塑料成型技術(shù)

(完整word版)塑料成型技術(shù)(完整word版)塑料成型技術(shù)(完整word版)塑料成型技術(shù)塑料成型技術(shù)數(shù)據(jù)一、前言在射出成形過程中，從試模到大量生產(chǎn)的這一段期間內(nèi)，因成形不良，致使成品產(chǎn)生暇疵，而造成不良品或報廢品的因素有很多，其中主要原因大致可歸納為以下數(shù)點：1.成形作業(yè)過程中品管人員或作業(yè)人員疏忽。2。成形材料使用不當(dāng)。3。射出成形機能力不足。4。成形作業(yè)條件設(shè)定不當(dāng)。5。模具設(shè)計上制作不完備。6。成形品設(shè)計上下不完善.形成成形不良之原因，除上述第一項純屬品管人員或作業(yè)人員之疏忽，而造成之錯失外,其余若詳加分析的話則可得知實際上造成成品不良的原因,并不單純,因為在上述諸項原因中有的不良原因之形成，并非是單獨由某一種原因所產(chǎn)生的,而是有許多項狀況之消除，常有賴于實際作業(yè)者多年的經(jīng)驗與直覺的判斷。二、成形品不良狀況1。充填不足(SHORTSHOT）2。毛邊（FLASH）3?？s水(SINKMARK）4。流痕（FLOWMARK）5.噴痕（JETTING)6。銀條(SILVERSTREAKS)7。表面模糊狀(DULLSURFACE)8.接合線（WELDLINE）9。氣泡（BUBLE)10.黑條與燒焦(BLACKSTREAKS）11.裂痕與破裂(CRAGINGCRACKING）)12。變形(WARPAGE）13.頂白(白化、挽白)14。顫紋(CHATTERMARK）15。表面剝離(層裂)三、形成不良的原因1.充填不足（SHORTSHOT）又稱為缺料、短料、未飽料……，系指成形時所射出的熔融塑料【註1】未能完全充滿整個模窩【註2】而言，發(fā)生充填不足的原因大都是成形條件設(shè)定不當(dāng)，成品壁厚設(shè)計太薄,模具設(shè)計制作不完備成形機本身容量不足.2。毛邊（FLASH）又稱之為溢料、毛頭、過飽料……，系指熔融樹脂流入分模面（P.L面）里,或滲入模仁【註3】之嵌合處內(nèi),致使成品產(chǎn)生不應(yīng)有的料。形成毛邊的原因，除成形機的能力不足外，大致上可以說是模具的問題比較多?！驹]1】塑膠原料在料管中加溫至最宜成形的溫度時融解成流體的現(xiàn)象，稱之為熔融樹脂。【註2】雄(公)模與雌(母)模，合模後所留下之間隙亦是將來成形後，所得之成品形狀，此一空間稱之為模窩。【註3】一組模具之組成很少是由一塊鋼材一體加工成形的,大部份是由許多種鋼材及配件嵌合而成的，除了本體以外之配件，稱之為模仁或仁仔或CORE配件模塊等。3。縮水（SINKMARK）也稱為收縮下陷、凹陷、酒窩、耐凹…,是指成品表面產(chǎn)生凹陷的現(xiàn)象。形成縮水的原因是熔融樹脂于冷卻固化時，其體積因熱脹冷縮之原理產(chǎn)生收縮，在成品的肉厚比較厚的地方發(fā)生此種現(xiàn)象。比較容易產(chǎn)生收縮的地方大多是在成品有RIB(肋)或是BOSS(轂)的背部，亦或是肉厚相差懸殊的地方。4.流痕(FLOWMARK）是指熔融樹脂流動后的痕跡,以澆口為中心，而呈現(xiàn)年輪狀的條紋.此種現(xiàn)象在粘度高而流動性不良的樹脂較容易出現(xiàn)造成流痕的原因是因為最初流入模窩內(nèi)的熔融樹脂冷卻過快，而與后續(xù)的熔融樹脂產(chǎn)生交界而殘留下的痕跡。