注塑成型注塑成型工艺

1、 2014.吳春益 . . 注塑成型概論注塑成型概論. . 注塑成型機注塑成型機. . 注塑成型條件注塑成型條件. .注塑成型的不良類型分析注塑成型的不良類型分析附附録録: : PlasticPlastic的成型加工法的成型加工法 注塑成型目錄注塑成型目錄BrBrBrBrBrBrBrBrBrOBr. . 注塑成型注塑成型( (射出成形射出成形) )是什麼是什麼? ? 原理原理 - - 加熱而成熔融狀態的加熱而成熔融狀態的PlasticPlastic材料材料, ,通過施加壓力，注入到封閉的模具通過施加壓力，注入到封閉的模具 空間內，通過在模具內的冷卻和固化空間內，通過在模具內的冷卻和固化, ,製

2、造出與模具形象同樣形態的方法製造出與模具形象同樣形態的方法. . 在熱加塑性在熱加塑性PlasticPlastic的成型加工方法中的成型加工方法中, ,目前最為一般，最發展的成型技法目前最為一般，最發展的成型技法. . 注塑成型注塑成型( (射出成形射出成形) )的的 3 3大大 要素要素 - - 樹脂樹脂, ,模具模具, ,注塑成型機注塑成型機. . 注塑成型概論注塑成型概論樹脂樹脂模具模具注塑成型機注塑成型機 . . 注塑成型概論注塑成型概論注塑過程注塑過程:合模注塑保壓冷卻(塑化) 開模脫模. . 注塑成型概論注塑成型概論 Plastic Plastic的成型加工法的成型加工法樹脂種類樹

3、脂種類成型法成型法其他其他熱加塑性熱加塑性( (Thermo Thermo Plastics)Plastics)- - 壓出成型壓出成型 ( (ExtrusionExtrusion) )- - 壓縮成型壓縮成型 ( (Compression MoldingCompression Molding) )- - 真空成型真空成型 ( (Vacuum/Thermo FoamingVacuum/Thermo Foaming) )- - 中空成型中空成型 ( (Blow MoldingBlow Molding) )- - 注塑發泡注塑發泡 ( (Injection Thermo FoamingInject

4、ion Thermo Foaming) )- - GasGas注塑注塑 ( (Gas Assist InjectionGas Assist Injection) )- ICM (- ICM (Injection Compression MoldingInjection Compression Molding) )熱硬化性熱硬化性( (Thermo-set)Thermo-set)- - 壓出成型壓出成型 (Compression Molding)(Compression Molding)- SMC (Sheet Molding Compound)- SMC (Sheet Molding Comp

5、ound)- - 移送成型移送成型 (Resin Transfer Molding)(Resin Transfer Molding)- FRP (Fiber Reinforced Plastic)- FRP (Fiber Reinforced Plastic)- RIM (Reaction Injection Molding)- RIM (Reaction Injection Molding). . 注塑成型概論注塑成型概論. . 注塑成型機注塑成型機 (Injection Molding Machine)(Injection Molding Machine). . 注塑成型機注塑成型機 注塑

6、成型機的區分注塑成型機的區分區分方法區分方法區分內容區分內容其他其他形態別形態別水準型水準型( (Horizontal)/ Horizontal)/ 垂直型垂直型(Vertical)(Vertical)FlingerFlinger型型 / / 垂直水準型垂直水準型 / /特殊注塑特殊注塑形體方式（鎖模）形體方式（鎖模）直壓式直壓式( (Direct) / Direct) / 曲臂式曲臂式( (Toggle)Toggle) / / DIMADIMA式式 / / Tie-bar lessTie-bar less式式樹脂別樹脂別熱硬化性熱硬化性( (Thermo-set)Thermo-set)/ /

7、熱加塑性熱加塑性( (Thermo-plastics)Thermo-plastics)Multi ComponentsMulti Components一般一般( (1 1種種)/)/Insert Insert 注塑注塑/ /多種材料注塑多種材料注塑 驅動方式驅動方式油壓式油壓式( (Hydraulic) / Hydraulic) / 電動式電動式( (Electricity)Electricity). . 注塑成型機注塑成型機 水準型水準型 垂直型垂直型. . 注塑成型機注塑成型機 InsertInsert專用專用 形體（鎖模）形體（鎖模）CylinderCylinder形體（鎖模）油壓形體（

8、鎖模）油壓HoseHose油壓油壓 推杆推杆稼動稼動 Die-platenDie-platen 直壓式的構造直壓式的構造. . 注塑成型機注塑成型機 曲臂式曲臂式( (Toggle)Toggle)的構造的構造形體（鎖模）形體（鎖模）CylinderCrossHead型後調整裝置型後調整裝置ToggleLinkEjectorCylinder移動移動DiePlate機械式安全裝置機械式安全裝置固定固定DiePlate模具模具Tie-BarTailStock. . 注塑成型機注塑成型機 注塑機的構造和名稱注塑機的構造和名稱Hopper CylinderTie-BarToggle Link型開 Str

9、oke 調整裝置EjectorNozzlePurge CoverShutterControllerMotor油壓 Oil Level Gauge壓力 Gauge形體（鎖模）部形體（鎖模）部注塑部注塑部Screw CylinderHeater CoverFrameFrame油壓控制裝置油壓控制裝置電氣控制裝置電氣控制裝置移動板移動板安全門安全門固定板固定板形體形體(鎖模鎖模）油壓油壓. . 注塑成型機注塑成型機設置形體（鎖模力設置形體（鎖模力）, ,注塑注塑, ,油壓油壓, ,電氣裝置的基礎部位電氣裝置的基礎部位形體（鎖模）形體（鎖模）, ,注塑一般在注塑一般在FrameFrame上面放置上面放

