注塑成型注塑成型工艺

注塑成型知識吳春益Ⅰ.注塑成型概論Ⅱ.注塑成型機Ⅲ.注塑成型條件Ⅳ.注塑成型的不良類型分析附録:Plastic的成型加工法注塑成型目錄BrBrBrBrBrBrBrBrBrOBrⅠ.注塑成型(射出成形)是什麼?■原理-加熱而成熔融狀態的Plastic材料,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,製造出與模具形象同樣形態的方法.■在熱加塑性Plastic的成型加工方法中,目前最為一般，最發展的成型技法.■注塑成型(射出成形)的3大要素-樹脂,模具,注塑成型機Ⅰ.注塑成型概論樹脂模具注塑成型機                                                Ⅰ.注塑成型概論注塑過程:合模→注塑→保壓→冷卻(塑化)→開模→脫模Ⅰ.注塑成型概論■Plastic的成型加工法樹脂種類成型法其他熱加塑性(ThermoPlastics)-壓出成型(Extrusion)-壓縮成型(CompressionMolding)-真空成型(Vacuum/ThermoFoaming)-中空成型(BlowMolding)-注塑發泡(InjectionThermoFoaming)-Gas注塑(GasAssistInjection)-ICM(InjectionCompressionMolding)熱硬化性(Thermo-set)-壓出成型(CompressionMolding)-SMC(SheetMoldingCompound)-移送成型(ResinTransferMolding)-FRP(FiberReinforcedPlastic)-RIM(ReactionInjectionMolding)Ⅰ.注塑成型概論Ⅱ.注塑成型機(InjectionMoldingMachine)Ⅱ.注塑成型機■注塑成型機的區分區分方法區分內容其他形態別水準型(Horizontal)/垂直型(Vertical)Flinger型/垂直水準型/特殊注塑形體方式（鎖模）直壓式(Direct)/曲臂式(Toggle)/DIMA式/Tie-barless式樹脂別熱硬化性(Thermo-set)/熱加塑性(Thermo-plastics)MultiComponents一般(1種)/Insert注塑/多種材料注塑驅動方式油壓式(Hydraulic)/電動式(Electricity)Ⅱ.注塑成型機<形態別的機種分類>◆水準型◆垂直型Ⅱ.注塑成型機◆Insert專用<形體〔鎖模〕方式分類>形體〔鎖模〕Cylinder形體〔鎖模〕油壓Hose油壓推杆稼動Die-platen◆直壓式的構造Ⅱ.注塑成型機◆曲臂式(Toggle)的構造形體〔鎖模〕CylinderCrossHead型後調整裝置ToggleLinkEjectorCylinder移動DiePlate機械式平安裝置固定DiePlate模具Tie-BarTailStockⅡ.注塑成型機■注塑機的構造和名稱Hopper이동반고정반형체CylinderTie-BarToggleLink型開Stroke調整裝置Ejector안전문NozzlePurgeCoverShutterController유압Motor油壓OilLevelGauge壓力Gauge形體（鎖模）部注塑部ScrewCylinderHeaterCoverFrame油壓控制裝置電氣控制裝置移動板平安門固定板形體(鎖模〕油壓Ⅱ.注塑成型機設置形體〔鎖模力〕,注塑,油壓,電氣裝置的基礎部位形體〔鎖模〕,注塑一般在Frame上面放置,油壓和電氣控制部在Frame內部,內裝油壓機器的一局部(板操作側〕設置在Frame外部.在注塑時用強力來維持模具,防止模具發生推動的裝置<形體裝置的構成>①固定板,可動板(型板,DiePlaten)-固定板,可動板所構成-固定板固定在Frame上,可動板隨著Tie-bar開閉模具②Tie-bar-支持型板,在模具開閉動作時，發揮Guide功能-在Toggle式,通過Tie-bar的伸張引起的彈性恢復力而發生形體〔鎖模〕力。■Frame■形體〔鎖模〕裝置(ClampingUnit)Ⅱ.注塑成型機③形體〔鎖模〕Cylinder-模具在開閉時,發生形體力的油壓Cylinder直壓式:Piston直接結合到可動板Toggle式:通過ToggleLink的構造,可增加力量④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,調整0點時需要-Toggle式,因需要按模具厚度來調整形體〔鎖模〕裝置,才能得到形體力，因此需要厚度調整裝置⑤Ejector-注塑後，從模具突出成型品的裝置⑥平安門-考慮作業者的平安和防止受傷,和注塑機的動作進行設定InterLock:後門一般是作業者的死角,通常和Power連接進行Open時PowerOffⅡ.注塑成型機<形體〔鎖模〕裝置的種類>-一般直壓式和Toggle式最為代表,也有移送用Toggle,最終形體力用直壓式的複合式,還有最近開發的2Plate工法的DIMA式。