5。噴痕（JETTING)亦稱為噴射流，是指熔融樹脂從澆口往模窩內(nèi)射進(jìn)時成紐帶狀固化，在成形品表面呈蛇行彎曲狀的模樣，噴痕也可視為流痕的一種.產(chǎn)生噴痕的原因是塑料充填的過快，而呈現(xiàn)樹脂的流痕，在使用側(cè)面澆口的模具時，若沒有設(shè)熔渣滯留部【註2】或是熔渣滯留部過小時就容易產(chǎn)生噴痕，原因是通過澆口的較冷樹脂會直入模窩，碰到模窩的壁面而固化，繼而被后續(xù)的熱樹脂推流而殘留痕跡。此種現(xiàn)象應(yīng)追加熔渣滯留部或加大澆口斷面積或選擇其他的澆口形狀來防止.6.銀條(SILVERSTREAKS）俗稱白花或起昌.系指成形品外觀面上,沿樹脂流動的方向所產(chǎn)生的條紋，由于反射光的關(guān)系而呈現(xiàn)銀白色條紋，所以稱為銀條。形成銀條的原因是樹脂中含有水份【註4】或揮發(fā)物或者是模具表面附著有水份、油等揮發(fā)物,亦或者射出成形機的螺桿卷入空氣等諸原因都會發(fā)生銀條,因為當(dāng)溶融樹脂進(jìn)入模窩內(nèi)時，若空氣無法完全被排擠出，則殘留的氣體就會附著在成品的外表上,或內(nèi)部里面。附著在外表上的就會形成銀條,在成品內(nèi)的就會形成氣泡。7。表面模糊狀(DULLSURFACE）也叫起霧是指成形品表面失去樹脂本來的光澤,像罩有一層乳白色層膜，成為模糊狀態(tài)。形成光澤不良的原因，大都是模具表面狀態(tài)所引起的，因為模具表面若研磨不良時，則形成品的表面當(dāng)然得不到充分的光澤.其他如成形過程中，使用過多的離模劑或油脂性離模具劑,也都會有損成形品表面的光澤。8.接合線（WELDLINE)俗稱接水痕、水痕、接料痕、熔接線…，系指熔融塑料分成二道以上流動于最后再會合時，由于流動樹脂的前端部冷卻固化致使于會合時，無法完全融合，所形成的細(xì)線或條紋.舉凡二個進(jìn)料口一定會有一條接合線，每個頂破孔無論是方孔或圓孔，也一定會有一條接合線【註4】只是接合處，線條、深度粗細(xì)之差異而已.接合線不僅有礙美觀,也易誤認(rèn)為是裂痕，更不利成品之強度，故應(yīng)設(shè)法消除或減輕。9.氣泡(BUBLE)是指成形品的內(nèi)部包入空氣或氣體而言。形成氣泡的原因為形成品在冷卻時，因為體積收縮差(熱脹冷縮),以至在成品內(nèi)壁較厚的地方產(chǎn)生的空隙，這一空隙或空洞我們稱之為氣泡。熔融樹脂中的水份或揮發(fā)物因含量過高于成形時，變?yōu)闅馀荻糠莘馊雰?nèi)部亦是造成氣泡的原因,一般在染色過的材料比較不易看得到氣泡，最容易看到氣泡的是在透明的材質(zhì)上。例如:PS硬膠PMMA或PA。10。黑條與燒焦（BLACKSTREAKS)黑條是指成形品有黑色條紋的現(xiàn)象形成黑條的主要原因是熔融樹脂在料管內(nèi)，因過熱分解而形成的常見于熱安定不良的樹脂或難燃性樹脂。一般所謂的燒焦其黑條以外，尚包括成形品表面因樹脂過熱所致的變色或制品的突角部份或BOSS或RIB的前端等有焦黑的現(xiàn)象.形成燒焦的原因是加熱筒（料管）溫度過高或樹脂在料管中，滯留時間過長而致使樹脂產(chǎn)生分解或是滯留在雌模的空氣,因在熔解樹脂射入時未能迅速排出被壓縮，而升溫以致將樹脂燒焦。