10、置, ,油壓和電氣控制部在油壓和電氣控制部在FrameFrame內部內部, ,內裝油壓機器的一部分內裝油壓機器的一部分( (板操作側）設置在板操作側）設置在 FrameFrame外部外部. .在注塑時用強力來維持模具在注塑時用強力來維持模具, ,防止模具發生推動的裝置防止模具發生推動的裝置 固定板固定板, ,可動板可動板( (型板型板, Die Platen) , Die Platen) - - 固定板固定板, , 可動板所構成可動板所構成 - - 固定板固定在固定板固定在FrameFrame上上, , 可動板隨著可動板隨著Tie-barTie-bar開閉模具開閉模具 Tie-barTie-b

11、ar - - 支持型板支持型板, ,在模具開閉動作時，發揮在模具開閉動作時，發揮GuideGuide功能功能 - - 在在ToggleToggle式式, ,通過通過Tie-barTie-bar的伸張引起的彈性恢復力而發生形體（鎖模）力。的伸張引起的彈性恢復力而發生形體（鎖模）力。 Frame Frame 形體（鎖模）裝置形體（鎖模）裝置( (Clamping Unit)Clamping Unit). . 注塑成型機注塑成型機 形體（鎖模）形體（鎖模） CylinderCylinder - - 模具在開閉時模具在開閉時, ,發生形體力的油壓發生形體力的油壓CylinderCylinder 直壓式

12、直壓式 : : PistonPiston直接結合到可動板直接結合到可動板 ToggleToggle式式 : : 通過通過Toggle LinkToggle Link的構造的構造, ,可增加力量可增加力量 模具厚度調整裝置模具厚度調整裝置 - - 直壓式的原理上，不需要模具厚度調整裝置直壓式的原理上，不需要模具厚度調整裝置 但但, , 調整調整0 0點時需要點時需要 - Toggle- Toggle式式, ,因需要按模具厚度來調整形體（鎖模）裝置因需要按模具厚度來調整形體（鎖模）裝置, ,才能得到才能得到 形體力，因此需要厚度調整裝置形體力，因此需要厚度調整裝置 EjectorEjector -

13、 - 注塑後，從模具突出成型品的裝置注塑後，從模具突出成型品的裝置 安全門安全門 - - 考慮作業者的安全和防止受傷考慮作業者的安全和防止受傷, ,和注塑機的動作進行設定和注塑機的動作進行設定Inter Inter LockLock : : 後門一般是作業者的死角後門一般是作業者的死角, ,通常和通常和PowerPower連接進行連接進行OpenOpen時時Power Power OffOff. . 注塑成型機注塑成型機 - - 一般直壓式和一般直壓式和ToggleToggle式最為代表式最為代表, , 也有移送用也有移送用ToggleToggle, ,最終形體力用最終形體力用 直壓式的複合式

14、直壓式的複合式, ,還有最近開發的還有最近開發的2Plate2Plate工法的工法的DIMADIMA式式。 直壓式直壓式 - - 型開閉速度慢型開閉速度慢 (CylinderCylinder Size Size 大大) ) - -一直維持同樣的形體力一直維持同樣的形體力 - - 易於把握形體力（鎖模力）易於把握形體力（鎖模力） - - 形體力發生的時間形體力發生的時間長長 ToggleToggle式式 - Energy- Energy效率高效率高, ,可進行輕量化可進行輕量化 - - 可進行可進行Hi-CycleHi-Cycle成型成型( (高速型開閉高速型開閉) ) - - 難於正確確認形體

15、力（鎖模力）難於正確確認形體力（鎖模力） - - Tie-barTie-bar的伸張和彈性恢復會發生形體力的伸張和彈性恢復會發生形體力, ,因此必要設定模具厚度因此必要設定模具厚度. . 注塑成型機注塑成型機1. 鎖模力 : 根據產產品的大小決定 鎖模力.鎖模力鎖模力=P*A平均有效壓力平均有效壓力(3001000kg/)投影面積投影面積(計算計算型開閉型開閉方向方向面積面積)2. 最大注塑量 : 表示能注塑的最大重量 (oz,g) . 雖然根據樹脂的比重有所差距,但是一般都以PS為為基準. (最佳注塑量為為 最大注塑量的 3080%)最大注塑量最大注塑量=螺杆螺杆截面積截面積*最大計量距離最

16、大計量距離*樹脂的比重樹脂的比重 注塑機 選定方法. . 注塑成型機注塑成型機3. 注塑壓力: 注塑成型機能射出的最大樹脂的壓力.(設計 基準2000 kg/)注塑力注塑力=P*A最大系統壓力最大系統壓力注塑注塑ram斷面積斷面積注塑注塑壓力壓力=注塑力注塑力/螺杆螺杆斷面積斷面積Ton,kg/表示表示D4螺杆螺杆的的直徑直徑統一的注塑成型機上一般能裝三種不同直徑螺杆， 根據成型品選定.2600240022002000180016001400120 010008006004002000101620323048406450806096 80128 90144 70112b ar2400 ( 40