①直壓式-型開閉速度慢(∵CylinderSize大)-一直維持同樣的形體力-易於把握形體力〔鎖模力〕-形體力發生的時間長②Toggle式-Energy效率高,可進行輕量化-可進行Hi-Cycle成型(高速型開閉)-難於正確確認形體力〔鎖模力〕-Tie-bar的伸張和彈性恢復會發生形體力,因此必要設定模具厚度Ⅱ.注塑成型機1.鎖模力:根據產品的大小決定鎖模力.鎖模力=P*A平均有效壓力(300~1000kg/㎠)投影面積(計算型開閉方向面積)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為基準.(最正确注塑量為最大注塑量的30~80%)最大注塑量=螺杆截面積*最大計量距離*樹脂的比重■注塑機選定方法Ⅱ.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2000kg/㎠)注塑力=P*A最大系統壓力注塑ram斷面積注塑壓力=注塑力/螺杆斷面積Ton,kg/㎠表示ΠD²4螺杆的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.Ⅱ.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=注塑率/螺杆斷面積用m³/sec表示ΠD²4螺杆的直徑最大注塑速度影響產品的外觀(熔接線(weld),流痕(flowmark)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。Ⅱ.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夠.橫向豎向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Ⅱ.注塑成型機7.型開閉距離:確保取出產品的空間雖然需要產品長度的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:表示取出成型品時的ejector的動作距離.Ⅱ.注塑成型機■注塑機周邊附帶設備-模具溫度調整機(MoldTemperatureController)-原料自動移送裝置(AutoFeedingSystem)-原料Tank/容器(Silo/Hopper)-原料乾燥機;HopperDryer(除濕)/Oven&ConvectionDryer(熱風)-Robot&Stocker-混合機(Mixer)-粉碎機(Crusher)-其他Ⅱ.注塑成型機1.噴泉流動(fountainflow)一般的注塑產品是壁厚薄的平板產品.平板產品的定義是厚度在3~4mm以下，寬度為厚度5倍的產品.在這種CAVITY內樹脂流動時在模具上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品的外表部位，後端的計量樹脂填充產品的中央部位.(b)FOUNTAINFLOWMelt厚度(t)寬度(w)(a)平板MODEL固化層主要成型影響因素Ⅲ.注塑成型條件■流動理論2.剪斷變形率和摩擦熱量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.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,但是注塑速度在特定速度以上的話減少跟模具的接觸時間熱損失少，根據剪斷變形率增加摩擦熱量也發生增加樹脂的流動線段溫度保存或者上升.此外固化層厚度是注塑速度越慢模具的損失熱增加，固化層的厚度也增加.(a)Shearrate低速注塑高速注塑(b)Temperature(c)Slowfilling摩擦熱量損失熱量流動前端溫度下降(d)Fastfilling流動前端溫度上升Ⅲ.注塑成型條件■流動理論InjectionPressureFlowLength流動前端料把流道GATECAVITY3.注塑壓力壓力是熔融樹脂克服流動阻力的原動力.當螺杆達到保壓轉換點的時候螺杆前段的壓力叫注塑壓力.用比注塑成型機的最大注塑壓力小的壓力充滿型腔(cavity)端點為止.要不然會有可能發生未成型.一般考慮平安率,模具設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80%以下壓力加強量(30~50%)成型內壓Ⅲ.注塑成型條件■流動理論4.注塑速度(Filltime)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.流動前端一定溫度Filltime(sec)最大射出壓力(Mpa)最佳注塑速度區間成型區間注塑機最大注塑壓力OptimumSpeed摩擦熱量損失熱量流動前端溫度下降流動前端溫度上升LowSpeedHighSpeedⅢ.注塑成型條件■流動理論4-1.