(射出機有自動purge的工功能；射出中斷之后重新射料要purge部份舊料;冷機升溫亦同)【註4】我們可以用自來水的流動試驗得知。例如將自來水打開任其流在平面上時，然後在整片的水流中放置一根手或筷子，可以看出自來水必定會在手指或筷子處後兩邊流，然後再會合因為塑料於射出成形前，須先在料管加溫至半流體狀態(tài)，故其流動原理一樣。11.裂痕與破裂(CRAGINGCRACKING)破裂系指成形品表面的痕跡或成品脫模時部份卡在模具中無法取出等等都屬于破裂。產(chǎn)生破裂的主要原因有:（1）脫模不良所致.(2)模溫過低所致。（3)過度充填所致。(4)制品構(gòu)造上缺陷所致。脫模時若脫模斜度不足或模具表面粗糙或頂針排列不均勻或模具的裝配不良致產(chǎn)生UNDERCUT在在都會加大脫模的阻力,若脫模阻力大于材料所能承受的抗加強度則破裂是必然的.射出壓力過大或材料計量過多，會使成品內(nèi)部產(chǎn)生過大的應(yīng)力及收縮率減少，致使原先預(yù)留的收縮率不足，而造成脫模困難、裂紋或破裂就容易產(chǎn)生.模溫過低也是造成收縮減小的主要原因之一。在制品中澆口部常易殘留過大的內(nèi)部應(yīng)力，該部份轉(zhuǎn)易脆化，特別是直接澆口的附近時時都處在過度充填的狀態(tài)中更容易因內(nèi)部應(yīng)力破裂。12.變形(WARPAGE）又稱為翹曲、扭曲，在射出成形中若制品有內(nèi)部應(yīng)力產(chǎn)生時則會造成變形。平形方向的變形稱為翹曲，對負(fù)方向的變形稱為扭曲,產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力主要系為制品冷卻不均勻，因冷卻不均勻,所以致使熱收縮不均勻。其次為成形時樹脂配向性【註5】也會是造成成形品變形的原因。13。白化頂白或挽白都屬白化的一種。成形品在離型脫模時遭受頂出銷的強力頂出,或在UNDERCUT【註6】處受到強制脫模時則該處會變白，此變白的部份稱之為頂白，此外雌模若比雄模粗糙(當(dāng)成品頂出側(cè)在雌模側(cè)時）或是保壓壓力過大，會造成成品內(nèi)應(yīng)力過大,而在成品之邊緣產(chǎn)生白色的痕跡,此一種痕跡稱之為挽白。白化并非裂紋，然而卻是裂紋的預(yù)兆在ABSHips硬質(zhì)PVC等塑料制品中，較容易發(fā)生白化的現(xiàn)象?！驹]5】塑膠以熔融狀態(tài)高速通過澆口的狹處時樹脂分子被拉伸，而配列一定的方向，這就是高分子的流動配向或分子配向.【註6】從模具取出製品之際相對於取出的方向（亦即成品頂出之方向)，製品的側(cè)面若有凸出或凹入的部份，而致使製品無法從模具內(nèi)取出時，此種在模具取出製品時對模具的開閉方向造成牽制的部份稱之為UNDERUCT或是清角.14。顫紋（CHATTERMARK)是屬于流痕的一種只是其所產(chǎn)生的痕跡不是年輪狀的形狀是波浪形的條紋。形成原因是因為熔融樹脂沖撞到較冷的模壁，而反彈在垂直流動的方向所留下的痕跡。15。表面剝離（層裂）系指成形品表面形成云母狀薄層剝離的現(xiàn)象，形成表面剝離的原因，主要是不同材質(zhì)塑料相混合,或成形條件設(shè)定不當(dāng)所引起的。例如一般級PS與ABS、PE與PP、PS與PP相混合來使用時，因為相互間無相熔性，所以成形后會產(chǎn)生表面剝離層裂的狀態(tài)。