17、)1900 ( 45)1800 ( 40)1550 ( 50)1400 ( 45)1150 ( 50) 99.9 %160 bar. . 注塑成型機注塑成型機4 . 最大注塑速度 : 注塑成型機的最大注塑速度(mm/sec)最大注塑速度最大注塑速度=注塑率注塑率/螺杆螺杆斷面積斷面積用用m/sec表示表示D4螺杆螺杆的直徑的直徑最大注塑速度影響產產品的外觀(熔接線(weld), 流痕(flow mark) 等) 選注塑成型機的時候要確認。要是成型機大的話，最大速度變小。. . 注塑成型機注塑成型機5 . 格林柱 間距: 根據模具大小檢討是否能裝載，還得確認模具的油壓型腔或設置固定 的空間是否足

18、夠夠.橫向橫向豎向豎向6 . 可塑化能力: 可塑化能力是 對於每段時間樹脂能可塑化的性能 大容量 成型品必須檢討.適合裝載的模具大小適合裝載的模具大小. . 注塑成型機注塑成型機7 . 型開閉距離 : 確保取出產產品的空間雖然需要產產品長度的2倍 但是在三段模具的時候需要兩倍以上的距離.8 . 最小模具厚度 : 表示能安裝的最小模具厚度比這個小的模具不能安裝.9 . Ejector距離距離 : 表示取出 成型品時的ejector的動作距離. . 注塑成型機注塑成型機 注塑機周邊附帶設備注塑機周邊附帶設備- - 模具溫度調整機模具溫度調整機( (Mold Temperature Controll

19、er)Mold Temperature Controller)- - 原料自動移送裝置原料自動移送裝置( (Auto Feeding System)Auto Feeding System)- - 原料原料 Tank/Tank/容器容器 (Silo/Hopper)(Silo/Hopper)- - 原料乾燥機原料乾燥機 ; Hopper Dryer ; Hopper Dryer ( (除濕除濕)/ )/ Oven & Convection DryerOven & Convection Dryer( (熱風熱風) )- Robot & Stocker- Robot &

20、 Stocker- - 混合機混合機 (Mixer)(Mixer)- - 粉碎機粉碎機 (Crusher)(Crusher)- - 其他其他. . 注塑成型機注塑成型機1. 噴泉流動 (fountain flow) 一般的注塑產產品是壁厚薄的平板產產品. 平板產產品的定義是厚度在 34mm 以下，寬度為為厚度 5倍的產產品. 在這種 CAVITY 內 樹脂流動 時在模具上產產生固化層形成 分水狀模樣 前進. 根據這種原理在 前端的計量樹脂形成 產產品的表面部位，後端的計量樹脂填填充產產品的中央部位 .(b)FOUNTAINFLOWMelt厚度厚度(t)寬度寬度(w)(a)平板平板MODEL固化

21、層固化層主要成型影響因素. . 注塑成型條件注塑成型條件 流動流動 理論理論2. 2. 剪斷變剪斷變形率形率 和和 摩擦熱量摩擦熱量 前端變形跟產品的厚度，注塑速度有關係前端變形跟產品的厚度，注塑速度有關係. . 注塑速度快時，壁厚薄時注塑速度快時，壁厚薄時 前端變形大排象性增大前端變形大排象性增大 . . 還有在固化層和流動層分介面上變形最大還有在固化層和流動層分介面上變形最大. . 前端變形大時在分介面上產生摩擦熱量前端變形大時在分介面上產生摩擦熱量. .一般轉入到模具的樹脂由冷模具呈現出溫度下降的傾向一般轉入到模具的樹脂由冷模具呈現出溫度下降的傾向, ,但是注塑但是注塑速度速度 在在特定

22、速度以上的話特定速度以上的話 減少跟模具的接觸時間減少跟模具的接觸時間 熱損失少熱損失少， 根據剪斷變形率增加根據剪斷變形率增加 摩擦熱量也發生增加摩擦熱量也發生增加 樹脂的流動線段樹脂的流動線段溫度保存溫度保存 或者或者 上升上升. .此外此外 固化層厚度固化層厚度 是注塑是注塑速度越速度越慢慢 模具的損失熱增加，模具的損失熱增加， 固化層的固化層的厚度也增加厚度也增加. . (a)Shearrate低速注塑低速注塑高速注塑高速注塑(b)Temperature(c)Slowfilling摩擦熱量摩擦熱量損失熱量損失熱量流動前端流動前端溫度下降溫度下降(d)Fastfilling流動前端流動前

23、端溫度上升溫度上升. . 注塑成型條件注塑成型條件 流動流動 理論理論InjectionPressureFlowLength流動前端流動前端料把料把流道流道GATECAVITY3. 3. 注塑壓力注塑壓力 壓力是壓力是 熔融樹脂熔融樹脂 克服流動克服流動 阻力的阻力的 原動力原動力. . 當當螺杆螺杆 達到達到 保壓轉換點的時候保壓轉換點的時候 螺杆前段的螺杆前段的 壓力叫注塑壓力壓力叫注塑壓力. . 用比注塑成型機的最大注塑壓力小的壓力充滿型用比注塑成型機的最大注塑壓力小的壓力充滿型腔腔(cavity(cavity) )端點為止端點為止. .要不然會有可能發生未成型要不然會有可能發生未成型.