最正确注塑速度最正确的注塑速度是，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也應不同.薄的比厚的有效流動斷面較小，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.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(PC,PMMA)有較小的U型弧度，但是沒有那種屬性的材料(PP,ABS)有較大的U型弧度.所以有的材料對注塑速度敏感，有的材料則不敏感.摩擦熱量損失熱量(a)厚CAVITY(b)薄CAVITYFilltime(sec)最大注塑壓力(Mpa)1234567820406080100120140160PCPP(c)不同注塑速度下的注塑壓力最正确注塑速度區間Ⅲ.注塑成型條件■流動理論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了保證樹脂冷卻收縮率在用適當壓力適當時間內前進螺杆繼續提供樹脂到型腔內的工程.對於產品的收縮率有很大的影響.(2)保壓強度和時間的確定保壓的大小左右收縮率的大小.提高保壓產品會變大能阻止發生縮印.但是相反的情況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品變形.一般適當保壓是最大注塑壓力的70~80%.保壓的時間:保壓時間關聯與型腔的厚度.因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.根據產品厚度設計適當的GATE.GATE的固化時間依賴GATE的厚度跟長度.成型時間(sec)注塑壓力(Mpa)保壓時間填充時間保壓強度(a)保壓強度和時間厚度(t)寬度(w)(b)GATE長度長度(l)Ⅲ.注塑成型條件■流動理論(3)最正确保壓設定一般把保壓按照一定的壓力平均給的話GATE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.這樣的不平均增加殘留應力會是變形的重要原因.因此不是用平均的壓力設定保壓，逐漸減少保壓的大小通過屡次保壓設定減少CAVITY內壓位置的偏差此外產品厚的地方設置GATE.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GATE能充份的提供壓力能讓收縮率平均.保壓時間要設定在gate固化時間以上.把保壓設定在GATE固化時間以下的話，螺杆為了可塑化後退(因為通常保壓工程後是計量工程)壓縮在gate前端原有的樹脂往後流出去.跟著GATE周圍收縮率大.成型時間(sec)注塑壓力(Mpa)P1P2P1P2GATECAVITY成型時間(sec)注塑壓力(Mpa)P1P2(a)一般保壓(b)最正确保壓(c)GATE位置Ⅲ.注塑成型條件Ⅲ.注塑成型條件成型工藝壓力注塑壓力,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,環境環境原材料注塑機模具成型品品質Ⅲ.注塑成型條件成型工藝原材料的計量,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〕從Nozzle流入樹脂到模具的速度→Screw的前進速度■注塑速度(InjectionSpeed)■螺杆溫度〔Cylinder〕■模具溫度(MoldTemperature)意味著計量時Screw的回轉速度RPM和加塑化(熔融)時間有密切關係,需要按材料來調整■螺杆回轉數(ScrewRPM)Ⅲ.注塑成型條件推動Cylinder內樹脂到模具內的力量→推動Screw的壓力*注塑壓力的理論計算F=油壓=×PπDi24Cylinder單面積■注塑壓力(InjectionPressure)注塑完畢後，為了防止樹脂逆流，繼續推動Screw的狀態保壓有助於補償收縮率和防止樹脂的逆流長處熔融空氣排除供應安定化短處燃燒分解加塑時間的延長在保壓工程完畢後，抓住為計量而後退的Screw的力量(油壓)背壓上升時■保壓(PackingPressure)■背壓(BackPressure)Ⅲ.注塑成型條件意味著產品的適當成型量,通過ShortShot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。計量完畢後，為了防止Drooling而強制後退Screw的量。意味著，注塑終了後Screw的許可位置區間，為補壓的充分傳達而需要。一般注塑時間，包括注塑/補壓時間,可Control產品的適當充填。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，如果太長會影響到Cycletime，如果太短會發生變形。■供應量〔ScrewRPM)■切換(V->PChangePoint)■射退(SuckBack)■料墊(Cushion)■冷卻時間(CoolingTime)■注塑/保壓時間(Injection/HoldTime)Ⅲ.