還有樹脂溫度太低時，流動樹脂的內(nèi)部會發(fā)生交界層也是造成表面剝離的原因。四、成形品不良狀況4—1充填不足(SHORTSHOT)1。與成形機有關(guān)者：(1)射出能力不足。(改換到射出容量足夠之機臺)（2）噴咀與澆口未對正。(3）材料供給量不足.（4)噴咀堵塞。(5）噴咀口徑太小.(6)料斗下料不順暢.（檢查是否料筒內(nèi)之干燥溫度過高或是下料口處附近溫度過高，而產(chǎn)生黏塊狀，堵住下料口）(7)加熱料管（CYLINDER）溫度過低。(8）射出速度過慢.（9）射出壓力過低.2.與模具有關(guān)者：（1)澆口(GATE）分配不平衡。（2）下澆道（SPRUE)、橫澆道(RUNNER）、進(jìn)膠點(GATE）過小.(3)成品肉厚太薄。(4)模溫過低。（5)排氣不良。(6)進(jìn)膠口被雜質(zhì)堵住。3。與成形材料有關(guān)者：(1）材料流動性不良.（2）潤滑劑（添加劑）不足或處理不當(dāng)。4-2毛邊（FLASH)1.與成形機有關(guān)者：(1)閉模力不足（亦即合模壓力不夠).（2）材料供給量過多。（3)樹脂溫度過高。（4）射出壓力過大。（5）射出壓力保持時間過長。2.與模具有關(guān)者:（1)模具溫度過高。(2）模具表面吻合不良。(3)模具配件（模塊）加工精度不良。(4)模具裝配精度不良。(5）配件變形或磨耗。（6）冷卻管路不順暢。（7)有異物附著在模面上.(8）模具設(shè)計不當(dāng)。3。與成形材料有關(guān)者：（1）樹脂流動性過佳。(2)樹脂黏度過低。4-3縮水(SINKMARK）1.與成形機有關(guān)者：(1）樹脂供給量過小.(2）射出成形機容量不足.（3）樹脂溫度過高。（4）冷卻時間不足.（5)射出壓力過低.（6）射出速度過慢.（7）射出壓力保持時間過短.（8）噴咀（NOZZLE）與澆口(SPRUE）未對正。（會產(chǎn)生壓力降)(9）噴咀口徑太小.(會產(chǎn)生壓力降）2.與模具有關(guān)者：（1)模具溫度過高。(2)冷卻管路不順暢。(3)進(jìn)膠口(GATE）位置設(shè)置不當(dāng)。(4）成品肉厚處、厚薄不均。（5）成品肉壁過厚。(6）成品肋（RIB)或轂（BOSS)處肉壁過厚。（7）下澆道（SPRUE)、橫澆道(RUNNER)、進(jìn)膠口（GATE）過小。3。與成形材料有關(guān)者：（1）樹脂流動性過佳。（2)成形收縮率大的結(jié)晶性樹脂易產(chǎn)生縮水,例如PE、PP或耐隆等材質(zhì)。4-4流痕(FLOWMARK)1.與成形機有關(guān)者：（1）樹脂溫度過低。（2）噴咀口徑太小.（3)材料留有緩沖料量不足。（4)射出速度慢.（5）射出壓力過低.(6)射壓保壓時間過低。2.與模具有關(guān)者:(1）熔渣滯留部過小。(2）模具溫度過低。（3)進(jìn)膠口過?。℅ATE）。(4)成品平均肉厚差距懸殊。4-5噴痕(JETTING)1.與成形機有關(guān)者：(1)噴咀口徑太小。(2）噴咀溫度太低。(3）料管樹脂溫度過低。(4）射出速度過快。2.與模具有關(guān)者:(1）模具溫度過低。(2)熔渣滯留部過小或未設(shè)熔渣滯留部.（3)澆口(GATE)太小。(4)澆口設(shè)計、使用類型不當(dāng)。(5）成品平均肉厚過厚。3。與成形材料有關(guān)者：(1）成形材料流動性差。4—6銀條（SILVERSTREAKS)1。