24、 .一般考慮安全率一般考慮安全率, ,模具設模具設 計及注塑成型條件設定的時候計及注塑成型條件設定的時候 注塑壓力在注塑成型機最大注塑壓力的注塑壓力在注塑成型機最大注塑壓力的8080% %以下以下壓力加強強量(3050%)成型內壓 . . 注塑成型條件注塑成型條件 流動流動 理論理論4. 注塑速度 (Fill time) 對於 注塑速度的 注塑壓力 呈現U弧度. 注塑速度慢的話,比起發生熱 熱損失更大， 流動溫度下降，粘度增加， 固化層 厚度增大，所以流動阻力大，注塑壓力增大. 相反 注塑速度快的話流動溫度會上升，粘度減小，固化層的厚度會變小,但是固化層和流動層之間的摩擦阻力會大大增加 ，反而

25、會使注塑壓力增大. Caviti內的流動速度一定時，注塑壓力最小.流動前端流動前端一定溫度一定溫度Filltime(sec)最大射出壓力最大射出壓力(Mpa)最佳注塑速度區間最佳注塑速度區間成型區間成型區間注塑機注塑機最大注塑壓力最大注塑壓力OptimumSpeed摩擦熱量摩擦熱量損失熱量損失熱量流動前端流動前端溫度下降溫度下降流動前端流動前端溫度上升溫度上升LowSpeedHighSpeed. . 注塑成型條件注塑成型條件 流動流動 理論理論4 -1. 最佳注塑速度 最佳的注塑速度是，在給出的條件下使注塑壓力最小化最佳的注塑速度是，在給出的條件下使注塑壓力最小化. . 根據型腔的厚度注塑速度

26、也應不同根據型腔的厚度注塑速度也應不同. .薄的比厚薄的比厚的有效流動的有效流動斷面較小，所以要增加注塑速度斷面較小，所以要增加注塑速度 提高全段變形率，增加摩擦變形力，才能使流動溫度穩定，使注塑壓力減小提高全段變形率，增加摩擦變形力，才能使流動溫度穩定，使注塑壓力減小. . 根據樹脂的材料，比熱，熱導電率，粘度等等都會有很大不同根據樹脂的材料，比熱，熱導電率，粘度等等都會有很大不同. .根據溫度的變化，粘度變化大的材料根據溫度的變化，粘度變化大的材料 (PC, PMMA(PC, PMMA) )有較小的有較小的U U型弧度型弧度，但是沒有那種屬性的材料但是沒有那種屬性的材料 (PP, ABS(

27、PP, ABS) )有較大的有較大的U U型弧度型弧度. . 所以有的材料對注塑速度所以有的材料對注塑速度敏感，敏感， 有的材料則不敏感有的材料則不敏感. . 摩擦熱量摩擦熱量損失熱量損失熱量(a) 厚 CAVITY(b) 薄 CAVITYFilltime(sec)最大注塑壓力最大注塑壓力(Mpa)1234567820406080100120140160PCPP(c)不同注塑速度下的注塑壓力不同注塑速度下的注塑壓力最佳注塑速度區間. . 注塑成型條件注塑成型條件 流動流動 理論理論5. 保壓設定(1) 保壓的意義 保壓是 在充進工程以後在型腔內為為了保證樹脂冷卻收縮率 在用適當壓力 適當時間

28、內前進螺杆 繼續提供樹脂到型腔內的工程. 對於產產品的收縮率有很大的影響.(2) 保壓強強度和時間的確定 保壓的 大小 左右 收縮率的大小. 提高保壓產產品會變大 能阻止發生 縮印. 但是相反的情況 產產品尺寸變小發生 縮印. 但是太高的保壓會增加形體力和 殘留硬力 會使產產品變形. 一般適 當保壓是 最大注塑壓力的 7080%. 保壓的 時間 : 保壓時間關聯與型腔的厚度. 因為產為產品厚度厚冷卻時間長 發生收縮的話在那個時間內一直提供樹脂. 但是GATE固化之後樹脂不能進到型腔內， 畢竟保壓時間是 GATE的固化時間. 根據產產品厚度設計適當的GATE. GATE的 固化時間依賴 GATE

29、的厚度跟長度. 成型時間成型時間(sec)注塑壓力注塑壓力(Mpa)保壓時間保壓時間填填充時間充時間保壓保壓強強度度(a) 保壓強強度和時間厚度厚度(t)寬度寬度(w)(b) GATE 長度長度長度(l). . 注塑成型條件注塑成型條件 流動流動 理論理論(3) 最佳保壓設定 一般把保壓按照一定的壓力平均給的話一般把保壓按照一定的壓力平均給的話 GATEGATE附近受到的保壓大收縮率小，填充最後部位相對不能充分的受到附近受到的保壓大收縮率小，填充最後部位相對不能充分的受到壓力發生收縮率大的收縮不平均壓力發生收縮率大的收縮不平均. . 這樣的不平均增加殘留應力會是變形的重要原因這樣的不平均增加殘

30、留應力會是變形的重要原因. . 因此因此不是用平均的壓力不是用平均的壓力 設定保設定保壓，逐漸減少保壓的壓，逐漸減少保壓的 大小大小 通過通過 多次保壓設定多次保壓設定 減少減少CAVITY CAVITY 內壓位置內壓位置的偏差的偏差 此外此外 產品厚的地方設置產品厚的地方設置GATEGATE. .一般收縮率依賴壓力和固化速度一般收縮率依賴壓力和固化速度. . 在固化速度慢收縮率大的地方設置在固化速度慢收縮率大的地方設置GATEGATE 能充能充份的提供壓力能讓收縮率平均份的提供壓力能讓收縮率平均. .保壓時間要設定在保壓時間要設定在gate gate 固化時間以上固化時間以上. . 把保壓設

