成型品的品質概論.ppt

Oct 23 ‘02 Page:* By Colin Lin Babe Huang 第一單元 初級 (6) 成形品的品質概論 一、簡介 二、成形品尺寸發生誤差 的原因 三、尺寸精度與模具構造 的關係 四、成形縮收率 五、成形品的機械性質 六、總結 內容 塑膠成形品所要求的品質，大致可以分為外觀、尺寸精度、物理性質等三方面。 簡介 塑膠在成形過程中，由體積膨脹的熔融狀態到冷卻固化體積收縮的過程中，其變化並不單純，他除了外在的體積變化外，塑膠本身內在的結晶與內部應力等的變化也會影響到外觀、尺寸精度和物性。 簡介 提高模具製造精度雖可減少成形品的尺寸誤差，但成形品尺寸誤差的原因很多，不限於模具精度，它還關連到成形材料、成形條件和長時間的周圍環境等。 成形品尺寸發生誤差的原因 為何尺寸發生誤差？ (1)與模具關連的原因 成形品的尺寸是得自模具的尺寸，因此模具的製造精度是重要的因素之一。 長期使用的模具也會因射出壓力、鎖模力和模具的配合滑動等而造成變形、鬆弛、磨耗，此對成形品尺寸精度的影響也很大。所以模具的構造、材料、熱處理等是為考慮的重要事項。 長期使用 (2)與成形材料關連的原因 塑料在模塑過程中，在熱與壓力下成形，當解除了壓力與冷卻後，它必然有收縮的現象，所以成形品的尺寸小於模具的尺寸；而此差異的尺寸又隨塑料的不同而異，收縮率較大的塑料其收縮的變動也較大。其次塑膠的品質、著色材料、吸濕性、乾燥等不同，也會使收縮產生變化。 (3)與成形過程有關的原因 塑料在成形過程中，由於成形條件的不同，其收縮也會產生變化。故成形條件的控制亦為尺寸精度的重要因素之一，應控制的主要項目為： ☆加熱筒溫度 ☆模具溫度 ☆射出壓力與保壓時間 ☆射出量 ☆射出速度 ☆冷卻時間 (4)長時間的周圍環境影響 將射出成形品放置於大氣中，由於周圍環境的影響，經數日後，其尺寸、形狀和物性常會發生變化，甚至破裂，這是因為成形時的熱條件需要經一段時間後才會安定。 周圍溫度與殘留應力等所致的尺寸變化，與成形時的變化不同，稱為經時變化。 Good 尺寸精度與模具構造的關係 成形品的尺寸若直接取決於模具尺寸，則尺寸精度上的控制較易達成。 (1)直接取決於模具的尺寸 (2)不直接取決於模具的尺寸 不直接取決於模具的尺寸是指母模與公模的相對位置而言，它關連到總合的裝配精度或成形上的問題；比前項更難達到尺寸精度。 (3)其他尺寸 在成形過程中，由於射出壓力、鎖模力等的影響，有些零件會產生偏心、扭曲、反翹、彎曲等變形，致使成形品的尺寸精度發生偏差，此乃最難達到尺寸精度的部分。 成形縮收率 收縮率？ 成形品 剛從模具中取出的成形品，其溫度是很高的，需經過數小時後才能冷卻到常溫（室溫），此時成形品會隨冷卻而收縮。熱時的成形品尺寸與常溫時的尺寸之差，稱為成形收縮。 塑膠的成形收縮率雖可從資料庫中查得，但仍須參考成形條件、塑料流態、澆口設計、成形品的肉厚等，因為這些因素也能影響到成形收縮率。 (1)成形收縮與成形條件的關係 塑料在成形過程中關係到成形收縮率變動的有塑料溫度、模具溫度、射出壓力、射出速度與冷卻時間。在一般的情況下，模具溫度高及塑料溫度上升，則成形品冷卻速度慢，塑料的結晶增加，成形收縮變大。 記錄成形條件 (2)成形收縮與塑料流態的關係 在射出成形時，塑料以熔融狀態高速通過澆口的狹窄處時，塑料分子有被拉伸的傾向，且配列於一定的方向，此謂高分子的流動配向或分子配向。流動配向對成形收縮率的方向性因樹脂的種類而異，一般結晶形樹脂所受的影響大於非結晶形樹脂。又樹脂流動方向的收縮大於垂直方向，此是造成破裂的理論根據。 (3)成形收縮與澆口設計的關係 澆口的設計為模具的重要問題，因為澆口的形狀、尺寸與位置等不同，不但會使熔融塑料產生不同的配向，同時也使射出壓力產生差異，故能影響成形品的品質。 澆口太小時，容易產生充填不足，收縮下陷、燒焦、熔接線等外觀上的缺陷，也使成形收縮擴大。澆口過大時，雖可減少成形收縮，但澆口周邊容易發生過剩的殘留應力，導致成形品的變形或破裂。