與成形機有關(guān)者：（1）材料管溫度過高.（樹脂過熱分解)(2）原料在料管內(nèi)滯留時間過長。（3)射出容量可塑化能力不足.（4）射出速度過快。(5）射出壓力過高.(6）計量時卷入空氣.（背壓、壓縮比不足）2.與模具有關(guān)者：(1）模具溫度過低.(2)模具表面研磨不良。（3）模腔設(shè)計不良。（補強肋或成品有急劇變化處）(4）下澆道（SPRUE)、橫澆道（RUNNER)、進(jìn)料口(GATE)過小。(5)熔料滯留部過小或未設(shè)熔渣滯留部。（6）進(jìn)料口(GATE)位置不當(dāng)。（7）模面有水份或油等揮發(fā)物。3.與成形材料有關(guān)者：(1)材料受潮含有水份或其他揮發(fā)物。（2）材料顆粒大小不均。(容易混有空氣)(3）離型劑使用過量。4-7表面模糊狀(DULLSURFACE)1.與成形機有關(guān)者：（1）噴咀溫度過低。(2）噴咀口徑過小。(3)料管溫度過高。(4)樹脂在料管滯留時間過長。(5)料管各區(qū)溫度不正常。(6)樹脂在料管內(nèi)熔融不均勻，部份過熱。（7）樹脂溫度過低.(8）緩沖料量不足。(9）射出速度太快。(10）射出速度過慢。2.與模具有關(guān)者：（1)模具表面研磨不良。(2）模具溫度過低.（3)模具溫度過高。（4)進(jìn)料口（GATE）、橫澆道（RUNNER)、下澆道（SPRUE)過小。（5）模具表面附有水份或其他揮發(fā)物。（6）排氣不良。3.與成形材料有關(guān)者:(1)材料含有水份或揮發(fā)物。(2)離型劑或潤滑劑含有揮發(fā)性成份。（3)不同材料相混合。4—8接合線（WELDLINE)1.與成形機有關(guān)者：(1）樹脂溫度過低。(2)噴咀溫度過低。(3)射出壓力過低。(4）射出速度過慢。（5)射出時間過短。（6)料管計量速度過慢。(RPM轉(zhuǎn)速慢)2。與模具有關(guān)者：（1）模具溫度過低.(2）模具表面含有水份或異物.（3)進(jìn)膠口(GATE）和橫澆道（RUNNER）過小。(4)進(jìn)料口至接合線之距離過長。（5)進(jìn)料口之?dāng)?shù)量和位置排列不適當(dāng)。（6）排氣不良。(7）可在熔接處設(shè)置材料滯留部改善接合線.（8)離型劑使用過多。3.與成形材料有關(guān)者：(1)樹脂流動性不良。(2）材料中含有水份及揮發(fā)物。（3)使用潤滑劑不當(dāng)或過多.4-9氣泡(BUBLE)1.與成形機有關(guān)者：(1)射出壓力過低。（2)射出壓力保持不足.（3）保壓時間太短。(4)射出速度過慢。（5)射出速度過快。（6)料管溫度過高。（7）背壓不足.（8）樹脂溫度過低.（9)冷卻時間過長。2。與模具有關(guān)者：(1）模具溫度過低。（2）排氣不良。（3)進(jìn)料口位置不適當(dāng)。（4)模腔設(shè)計不良（成品肉厚過大或急激厚度變化）。（5）進(jìn)料口（GATE）、橫澆道（RUNNER）、下澆道(SPRUE）太小.3。與成形材料有關(guān)者：（1）材料收縮率大。（2)材料顆粒大小不均勻。（3）材料含有水份或揮發(fā)物.4—10黑條與燒焦（BLACKSTREAKS)1.與成形機有關(guān)者：（1)噴咀安裝不良。(2）原料在料管中滯留時間過長.(3）計量速度過快。(4)背壓過高。