31、定在把保壓設定在 GATE GATE 固化時間以下的話，螺固化時間以下的話，螺杆為了可塑化後退杆為了可塑化後退( (因為通常保壓工程後是計量工程因為通常保壓工程後是計量工程) ) 壓縮在壓縮在gate gate 前端原有的樹脂往後流出去前端原有的樹脂往後流出去. .跟著跟著GATEGATE周圍收縮率周圍收縮率大大. . 成型時間成型時間(sec)注塑壓力注塑壓力(Mpa)P1P2P1P2GATECAVITY成型時間成型時間(sec)注塑壓力注塑壓力(Mpa)P1P2(a) 一般保壓(b) 最佳保壓(c) GATE 位置. . 注塑成型條件注塑成型條件. . 注塑成型條件注塑成型條件成型工藝壓力

32、 注塑壓力, 保壓, 背壓速度 注塑 速度, 螺杆 rpm位置 計量, 保壓 切換, 注塑 切換時間 注塑 時間(位置控制), 保壓時間, 冷卻時間溫度 加熱桶 溫度, 模具 溫度, 環境環境環境原材料原材料注塑機注塑機模具模具成型品成型品品質品質. . 注塑成型條件注塑成型條件成型工藝成型工藝原材料的計量原材料的計量, , 壓縮和供應領域的熔融溫度設定和實測值壓縮和供應領域的熔融溫度設定和實測值為良好外觀和防止變形的模具冷卻溫度（均一化管理）為良好外觀和防止變形的模具冷卻溫度（均一化管理）從從NozzleNozzle流入樹脂到模具的速度流入樹脂到模具的速度 ScrewScrew的前進速度的前

33、進速度 注塑速度注塑速度 (Injection Speed)(Injection Speed) 螺杆溫度（螺杆溫度（CylinderCylinder） 模具溫度模具溫度 (Mold Temperature)(Mold Temperature)意味著計量時意味著計量時ScrewScrew的回轉速度的回轉速度RPMRPM和加塑化和加塑化( (熔融熔融) )時間有密切關係時間有密切關係, ,需要按材料來調整需要按材料來調整 螺杆回轉數螺杆回轉數 (Screw RPM)(Screw RPM). . 注塑成型條件注塑成型條件推動推動CylinderCylinder內樹脂到模具內的力量內樹脂到模具內的力量

34、 推動推動ScrewScrew的壓力的壓力* * 注塑壓力的理論計算注塑壓力的理論計算F = F = 油壓油壓 = = P PDiDi2 24 4CylinderCylinder單面積單面積 注塑壓力注塑壓力 (Injection Pressure)(Injection Pressure)注塑完畢後，為了防止樹脂逆流，繼續推動注塑完畢後，為了防止樹脂逆流，繼續推動ScrewScrew的狀態的狀態保壓有助於補償收縮率和防止樹脂的逆流保壓有助於補償收縮率和防止樹脂的逆流長處長處熔融熔融 空氣排除空氣排除 供應安定化供應安定化短處短處燃燒燃燒 分解分解加塑時間的延長加塑時間的延長在保壓工程完畢後，抓

35、住為計量而後退的在保壓工程完畢後，抓住為計量而後退的ScrewScrew的力量的力量( (油壓油壓) )背壓上升時背壓上升時 保壓保壓 (Packing Pressure)(Packing Pressure) 背壓背壓 (Back Pressure)(Back Pressure). . 注塑成型條件注塑成型條件意味著產品的適當成型量意味著產品的適當成型量, , 通過通過Short ShotShort Shot成型，可選定供應位置。成型，可選定供應位置。切換意味著注塑階段到補壓階段的移動時點或位置。切換意味著注塑階段到補壓階段的移動時點或位置。計量完畢後，為了防止計量完畢後，為了防止Drooli

36、ngDrooling而強制後退而強制後退ScrewScrew的量。的量。意味著，注塑終了後意味著，注塑終了後ScrewScrew的許可位置區間的許可位置區間，為補壓的充分傳達而需要。為補壓的充分傳達而需要。一般注塑時間，包括注塑一般注塑時間，包括注塑/ /補壓時間補壓時間, , 可可ControlControl產品的適當充填。產品的適當充填。為了確保置數的安定性為了確保置數的安定性，注塑完畢到模具型開之間的冷卻時間，注塑完畢到模具型開之間的冷卻時間， 如果太長會影響到如果太長會影響到Cycle Cycle timetime，如果太短會發生變形。如果太短會發生變形。 供應量（供應量（Screw

37、Screw RPM)RPM) 切換切換 (V - P Change Point)(V - P Change Point) 射退射退( (Suck Back)Suck Back) 料墊料墊( (Cushion)Cushion) 冷卻時間冷卻時間 (Cooling Time)(Cooling Time) 注塑注塑/ /保壓時間保壓時間 (Injection/Hold Time)(Injection/Hold Time). . 注塑成型條件注塑成型條件在注塑工程上支援模具而防止模具發生推動的力在注塑工程上支援模具而防止模具發生推動的力一般是區分注塑機大小的基準之一。一般是區分注塑機大小的基準之一。