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一般是區分注塑機大小的基準之一。☞一般性的產品，要求形體力是F(Ton)＞產品投影面積(㎠)×樹脂模具的內壓(kgf/㎠)×10-3從Nozzle可注塑的樹脂最大重量表示1Shot最大量的數值和形體力一起是代表注塑成型機能力的數值*注塑容量C=×LW=C×密度×注塑效率C=SprueRunner+Cavity+Cushion量πD24■形體力〔鎖模力〕(ClampingForce)■注塑量(ShotWeight)■注塑容量(㎤/shot)Ⅲ.注塑成型條件注塑工程是指，以下的模具關閉到加塑化，注塑，冷卻，計量，型開，取出的迴圈工程(1Cycle)的連續。型閉(MoldClamp)注塑(Injection)保壓(PackPress)取出(Ejection)型開(MoldOpen)冷卻(Cooling)/計量(Feeding)Ⅳ.注塑工程(InjectionProcess/Cycle)注塑CycleⅢ.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，支持可動側模具的力。在模具成締完全完畢後，注塑部往前前進，Nozzle接觸到SprueBushing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Burr等導致的模具損傷。型閉開始型閉完了高速移動低速移動模具保護■型閉(MoldClosing)■形體〔鎖模〕(MoldClamping)■噴嘴前進(NozzleAdvancing)Ⅲ.注塑成型條件Nozzle和SprueBushing結合後，注塑Screw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Cycle注塑的準備，開始進行樹脂熔融的階段。(包括計量階段〕■加塑化(Plasticization)■注塑(Injection)Ⅲ.注塑成型條件為了維持所要得到的產品形象，防止發生Sink或Void等的不良，在充填完畢後，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安定的置數，需要一定時間維持模具的溫度。■保壓(Holding)■冷卻(Cooling)Ⅲ.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Nozzle內樹脂的固化，注塑部會進行後退，解除Nozzle和SprueBushing的接觸，準備下一次注塑的階段。(如果沒有Nozzle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EjectorPin動作而從模具取出成型品的工程。■噴嘴後退(NozzleRetreat)■型開和離型(MoldOpening&Ejection)Ⅲ.注塑成型條件.Ⅴ.成型條件的決定方法■初期成型條件的設定基礎1)溫度:盡可能低設定(防止分解和縮短Cycle時間為目的)2)壓力:注塑壓/補壓/背壓低設定(防止OverPacking引起的模具損傷)3)形體壓:高設定(防止發生Burr和考慮裝備的平安率)4)速度:-注塑速度低速(防止OverPacking)-ScrewRPM低速(順便看著產品外觀來調整)-型開閉低速(防止模具破損)-供應Stroke小(防止OverPacking)5)時間:-注塑補壓長(確實GateSeal)-冷卻長Ⅲ.注塑成型條件.Ⅴ.成型條件的決定方法Ⅲ.注塑成型條件■階段注塑成型(多段注塑)Ⅲ.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.AcBbCaCcBbAa12✔■注塑速度調整方法螺杆位置注塑開始注塑速度充填完畢1)澆道,流道部:在期高速到量產時中速(防止凝固&過熱)2)進膠口部:低速(防止Jetting,SilverStreak等)3)成型部:高速(防止FlowMark,Weld)4)保壓部:低速(Gas,Burr等的減小，保壓的切換位置重要)1)2)3)4)Ⅲ.注塑成型條件Gate充填末端注塑速度1234Gas燃燒BurrJettingWeldLineFlowMark■注塑速度的功能1)中~高速2)為防止Gate周邊的Jetting或SilverStreak發生，需要低速進行3)為防止FlowMark或WeldLine，需要高速4)為防止Gas燃燒或發生Burr，需要中低速進行和平安切換Ⅲ.注塑成型條件在低壓時-ShortShot-SinkMark-置數小在高壓時-Burr-彎曲-置數大-Crack-殘留應力-離型問題切換GateSeal123離型彎曲殘留應力SinkMarkShortShot置數小Burr■保壓形態1)為了防止Burr，要低壓2)為了防止SinkMark或置數變小，要高壓3)為了防止殘留應力，要低壓Ⅲ.