2.成品有許多位置厚薄差異過大 1.在孔洞及格柵處局部增加壁 厚,提高接合線強度,降低接 合線痕跡 2.設變為均勻壁厚或改變溢口 位置,若差異在1倍以上,局部 亮疤難消除 塑料 1.流動指數太小1.提高流動指數 射出機 1.熔膠溫度太低 2.充填速度太慢 1.適當提高背壓、螺桿轉速及 加熱胴體溫度 2.適

17、量提高,但在局部薄壁處前 又需降速 模具 1.透氣孔位置不佳或未開設 2.溢口位置不對 3.溢口數量太多 4.流動長度對厚度比值太高 5.中空凸柱模芯太長 1.追加或改變透氣孔位置,可以 在流動末期改變流動波前形 狀 2.設變位置,改變流動模式 3.減少溢口數量(熔合線、接合 線) 4.增加溢口,提高熔膠溫度(熔 合線、接合線) 5.適量減短,使凸出長度不超過 壁厚30%(熔合線) 熱交換器 1.模溫太低1.適量提高 流紋-熔合線、接合線、局部亮疤 的故障排除 流紋-色斑、陰陽色、花斑 的故障排除 起源發生原因解決對策 塑料 1.分子量分佈太廣 2.複合材料的充填劑粒度與高分 子差異太大 3.

18、色母分散性不良 1.使用分子量分布較窄的塑料 2.使用粒鍍接近高分子尺寸之 塑料,減低移行的差異(色斑、 陰陽色) 3.改變著色劑的粒度及塑膠高 溫的親和性 射出機 1.流動波前無法穩定前進,局部 有扭曲變快或變慢(壁厚差異, 局部模溫高或低) 1.控制螺桿前進速度,使流動波 前等速前進,加強模溫的平衡 (色斑、陰陽色) 模具 1.兩點以上溢口充填模腔時,溢 口位置不適當 2.不同斷面壁後各有一個溢口 3.兩個溢口以上充填一個成品, 但長度不同所造成的融合線或 接合線,造成兩側光澤不同 1.調整溢口位置 2.改變僅剩壁厚較厚處溢口,並 取消另一溢口 3.改變溢口,使流動長度及流向 對稱(陰陽色) 熱交換器 1.模溫太低 2.局部模溫太低或太高 1.適量降低模腔面膜溫(花斑) 2.改善平衡模溫,保持流動波前 的完整性 流紋-銀線的故障排除 起源發生原因解決對策 塑料 1.塑料粒中有中空氣泡 2.塑膠粒在成型前沒有徹底烘乾 除濕 3.再生粒子細粉未篩除乾淨 4.流動指數太低 5.塑料中有大量揮發性成分 1.造粒時減低抽條速度 2.用熱風式及除濕式乾燥機烘 乾 3.用震動機或篩網篩除細粉及 大顆粒 4.添加外部潤滑劑(如硬脂酸 鋅),且注意均勻的混練 5.更換新料 射出機 1.加熱胴體電熱器溫度