塑胶成形篇1-综合.ppt

1、1,射出成形篇,塑膠射出成形原理,射出成形的原理是，把塑膠粒加熱軟化，擠進封閉的模具內，等塑膠冷卻固化後把它從模具取出，因此，簡單的說是(熔融)(流動)(固化)。 模具的功能 射出成形是一種適用範圍很廣的成形法，可是實際上仍有許多形狀上的限制。第一是、這形狀必須能製成模具。第二、即使能製成模具，它必須能裝配於成形機，放進成形材料，製成成形品。 模具在開模狀態時分成二部分，當關閉時則裡面形成空隙部，在這部分灌注成形材料製成成形品。射出成形的三步驟,，(熔融)、(流動)及(固化)中，熔融係在料筒內進行，而流動和固化則在模具內進行。因此，模具可視為成形機的一部分。 模具是非常昂貴的零組件，往往比成形

2、機本身還貴。,2,射出成形縮短週期時間之方式,3,一般傳統射出成形機之週期時間及各動作，詳細如上面之圖A所表示，一定要上一個動作完成方可執行下一個動作。 有複合式動作機能的射出成形機之週期時間及各動作，詳細如上面之圖B、C所表示，上一個動作未完成亦可執行下一個動作。 圖B與圖C之不同處是：圖B之冷卻時間 計量(加料)時間。因此再複合式動作下，圖B之週期時間會短於圖C。(PS：一定需要冷卻時間完成方可執行開模動作。 目前公司僅有NIIGATA 100t採用複合式動作機能設定成形，開關為第一畫面之開模同時動作，因此可發現在計量(加料)時間未完成時機器已執行開模動作並且在NIIGATA 100t機器

3、第三頁畫面，設定開模到30mm時，即開始執行頂出動作。 手動完畢執行自動時，先關閉開模同時動作開關，待計量(加料)時間恢復正常後在開啟開模同時動作開關，才可避免漏膠問題的發生。整個週期時間約可縮短11.5sec左右。 需在品質及尺寸安定之前提下方可執行縮短週期時間。,4,1.可塑化 塑膠之所以能夠成形加工，是由於它在溫度與壓力的作用下產生變形，依受熱的溫度不同，可分為四種狀態，即玻璃狀態、高彈性狀態、可塑化狀態、分解狀態： 玻璃狀態：0T1，分子在凍結狀態，硬且脆，遇壓力則易破裂。 高彈性狀態：T1T2，因外力可變形，未達溶化狀態不易成形。 可塑化狀態：T2T3，可隨意加工成形。 分解狀態：T

4、3，塑膠開始裂解，出現氣體分解物，甚至達燒焦狀態。 2.熔化塑膠的流動性 一般的流體（例如：水、油）其流動狀態，皆依照牛頓定義進行。而塑膠熔液看似普通的流體，其實乃是非牛頓流體。例如：在牛頓流體中，雖然剪斷應力有變化，但其粘度卻不變。而塑膠熔液，當剪斷應力發生變化時，粘度也有明顯的變化產生。例如：在牛頓流體中，壓力從1增加到了10的時候，則流出量增加了10倍。以塑膠熔液來做同樣的實驗，當壓力從1增加到10，其流出量可能增加了100倍，或500倍，甚至1000倍（依照不同的塑膠而定）。,塑膠材料特性之介紹,5,因此在這種非牛頓流動中，壓力增大則流動抵抗減小。因此射出成形時，雖然澆口相當狹小，但卻

5、很容易填充於模穴內 . 可是在某些情況，必需以急速填充時，射出壓力及速度也就異常的增高。因此富有彈性的塑膠溶液（彈簧），頭一瞬間時承受過程的壓縮，第二瞬間時引起強大的阻力，其原因是壓力的起伏變動和流動體前端的亂流所發生的，這種流動狀況稱為彈性亂流。 3.塑膠材料之選擇： 設計製品之初即應選擇所用塑料，但大都未將模具併入考慮。但可能的話，所選用的材料應使模具之製造簡單才好。 成形收縮率小者（PS、ABS、PC）的尺寸精度較易達成。而成形收縮率大者（PP、PE、POM）較難做到尺寸精度（模具的公差為成形品公差之1/6）。 流動時黏度比較大者（ABS等），溶液較不易流入縫隙中，但黏度小者（如PA、P

6、OM）即使間隙很小溶液亦易於進入。 成形時之溫度較低者(PS等)較易成形且成形週期亦快，但成形溫度高者(PC)則較慢。,6,成形時不易變質或分解者（PS、PE、PP等），量產時不易引起品質不穩的不良品，但成形時易發生變質或分解者，若不嚴格要求成形條件（模具可以精密控制成形條件）則無法量產。此在熱澆道之情形下問題尤其嚴重。 4.結晶性塑膠與非結晶性塑膠 從分子的結構觀察，結晶性塑膠線狀高分子，依樣其化學構造，有些分子的一部份，乃以有規則地集合，將其稱為結晶性塑膠。不是所有的分子都變成此狀態，依據冷卻條件在重量比有4080程度變成結晶狀態。此程度稱為結晶度。結晶之內都是稱為Lamella的分子鏈彎

7、曲、折疊，而未進入產生單位結晶之結晶部分的分子鏈存在於Lamella或球晶之間，產生非結晶部分。非結晶性塑膠與結晶性塑膠不同，分子無法有規則地集合。這是由於形成高分子鏈之原子團太大、架橋妨礙結晶。 從容積變化的觀察結果，亦可將熱可塑性塑膠分為兩大類，一種是非結晶性塑膠，另一種是結晶性塑膠。對於結晶性與非結晶性之分類，在表中有關各種塑膠的習性已有註明。對於其容積與溫度間之變化，我們可由以下例子來做更進一步的了解。,7,例如：PS（非結晶性塑膠之代表）從20加熱到200時約膨脹8.3，以密度而言，從0.97 cm/g減少到1.012 cm/g（結晶性塑膠之代表）在同條件下有下列的變化： 20容積：

8、1.03 cm/g 200的容積：1.33 cm/g 容積增加率：29 已溶融的非晶性聚合物，採用現在所使用的射出成形機，可做大幅度的壓縮。因條件而異，過剩的溶融體也可強制填充於模穴內，在這種條件下做出的成形品，殘留著很大的內應力而固化。對成形品的性能有很大的影響。它會在脫模的瞬間被破壞，稍受到外力或因化學藥品的作用也很容易受破壞。 結晶性塑膠，因加熱使結晶完全融解，溶融體成了非晶狀態，其動作與非結晶性聚合物一樣。值得注意的是壓力變高時，從結晶質到非結晶質的轉移溫度也會提高。結晶性塑膠成形時，在成形品的品質上有一點很重要，即聚合物在非結晶狀態時必需要完成成形的動作。這件事，特別是對保壓期間而言，保壓中的變形即是因流動而引起的。,8,結晶性塑膠的溶融體急速冷卻後，成形品的某些部份，其再結晶化受到妨礙，再結晶化的現象無法瞬間完成，而隨時繼續進行，密度和結晶化程度之間有直接的關係，結晶化程度高，則密度提高。相反地，結晶化程度低，則密度降低，因急激的冷卻，而使再結晶化受到妨礙的部份，因溫度、時間因素的差異下，或多或少繼續進行後結晶化。後結晶化繼續進行，直到回復原本此部份的密度為止。因此可以了解後結晶化與後收縮是相關連的，後結晶化和後收縮也是造成成形品彎曲變形和尺寸變化（成形品變小）的原因。 模穴表面溫度高的話，成形收縮起初很大，熱處理時卻少有變化。因此，在很