注塑成型條件■注塑成型工程時間別的型內壓力分佈時間型內壓力Peakcavitypressure注塑補壓模具內的冷卻型閉補壓(壓縮)Gate的固化型開Ⅲ.注塑成型條件■注塑⇒補壓工程切換位置別的Cavity內壓力的變化時間Pc時間Pc時間Pc時間Pc在注塑工程上，沒有補壓工程的切換時-最終壓力接近充填壓力時(小Gate或大L/t)慢的切換模具上的流出(材料從模具往Barrel逆流)-模具破損-Burr發生太快的切換由補壓來充填Cavity-表面上發生Mark正確的切換,在注塑工程柔軟移動到補壓工程Ⅲ.注塑成型條件■注塑條件對收縮率的影響補壓時間收縮樹脂溫度收縮補壓壓力收縮注塑速度收縮模具溫度收縮厚度收縮Ⅲ.注塑成型條件Screw移動方向樹脂名PSSANABSLDPEHDPEPPPAPOMPCPMMA樹脂常數0.910.880.880.690.710,710.91.131.030.97注塑工藝最正确化: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*Ø2)+Cushion背壓:5~15kg/cm2注塑速度注塑壓力MastermatchesColoringResin1次(1초)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%)(Runner)CushionV/P(小數點管理)0mm80%保壓1,3次:V/P전P*0.9P*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2次:V/P전P*1.2MAX*0.8注塑壓力:實際值對比15%向上調整低速(30%)(Gate)HRSType刪除透明物(SAN,GPPS):適用在10~15GF15%장섬유背壓適用在5kg/cm2V/P+(10%)Ⅲ.注塑成型條件注塑工藝[Cushion]Min3mmScrewØ의1/20(小型)~1/25(中大型)V/P95%:厚度3.0mm以上96%:厚度2.5mm97%:厚度2mm,一般形象98%:厚度2mm,複雜形象GF含有RESIN注塑工藝最正确化: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,T3.0mm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(1초)1次(skin)2次(尺寸)3次(Sealing)低速(30%)(skin層)注塑壓力/速度(%)中速(50%)(Runner)CushionV/P(小數點管理)0mm80%保壓1,3次:V/P前P*0.9P*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2次:V/P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)HRSType刪除初期成型工藝的決定方法注塑工藝V/P+(10%)Screw移動方向高速(60~80%)(產品)1차(1초)1차(1초)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)Servovavle:90%以上開模速度(%)低速100%0mm35%速度控制移動範本固定範本模具移動方向開模速度最正确化:CycleTime縮短及模具保護同時達成100%[按照結合始點調整.]GuidePin↔GuideBushAngularPin↔Slide20mm20mm50%70~100%35%35%※3段模具時RunnerPlate和固定Plate開閉時，到不能接觸的局部速度降低.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技能設備初期成型工藝的決定方法Ejector開閉工藝(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1차(1초)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)Servovalve:90%以上閉模速度(%)100%高壓鎖模0.5mm0mm100%35%模具保護鎖模壓力,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.]GuidePin↔GuideBushAngularPin↔Slide移動範本固定範本模具移動方向閉模速度最正确化:CycleTime縮短及模具保護同時達成中速20mm20mm50%70~100%35%※3版模具時RunnerPlate和固定Plate開閉時接觸不到的局部降低速度Ramp技能設備:閉模速度70%以上Setting例)東信油壓Max.到達時間:0.1S按照注塑機Maker，能省略例)LS電產閉模速度閉模壓力電動注塑機時90%以上Setting按照Ramp技能精度調整1.0~0.1mm初期成型工藝的決定方法20%1.