38、一般性的產品，要求形體力是一般性的產品，要求形體力是 F(Ton) F(Ton) 產品投影面積產品投影面積( () ) 樹脂模具的內壓樹脂模具的內壓( (kgfkgf/ /) )1010-3-3從從NozzleNozzle可注塑的樹脂最大重量可注塑的樹脂最大重量表示表示1 1 ShotShot最大量的數值最大量的數值 和形體力一起是代表注塑成型機能力的和形體力一起是代表注塑成型機能力的 數值數值 * * 注塑容量注塑容量 C = C = L L W = C W = C 密度密度 注塑效率注塑效率 C = C = SprueSprue Runner + Cavity Runner + Cavit

39、y + Cushion + Cushion量量DD2 24 4 形體力（鎖模力）形體力（鎖模力） (Clamping Force)(Clamping Force) 注塑量注塑量 (Shot Weight)(Shot Weight) 注塑容量注塑容量 ( (/shot)/shot). . 注塑成型條件注塑成型條件注塑工程是指，下列的模具關閉到加塑化，注塑，冷卻，計量，型開，注塑工程是指，下列的模具關閉到加塑化，注塑，冷卻，計量，型開，取出的迴圈工程取出的迴圈工程( (1 Cycle1 Cycle) )的連續。的連續。 型閉型閉( (Mold Clamp)Mold Clamp)注塑注塑(Injec

40、tion)(Injection)保壓保壓( (Pack Press)Pack Press)取出取出(Ejection)(Ejection)型開型開( (Mold Open)Mold Open)冷卻冷卻( (Cooling) Cooling) / /計量計量( (Feeding)Feeding). . 注塑工程注塑工程(Injection Process/ Cycle)(Injection Process/ Cycle)注塑注塑 Cycle Cycle . . 注塑成型條件注塑成型條件型閉後，為了防止注塑時模具因流動樹脂壓力而發生推動，支持可動側模具型閉後，為了防止注塑時模具因流動樹脂壓力而發生

41、推動，支持可動側模具的的力。力。在模具成締完全完畢後，注塑部往前前進，在模具成締完全完畢後，注塑部往前前進，NozzleNozzle接觸到接觸到SprueSprue Bushing Bushing的階段。的階段。在模具最終關閉瞬間，需要低速移動的理由是：顧慮到離型不良或成型品的在模具最終關閉瞬間，需要低速移動的理由是：顧慮到離型不良或成型品的BurrBurr等導致的模具損傷。等導致的模具損傷。型閉開始型閉開始型閉完了型閉完了高速移動高速移動低速移動低速移動模具保護模具保護 型閉型閉 (Mold Closing)(Mold Closing) 形體（鎖模）形體（鎖模）( (Mold Clampin

42、g)Mold Clamping) 噴嘴噴嘴 前進前進 (Nozzle Advancing)(Nozzle Advancing). . 注塑成型條件注塑成型條件NozzleNozzle和和SprueSprue BushingBushing結合後，注塑結合後，注塑ScrewScrew往前前進而供應熔融樹脂到模具內。往前前進而供應熔融樹脂到模具內。在模具內樹脂進行固化時，在注塑部為下一在模具內樹脂進行固化時，在注塑部為下一CycleCycle注塑的準備，開始進行樹脂注塑的準備，開始進行樹脂熔融的階段。熔融的階段。( (包括計量階段）包括計量階段） 加塑化加塑化 (Plasticization)(Pl

43、asticization) 注塑注塑 (Injection)(Injection). . 注塑成型條件注塑成型條件為了維持所要得到的產品形象，防止發生為了維持所要得到的產品形象，防止發生SinkSink或或VoidVoid等的不良，在充填完畢後，等的不良，在充填完畢後，持續施加一定壓力的工程。持續施加一定壓力的工程。在通過注塑和補壓，產品的形象填滿到模具內的狀態下，為了得到所要的形象和在通過注塑和補壓，產品的形象填滿到模具內的狀態下，為了得到所要的形象和安定的置數，需要一定時間維持模具的溫度。安定的置數，需要一定時間維持模具的溫度。 保壓保壓 (Holding)(Holding) 冷卻冷卻 (

44、Cooling)(Cooling). . 注塑成型條件注塑成型條件在成型的樹脂冷卻過程中，為了防止因模具的冷卻而導致在成型的樹脂冷卻過程中，為了防止因模具的冷卻而導致NozzleNozzle內樹脂內樹脂的固化，注塑部會進行後退，解除的固化，注塑部會進行後退，解除NozzleNozzle和和SprueSprue BushingBushing的接觸，準備的接觸，準備下一次注塑的階段。下一次注塑的階段。( (如果沒有如果沒有NozzleNozzle固化的憂慮時，可省略固化的憂慮時，可省略) )樹脂的固化完畢，模具打開之後，固定側的樹脂的固化完畢，模具打開之後，固定側的Ejector PinEject

45、or Pin動作而從模具動作而從模具取出取出成型品的工程。成型品的工程。 噴嘴噴嘴 後退後退 (Nozzle Retreat)(Nozzle Retreat) 型開和離型型開和離型 (Mold Opening & Ejection)(Mold Opening & Ejection) . . 注塑成型條件注塑成型條件. . 成型條件的決定方法成型條件的決定方法 初期成型條件的設定基礎初期成型條件的設定基礎1) 1) 溫度溫度: : 盡可能盡可能 低低 設定設定 ( (防止分解和縮短防止分解和縮短CycleCycle時間為目的時間為目的) )2) 2) 壓力壓力: : 注塑壓注塑壓

