塑 膠 射 出 成 型問 題 診 斷暨產品與模具設計.ppt

凹陷指數 (原始設計) 凹陷指數 (修正設計) ?模 具 ?2. 澆道(Sprue)、流道(Runner)或/和澆口(Gate)太小 ? 澆道、流道或/和澆口太小，流阻提高，如果射壓不足，型腔無法填實，融膠密度小，發生凹陷的機率大。 ? 以CAE(如C-MOLD)在電腦上對不同的融膠傳送系統(包括澆道、流道和澆口)的充填進行模擬分析，找出理想的澆道、流道和澆口的尺寸(包括長度和斷面有關尺寸如直徑等)，是可行之道。 凹陷 Sink Mark 模 具 ?3. 澆口(Gate) 的數目或位置不當 ? 無論澆口的數目或位置不當，都會使得流長(Flow Length) 太長，流阻太大。如果射壓不足，型腔無法填實，融膠密度小，發生凹陷的機率大。 ? 以CAE在電腦上對不同的澆口設計進行模擬分析，找出澆口的最佳數目和位置是聰明的作法。 凹陷 Sink Mark 射出成型機 1. 料管溫度太高 料管溫度太高時，融膠密度小，冷卻時，貼近型腔表面的融膠先固化成凝結層(Frozen Layer)，塑膠體積收縮，型腔中央的融膠密度更小，等到中央的融膠也逐漸固化時，型腔中央會空洞化，空洞的內壁滿佈張應力，如果凝結層的剛性不夠，就會向內塌陷，形成凹陷。 降低料溫，融膠密度大，發生凹陷的機率小。 CAE 模擬分析的輸出包括凹陷指數(Sink Index)的分佈，凹陷指數大者，發生凹陷的可能性大，CAE可以幫助選擇凹陷可能最小的設計。 凹陷 Sink Mark ?射出成型機 2. 冷卻時間不夠 冷卻時間不夠，塑膠凝結層不夠厚，無法抵抗內部融膠固化收縮時產生的拉力，形成凹陷。 材料供應商可以針對不同的塑料和製品厚度，提供冷卻時間的建議值。 CAE模擬可以根據不同的冷卻時間預測不同的凹陷指數(Sink Index)，當凹陷指數大於許容值時，應採用更長的冷卻時間。 凹陷 Sink Mark 射出成型機 3. 緩衝(Cushion)或/和保壓不足 保壓壓力或保壓時間不夠，型腔內的塑膠因為壓力偏低或補充料不足而填壓不實，密度小 ，發生凹陷的機率大。 緩衝變0時，螺桿到底，不再前移，融膠冷卻、收縮時壓力降低，螺桿卻無法增壓，造成保壓不足，發生凹陷的機率大。 緩衝至少要有3mm才夠。 保壓壓力要足夠。保壓時間至少2秒。 CAE 模擬可以找出保壓壓力和保壓時間的理想值，根據此值設定後，再作微調，是聰明的作法。 凹陷 Sink Mark ?射出成型機 4. 止回閥(Non-Return Valve)失靈 止回閥防止料管內螺桿前的融膠在射出階段回流。 當螺桿推動定量的料前進時，如果止回閥磨損、破裂或座落不當，融膠可能滑過(slip past)螺桿前端、止回閥和料管之間的間隙產生回流，使得螺桿推到底(bottom out)，緩衝消失，發生凹陷的機率大。 將止回閥從螺桿前端移下，檢查各接觸面，若有焦膠(Burned Plastics)在面上，用金屬絲刷(Wire Brush)清除；切忌使用噴燈(Torch)燒掉塑膠，因為高熱會軟化閥金屬 ，使其加速磨損。 如果在接觸面上發現刻痕(Nicks)、裂縫(Cracks)或坑洞(Pits)，有此缺陷的零件應當更換。 凹陷 Sink Mark 條紋 Streak 條紋(Streak) : 熱劣解條紋： 成型品表面延著流向形成的噴濺狀線條 分子鏈縮短產生銀線(Silver Streak)，分子成塊變質產生褐線(Brown Streak)。 兩者皆可稱為燃燒條紋(Burn Streak)。 塑 料 1. 乾燥時溫度過高或/和停留時間過長。 ? 模 具 1. 澆口太小 2. 澆口或/和流道不順暢 3. 型腔進水 4. 模溫太低 條紋 Streak 射出成型機 1. 融膠溫度太高 2. 射速太快 3. 螺桿轉速太快，塑化時剪切速率太大 4. 停留時間過長 條紋 Streak Burnt streaks due to excessive residence time in the plasticizing cylinder Burnt streaks due to excessive residence time in the plasticizing cylinder 塑料停留時間可以下式計算： Resin residence time can be calculated as below: 1.4 x 使用塑料比重 x 料管料量 x 成形循環時間 聚苯乙烯比重 x 射料量 1.4 x sp. grav. , plastic x injection cap. X molding cycle