（5)料管溫度過高。(6)料筒落料處下料不順.（7)射出壓力過高.(8）射出速度過快。2。與模具有關(guān)者:(1)模具表面粗糙。（2）排氣不良.（3)進(jìn)料處（指SPRUE或GATE)過于粗糙。(4)模腔附有黃油或油脂。（5)成品設(shè)計上有尖銳的突角.3.與成形材料有關(guān)者：（1）材料中含有揮發(fā)物。(2）不同材質(zhì)相混合.(3）添加過量潤滑劑。4—11裂痕與破裂（CRAGINGCRACKING)）1.與成形機有關(guān)者：(1）材料計量過多。（2）樹脂溫度過低。(3)射出壓力過高.(4）射出保持壓力過大。(5）射出時間過長。(6)頂出速度過快或過慢。2。與模具有關(guān)者:(1）進(jìn)料口過大.(2）模具溫度過低。（3）脫模斜度不足.（4)模腔設(shè)計不良。(發(fā)生內(nèi)部應(yīng)力集中)（5)排氣不良.（6）成品肉厚不均.(7)模具表面過于粗糙。（8)肋(RIB）或轂（BOSS）過于粗糙。3.與成形材料有關(guān)者：(1）不同材質(zhì)互相混合。4—12變形（WARPAGE)1.與成形機有關(guān)者:（1）射出壓力過大。(2)射出保壓壓力過高。（3)射出速度過快。（4)料管溫度過低。(5)射出保壓時間過長。（6）冷卻時間不足。2。與模具有關(guān)者：(1)模具冷卻不均勻或不充分.(2）模具溫度過低。（3）進(jìn)料口(GATE）過大。（4）進(jìn)料口設(shè)置位置不當(dāng)。(5）模具溫度過高.（6）模具冷卻不均勻。（7）離型時脫模不良.（8）成品頂出力量不均。(9）成品肉厚或形狀變化急劇。3。與成形材料有關(guān)者：(1)材質(zhì)使用不當(dāng)。4-13頂白(白化、挽白)1。與成形機有關(guān)者：（1）料管溫度過低。(2)計量轉(zhuǎn)速過慢。(3）背壓過高.（4)射上保壓過大.(5)射出保壓時間過長.(6）射出速度過慢。（7)頂出速度過快或過慢。2.與模具有關(guān)者：（1）模具表面粗糙。（2)肋(RIB)或轂（BOSS）加工粗糙。(3)脫模斜度不足。(4）模具溫度過低.（5)清角處理不當(dāng)。(6）頂針排列受力不平均。3。與成形材料有關(guān)者:(1)材質(zhì)使用不當(dāng)。4-14顫紋（CHATTERMARK)1.與成形機有關(guān)者：（1）料管溫度過低。（2）計量速度過慢。（3)射出速度過快。(4)射出速度過慢.（5)噴咀口徑過小.(6）噴咀溫度過低。2。與模具有關(guān)者:(1）模具溫度過低。（2)成品肉厚不均。(3)進(jìn)料口（GATE)或下澆道（SPRUE)過小。（4)成品設(shè)計上有突角.（5)塑料流動比（L/D）過長。3.與成形材料有關(guān)者：(1)材料顆粒大小不均.4—15表面剝離（層裂)1。與成形機有關(guān)者:（1）換材質(zhì)時料桶未清理干凈。（2）換材質(zhì)時料管未清理干凈。(3）料管溫度過低。（4)離型劑使用不當(dāng).(5）射出速度過慢.2。與模具有關(guān)者:（1）模具溫度過低.（2）模具表面殘留脂油.3。與成形材料有關(guān)者:(1）不同材質(zhì)膠料相混合。五、結(jié)論對于所設(shè)定之成形條件,究竟應(yīng)設(shè)在那里才算正確。才可獲得我們所想要的成形品呢？