產品高度2.Angularpin水準高度閉模工藝■黑點，污染材料在注塑Cylinder內的燃燒-滯留時間長或破損的Screw或Barrel內的燃燒而連續發生的黑點-在破損的ScrewHead，局部性過熱而發生的黑點-注塑Cylinder在加熱狀態下，長時間停止機械而發生的黑點-在Nozzle部，燃燒的材料導致的黑點污染-從Screw或Barrel上破損的微細金屬破片-供應到Hopper或Silo的材料包裝引起的污染-打開包裝時發生的線頭或紙片-在AutoFitting上，污染空氣導致的污染顏料的分散不良難燃劑和安定劑等的劣化Ⅵ.注塑成型的不良類型分析Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□在注塑Cylinder內的材料碳化-因滯留時間的延長或在破損的Screw或Barrel內的碳化而持續發生的黑點。-破損ScrewHead上的局部過熱導致的發生黑點。-注塑Cylinder在加熱狀態下，長時間停止機械而發生的黑點。-在Nozzle局部燃燒的材料引起的黑點。Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□注塑成型機內的材料供應領域DesignGuide一般的Design材料供應改善的DesignaddTaper(1.5~2o)-材料碳化減小-易於清潔材料供應Ⅵ.注塑成型的不良類型分析■銀條紋(SilverStreak)材料的水分使用前進行材料的乾燥。材料的分解降低Cylinder溫度。注塑速度太快降低注塑速度。在加塑化工程上的AirTrap粗糙粒子和微細粒子的混合模具溫度太低不適當的模具設計沒熔融的材料降低背壓。降低Screw的rpm。除去不均衡材料後使用。提高模具溫度。調整好GateBalance。變更Gate的位置。設置GasEjection或增加數量。提高熔融溫度或改為大成型機。除去污染的材料後使用。Ⅵ.注塑成型的不良類型分析■熔接痕(WeldLine)樹脂溫度太低注塑速度太低模具冷卻太快提高樹脂溫度提高注塑速度和注塑壓力提高模具溫度不適當的模具設計增加Gate增大Gate的置數變更Gate的位置部分性增加厚度材料的流動性不良使用高流動材料MeldLine(hotweld):熔融先端再結合後，從新在Cavity內流動的狀態。2.ButtWeld(coldweld):熔融先端在反對方向偶然見面而幾乎瞬間停止流動的狀態。12Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□WeldLine-成型品外表生成流動形狀或材料流動中分流再合流時發生的融合面的線狀不良。Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□Weld強度,耐久性，外觀-影響因數;材料選定加工條件模具設計產品設計WeldⅥ.注塑成型的不良類型分析□在Weld領域上的脆弱點-不良因素;分子之間的不完整結合/分散分子(或者纖維)不適當的冷卻Weld外表的V-notch殘存Weld外表的異物質或未細工的存在Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□分子間的結合和分散熔融流動熔融流動Weld內部未分散局部分散完全分散AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□Weld現象結合不良結合不良結合良好Weld單面WeldLine的結合形象，不但是外觀的不良，而且同時是對產品作用為尖銳應力的集中點。AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□Weld消滅角度CoreWeld角度樹脂流動WeldLine按材料別有120°~150°的“消滅角度〞。AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□Weld效能和外觀的改善在Weld的周圍設置Overflowwell。ButtWeldOverflowwell正面衝突的WeldⅥ.注塑成型的不良類型分析□Weld效能和外觀改善多點Gate的配置ButtWeldSpoke上的Gate設置(縮短流動的距離)正面衝突的WeldⅥ.注塑成型的不良類型分析■縮印(SinkMark)牆壁的厚度不同減小牆壁厚度厚的局部。Sprue，Runner，Gate的Size太小。增大Sprue，Runner，Gate的Size。注塑壓和補壓太低。提高注塑壓和補壓。成型溫度太高。降低Cylinder溫度和模具溫度。不充分或不均衡的模具冷卻檢查冷卻系統。不充分的材料供應量提高材料供應量。正確調整切換點。