46、/ /補壓補壓/ /背壓背壓 低低 設定設定 ( (防止防止Over Over PackingPacking引起的模具損傷引起的模具損傷) )3) 3) 形體壓形體壓: : 高高 設定設定 ( (防止發生防止發生BurrBurr和考慮裝備的安全率和考慮裝備的安全率) )4) 4) 速度速度: -: - 注塑速度注塑速度 低速低速 ( (防止防止Over Packing) Over Packing) - - Screw RPM Screw RPM 低速低速 ( (順便看著產品外觀來調整順便看著產品外觀來調整) ) - - 型開閉型開閉 低速低速 ( (防止模具破損防止模具破損) ) - - 供應

47、供應 Stroke Stroke 小小 ( (防止防止Over Packing)Over Packing)5) 5) 時間時間: : - - 注塑補壓注塑補壓 長長 ( (確實確實Gate Gate Seal)Seal) - - 冷卻冷卻 長長. . 注塑成型條件注塑成型條件. . 成型條件的決定方法成型條件的決定方法. . 注塑成型條件注塑成型條件 階段注塑成型階段注塑成型( (多段注塑多段注塑) ). . 注塑成型條件注塑成型條件 A,B,C 領域(skin層)的 注塑速度 控制 給 成型品 外觀 有 影響. a,b,c 領域(中間部位)的 保壓 控制 給 成型品 技能 有 影響.AcBb

48、CaCcBbAa12 注塑速度調整方法注塑速度調整方法螺杆位置螺杆位置注塑開始注塑開始注塑速度注塑速度充填完畢充填完畢1) 1) 澆道澆道, , 流道部流道部 : : 在期高速到量產時中速在期高速到量產時中速( (防止凝固防止凝固 & & 過熱過熱) )2) 2) 進膠口部進膠口部 : : 低速低速 ( (防止防止Jetting, Silver Streak Jetting, Silver Streak 等等) )3) 3) 成型部成型部 : : 高速高速 ( (防止防止Flow Mark, Weld)Flow Mark, Weld)4) 4) 保壓部保壓部 : : 低速低速

49、(Gas, (Gas, BurrBurr等的減小，保壓的切換位置重要等的減小，保壓的切換位置重要) )1)1)2)2)3)3)4)4). . 注塑成型條件注塑成型條件GateGate充填末端充填末端注塑速度注塑速度1 12 23 34 4Gas Gas 燃燒燃燒BurrBurrJettingJettingWeld LineWeld LineFlow MarkFlow Mark 注塑速度的功能注塑速度的功能1) 1) 中中 高速高速2) 2) 為防止為防止GateGate周邊的周邊的JettingJetting或或Silver Silver StreakStreak發生發生，需要低速進行需要低速

50、進行3) 3) 為防止為防止Flow Flow MarkMark或或 Weld LineWeld Line，需要高速需要高速4) 4) 為防止為防止Gas Gas 燃燒或發生燃燒或發生BurrBurr，需要中低速進行和安全切換需要中低速進行和安全切換. . 注塑成型條件注塑成型條件 在低壓時在低壓時- - Short ShotShort Shot- - Sink MarkSink Mark- - 置數置數 小小 在高壓時在高壓時- Burr- Burr- - 彎曲彎曲- - 置數置數 大大- - CrackCrack- - 殘留應力殘留應力- - 離型問題離型問題切換切換Gate Gate S

51、ealSeal1 12 23 3離型離型彎曲彎曲殘留應力殘留應力Sink MarkSink MarkShort ShotShort Shot置數置數 小小BurrBurr 保壓形態保壓形態1) 1) 為了防止為了防止BurrBurr，要低壓要低壓2) 2) 為了防止為了防止Sink MarkSink Mark或置數變小，要高壓或置數變小，要高壓3) 3) 為了防止殘留應力，要低壓為了防止殘留應力，要低壓. . 注塑成型條件注塑成型條件 注塑成型工程時間別的型內壓力分佈注塑成型工程時間別的型內壓力分佈時間時間型內壓力型內壓力PeakPeakcavity cavity pressurepressu

52、re注塑注塑補壓補壓模具內的冷卻模具內的冷卻型閉型閉補壓補壓( (壓縮壓縮) )GateGate的固化的固化型開型開. . 注塑成型條件注塑成型條件 注塑注塑 補壓工程切換位置別的補壓工程切換位置別的CavityCavity內壓力的變化內壓力的變化時間時間P Pc c時間時間P Pc c時間時間P Pc c時間時間P Pc c在注塑工程上，沒有補壓工程的在注塑工程上，沒有補壓工程的切換時切換時 - -最終壓力接近充填壓力時最終壓力接近充填壓力時( (小小GateGate或大或大 L/t)L/t)慢的切換慢的切換模具上的流出模具上的流出( (材料從模具往材料從模具往BarrelBarrel逆流逆