(設置Cushion)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□縮印(SinkMark)-成型品單面厚度厚的部位會慢慢進行冷卻，但厚度薄的部位會先進行冷卻而發生的收縮也快，因此厚度薄局部的材料會被拉近而發生全體收縮在厚度厚部位的集中。導致厚度厚部位的外外表發生凹進去的現象，此現象稱為Sinkmark。Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□注塑成型工程上時間別的型內壓力分佈時間型內壓力Peakcavitypressure注塑補壓模具內冷卻型閉補壓(壓縮)Gate的固化型開Ⅵ.注塑成型的不良類型分析注塑成型階段(P-V-T曲線)12345678體積收縮壓力增加非結晶性高分子溫度體積比1.熔融樹脂的模具內流入1-2.模具內充填2.充填完畢2-3.壓縮補壓階段3.模具內的最大壓力(轉移到補壓階段)3-4.切換為保存壓力4.補壓開始4-5.冷卻和固化層厚度增加引起的壓力降下5.Gate固化，補壓終了5-6.產品的冷卻，收縮引起的壓力下降6.達到大氣壓，開始成型收縮6-7.在模具內的等壓冷卻7.型閉，產品取出7-8.成型後冷卻引起的收縮8.最終產品的體積AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)importantⅥ.注塑成型的不良類型分析□多樣厚度的產品發生Sinkmark的產品設計厚度太厚。不均衡的厚度。有角的內·外半徑改善的產品設計均衡的厚度薄厚度內·外半徑SinkmarkAdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□Boss的設計發生Sinkmark或Void的Boss設計改善的Boss設計利用Rib貼在牆上的Boss除去厚度厚的部位採用Gusset設計可從側面分離的BossAdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□適當的Boss設計AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□適當的Rib設計AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)適當設計太厚的Rib半徑過多收縮VoidSinkmarkRib的厚度要薄於牆壁厚度:>3.2mm----40%ofwallthickness<3.2mm----60%ofwallthicknessⅥ.注塑成型的不良類型分析■彎曲/變形(Warpage)彎曲是因注塑物部位別的收縮率偏差而發生。Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□發生彎曲的主要原因區分主要因數材料非結晶性,結晶性特性,補強材特性,吸濕性產品形象產品厚度和厚度分佈,產品的置數,排除（Ejection）勾配收縮限制的要素模具加工Gate位置，Gate種類和Size，RunnerSystem，冷卻管配置，模具加工公差,模具的變形,取出系統加工條件樹脂溫度和均衡性,模具溫度和均衡性充填和補壓,補壓時間,取出時的產品溫度,形體（鎖模）力模具上下側溫度差異會引起冷卻時間的差異，而冷卻時間差異會引發殘留應力的差異。-產品內的壓力(注塑壓，補壓)差，會以收縮的不均衡分佈來呈現。樹脂的流動方向和流動直角方向的配向差異引起的收縮率差異，會以殘留應力來呈現。Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□適當的產品檢討產品設計或模具設計時，為提高置數安定性的檢討事項材料選定產品的厚度分佈Gate，Runner的置數和位置成型條件均衡冷卻設計Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□樹脂流動方向引起的配向效果配向效果Gate一般注塑按流動方向而有相對更加收縮的傾向。纖維補強樹脂的收縮，被流動方向的補強纖維方向所限制。AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□上下側冷卻差異引起的效果HotsurfaceCoolsurface產品取出彎曲(buckling)高取出溫度Modulus低的材料殘留應力(nobuckling)低取出溫度Modulus高的材料AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□冷卻差異引起的效果(Conner效果)CoreCavity因Core部位的冷卻比Cavity有難度，因此產品的Core側，在取出後發生更大的收縮。qCore<qCavity彎曲或殘留應力AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□產品厚度均衡性別的影響具有不均衡厚度分佈的產品設計修正為具有均衡厚度分佈的設計厚度厚的部位因收縮率相對大而發生彎曲。AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析□Cavity壓力差異引起的變形Gate附近持續會受到高壓.Gate取出Gate附近:低收縮率流動末端部:高收縮率AdaptedfromRobertA,Malloy.PlasticPartDesignforInjectionMolding(1994)Ⅵ.注塑成型的不良類型分析■飛邊(Flash)不充分的形體壓（鎖模）增加形體壓。注塑速度太快降低注塑速度。注塑壓力太高降低注塑壓力(尤其是最初補壓要降低）供應量太多降低供應量。模具面的污染清掃模具面。樹脂溫度太高降低樹脂溫度。不適當的PartingLine檢查PartingLine。Ⅵ.注塑成型的不良類型分析■流痕(FlowMark)ColdFlowMark樹脂溫度和模具溫度太低Nozzle，Sprue，Runner，Gate的置數太小。注塑速度和注塑壓力太低ColdSlugWell太小GasFlowMark材料的水分材料的劣化背壓太低注塑速度太快Gas排除不充分提高樹脂溫度和模具溫度。增大Nozzle，Sprue，Runner，Gate的置數。提高注塑速度和注塑壓力。增大ColdSlugWell。使用前乾燥材料。降低樹脂溫度。提高背壓。降低注塑速度。Gas排除的改良。Ⅵ.注塑成型的不良類型分析■噴射(Jetting)ColdSlug設置ColdSlugWell。樹脂溫度，模具溫度太低提高樹脂溫度，模具溫度。熔融樹脂的流動太快降低注塑速度。增大Gate的置數。不適當的Gate位置變更Gate的位置。Ⅵ.注塑成型的不良類型分析■未成型(ShortShot)型Shot的容量大於成型機的容量增加成型機的容量。Runner和Gate的置數太小增加Runner和Gate置數。樹脂溫度和模具溫度太低提高樹脂溫度和模具的溫度。基本厚度太薄增加基本厚度。供應量不足增加供應量。注塑速度太慢提高注塑速度。不適當的Gas排除（Ejection）改善Gas排除（Ejection）。Ⅵ.注塑成型的不良類型分析附録.熱加塑性Plastic加工方法介紹壓出成型(Extrusion)壓縮成型(CompressionMolding)真空成型(VacuumFoaming/ThermoFoaming)中空成型(BlowMolding)注塑發泡(InjectionThermoFoaming)Gas注塑(GasAssistInjection)附録:Plastic的成型加工法PelletsPartHeatingCoilsScrewDieContinuousProcess附録:Plastic的成型加工法壓出成型TheProfileExtrusionDieContinuousFlowUniformCross-Section附録:Plastic的成型加工法壓出成型ExtrudedThroughDieSupportedandCooledbyaStackofPolishingRollsCutandTrimmedOnceBelowGlassTransitionTemperatureSheetMaybeUsedinThermoformingandCompressionMoldingSheetExtrusionExtrusionCutawayViewDieRigidSheetRollStack附録:Plastic的成型加工法壓出成型Softenedsheetisplacedinamoldthenpressedintoshapebycompressiveforce.壓縮成型附録:Plastic的成型加工法231SoftSheetTrimmingCompressiveForcePart附録:Plastic的成型加工法壓縮成型AtmosphericPressure(14.7psi)SoftenedSheetMoldPartVacuum附録:Plastic的成型加工法真空成型附録:Plastic的成型加工法中空成型(BlowMolding)PinchBarParisonDropPreBlowFullPressureReleaseMoldPart12345附録:Plastic的成型加工法中空成型(BlowMolding)IncreasestheattainablewallthicknessGasexpandsinsideplasticizedmaterialtocreatefoamcoreSKINSKINCORE附録:Plastic的成型加工法發泡成型可用於大型產品可進行低壓成型HighStiffnesstoWeightRatioAdvantagesDisadvantagesCycleTime長外觀需要發泡劑BlendingBlowingAgentwithResin附録:Plastic的成型加工法發泡成型GasAssistMoldedRibInjectionMoldedRibGasCreatedCavitySinkGasAssistInjectionMolding附録:Plastic的成型加工法氣輔注塑成型