53、流) ) - -模具破損模具破損 - -BurrBurr發生發生太快的切換太快的切換由補壓來充填由補壓來充填CavityCavity - -表面上發生表面上發生MarkMark正確的切換正確的切換, , 在注塑工程柔軟移動到在注塑工程柔軟移動到補壓工程補壓工程. . 注塑成型條件注塑成型條件 注塑條件對收縮率的影響注塑條件對收縮率的影響補壓時間補壓時間收縮收縮樹脂溫度樹脂溫度收縮收縮補壓壓力補壓壓力收縮收縮注塑速度注塑速度收縮收縮模具溫度模具溫度收縮收縮厚度厚度收縮收縮. . 注塑成型條件注塑成型條件Screw 移動方向移動方向樹脂名PSSANABS LDPEHDPE PPPAPOMPCPMM

54、A樹脂常數0.91 0.88 0.88 0.69 0.71 0,710.91.13 1.030.97注塑 工藝 最佳化 :通過 注塑 初期 Setting 條件 提示，縮短 設定 時間 及 試模 次數 - 理論注塑容積 * 樹脂 常數 = 實際 注塑 重量- = 4*實際 注塑 重量 / (樹脂 常數* 3.14*2 ) + Cushion背壓 : 5 15 kg/cm2注塑 速度注塑 壓力Master matchesColoring Resin1次(1)1次(skin)2次(尺寸)3次(Sealing)低速(30%)(skin層)高度(60 80%)(產品)注塑 壓力/速度 (%)中速(50

55、%)(Runner)CushionV/P (小數點小數點 管理管理)0 mm80%保壓保壓 1,3次次 :V/P P*0.9 P*1.1MAX*0.4速度 控制計量 完成 (FS)FS(10%)控制 壓力形象較為複雜的話用多段 注塑保壓保壓 2次次 : V/P P*1.2MAX *0.8注塑 壓力 :實際值 對比 15% 向上 調整低速(30%)(Gate)HRS Type刪除透明物(SAN,GPPS) : 適用在 10 15GF 15% 背壓 適用在 5 kg/cm2 V/P + (10 %). . 注塑成型條件注塑成型條件注塑工藝Cushion Min 3mmScrew 1/20 (小型)

56、 1/25 (中大型)V/P 95 % : 厚度 3.0 mm 以上 96 % : 厚度 2.5 mm 97 % : 厚度 2 mm, 一般 形象 98 % : 厚度 2 mm, 複雜 形象 GF 含有 RESIN注塑 工藝 最佳化 : 通過 注塑 初期 Setting 條件 提示，縮短 設定 時間 及 試模 次數 注塑 速度注塑 壓力保壓階段使用保壓 時間 (sec)1次2次3次3段外觀部品, T 3.0 mm 以上1.551.52段_01B級: 流動 後段部 收縮3.51.52段_02B級 : Gate部 收縮1.53.51段壁厚2.0mm以下-3-1次(1)1次(skin)2次(尺寸)3

57、次(Sealing)低速(30%)(skin層)注塑 壓力/速度 (%)中速(50%)(Runner)CushionV/P (小數點小數點 管理管理)0 mm80%保壓保壓 1,3次次 :V/P前前 P*0.9 P*1.1MAX*0.4速度 控制計量完成 (FS)FS(10%)壓力 控制形象複雜的情況，用多端注塑保壓保壓 2次次 : V/P前前 P*1.2MAX *0.8注塑 壓力 : 與實際值對比 15%向上 調整低速(30%)(Gate)HRS Type刪除初期 成型工藝的 決定 方法注塑工藝V/P + (10 %)Screw 移動移動 方向方向高速(60 80%)(產品)1(1)1(1)

58、中速低速高速 區間按照 鎖模部 控制方式 自動 適用1) 直線 vavle : 70 % 以上2) 比例 vavle : 80 % 以上 3) Servo vavle : 90 % 以上 開模開模 速度速度 (%)低速100 %0 mm35%速度 控制移動移動範本範本固定固定範本範本模具模具移動移動方向方向開模 速度 最佳化 : Cycle Time 縮短 及 模具 保護 同時 達成 100 % 按照 結合始點 調整.Guide Pin Guide Bush Angular Pin Slide 20mm20mm50%70 100%35%35% 3段 模具時Runner Plate和 固定 Pl

59、ate 開閉時，到 不能接觸的 部分 速度 降低.按照 注塑機 Maker可以 省略 例) LS電產開模 壓力 : 實際值 對比 15% 向上 調整閉模 速度閉模 壓力 Ramp 技能 設備初期初期 成型工藝的成型工藝的 決定決定 方法方法 Ejector開閉開閉工藝工藝(V/P)前進:1次(25/40),2次(40/30)後退:1次(40/30),2次(25/40)開模工藝1(1)鎖模 壓力 : 實際值 對比 15% 向上 調整低速高速 區間按照 鎖模部 控制 方式 自動 適用1) 直線 vavle : 70 % 以上2) 比例 vavle : 80 % 以上 3) Servo valve

60、: 90 %以上閉模閉模 速度速度 (%)100 %高壓 鎖模0.5 mm0 mm100%35%模具模具保護保護鎖模 壓力, 速度 20%+ 使 模具 動作 順暢 調整高壓發生速度 控制壓力 控制 按照 結合始點 調整.Guide Pin Guide Bush Angular Pin Slide 移動移動範本範本固定固定範本範本模具模具移動移動方向方向閉模 速度 最佳化 : Cycle Time 縮短 及 模具 保護 同時 達成 中速20mm20mm50%70 100%35% 3版 模具時 Runner Plate和 固定 Plate 開閉時 接觸不到的 部分 降低 速度 Ramp 技能 設備 : 閉模 速度 70% 以上 Setting 例) 東信