1、精密射出成型技術(shù)射出業(yè)近況 塑膠射出成型制品因具有優(yōu)異的特性使用量正逐年增加根據(jù)工業(yè)局的統(tǒng)計(jì)資料顯示國內(nèi)塑膠加工業(yè)廠家數(shù)目近一萬家從業(yè)合佔(zhàn)制造業(yè)總?cè)藬?shù)的11%產(chǎn)值約佔(zhàn)總產(chǎn)值的9.5%但員工人數(shù)在50人以下的廠家竟佔(zhàn)了85%可見塑膠射出成型加工業(yè)屬中小企業(yè)的佔(zhàn)絕大多數(shù)業(yè)界追求的精密射出技術(shù) 如何提升技術(shù)創(chuàng)造產(chǎn)品的附加價(jià)值乃成為業(yè)界首要努力的目標(biāo)精密射出成型技術(shù)也因此逐漸受到重視 何謂精密射出成型顧名思義就是以較高的射出成型技術(shù)制造出精度高的塑膠制品 談到精密射出成型應(yīng)從二個(gè)層面來思考一種是在設(shè)計(jì)開發(fā)階段就先擬定一套完整的生產(chǎn)技術(shù)掌握這些生產(chǎn)因素使做出來的成品精度控制在預(yù)測的精度范圍內(nèi)這種技術(shù)層次

2、較高似屬于研究開發(fā)的技術(shù) 另外一種是在生產(chǎn)前尚無法確保掌握在生產(chǎn)過程中制造出來的成品精度到底是多少只知道它大概在某個(gè)程度范圍內(nèi)有時(shí)甚至無法預(yù)知制品的精度到底是偏上限還是下限但是在試做過程中可以根據(jù)投入的生產(chǎn)因素及得到的制品精度范圍再來調(diào)整修正投入的生產(chǎn)條件使制品精度更能符合需求并且更希望在往后的每一次量產(chǎn)中都能得到品質(zhì)穩(wěn)定性再現(xiàn)性很高的產(chǎn)品 以上兩種方式應(yīng)該都市目前業(yè)界所追求的精密射出成型技術(shù)何為“精密“射出成型 本文所談到的精度除了尺寸公差精度外應(yīng)包括制品表面精度（縮水凹痕接合線光澤度平坦度等） 就塑膠制品尺寸縮水來說層次較高的精密射出成型技術(shù)應(yīng)該在模具設(shè)計(jì)之初就能根據(jù)制品大小形狀塑膠原料澆

3、口大小流動(dòng)方嚮決定一個(gè)很精確的縮水律而模具尺寸即依此縮水律來設(shè)計(jì)加工在射出成型時(shí)再依環(huán)境原料的處理決定最佳的成型條件使做出來的制品尺寸經(jīng)過縮水后正好符合成品圖上所要求尺寸精度 層次較低的精密射出成型技術(shù)就是在模具設(shè)計(jì)時(shí)無法精確的決定縮水律等預(yù)知射出后的成品品質(zhì)只能在以后生產(chǎn)時(shí)根據(jù)做出來的制品品質(zhì)的變化清醒修正生產(chǎn)因素（包括料的干燥射出條件的調(diào)整等）使制品的最終品質(zhì)接近成品圖的要求並控制在以后每次生產(chǎn)都能達(dá)到這個(gè)精度 因此精密射出成型技術(shù)就是（1）無人化全自動(dòng)（2）成型周期一定的生產(chǎn)技術(shù)本文僅就目前業(yè)界較迫切需要改進(jìn)的后半段加以探討我想應(yīng)有事半功倍之效業(yè)界優(yōu)先改善項(xiàng)目 目前許多業(yè)者認(rèn)為要達(dá)到精密

4、射出成型最迫切需要優(yōu)先改善的是精密的模具與高精度自動(dòng)化射出成型機(jī)其實(shí)這二個(gè)因素只是精密射出成型技術(shù)中很小的一環(huán)還有許多很重要的部分被我們忽略了 過分的強(qiáng)調(diào)模具及成型機(jī)的重要性反而使我們不去重視其他更重要且更應(yīng)該多注意的部分 精密成型技術(shù)是一種連續(xù)性相互關(guān)聯(lián)的許多技術(shù)的組合它代表企業(yè)整體的技術(shù)能力與水準(zhǔn)不良率的高低是整個(gè)企業(yè)能力的總表現(xiàn)并非某個(gè)單位某個(gè)人的能力表現(xiàn)品質(zhì)差不良率的產(chǎn)生也不是某個(gè)員工的不對(duì)因?yàn)闆]有員工愿意作出不良品精密射出宜考慮因素 既然精密射出成型技術(shù)是許多相互關(guān)聯(lián)技術(shù)的組合所以我們應(yīng)該從塑膠原料的品質(zhì)處理方法加工環(huán)境機(jī)臺(tái)性能模具品質(zhì)射出成型條件的設(shè)定等一連貫因素來考慮而這些因素有

5、（1） 季節(jié)春夏秋冬氣候的變化冷卻水溫度的差異（2） 時(shí)間白天晚上早上週一週六週日的差異 （3） 人員人員熟練度情緒疲勞注意力個(gè)性習(xí)性等（4） 環(huán)境天候（晴雨天溫度濕度的影響）風(fēng)的大小方嚮暖房冷氣塵埃冷卻水量的變動(dòng)水溫的變化水垢的影響（5） 材料材料品質(zhì)的穩(wěn)定性廠牌的差異干燥的方法（時(shí)間溫度的控制）染色配色的方法等（6） 機(jī)械及周邊裝置機(jī)臺(tái)的性能廠牌的差異機(jī)臺(tái)的磨耗劣化使用方法計(jì)測儀器計(jì)器方法溫度控制器的種類性能冷煤（油水）冷煤的流速流量及電壓的穩(wěn)定性等（7） 模具模穴多寡流道系統(tǒng)尺寸精度模具材質(zhì)磨耗強(qiáng)度冷卻回路的設(shè)計(jì)等（8） 成型條件作動(dòng)油的溫度成型壓力速度周期成型條件的穩(wěn)定性等以上僅就其中

6、較為業(yè)界疏忽的幾項(xiàng)提出來供大家參考並請(qǐng)指正先從外在的因素（風(fēng)室溫環(huán)境時(shí)間）來談風(fēng) 如果從射出成型加工材料溫度的變化過程來看模具可說是一部熱交換機(jī)塑膠原料經(jīng)過加熱混烘經(jīng)過模具成型后呈急速的冷卻應(yīng)該有一定的規(guī)則否則結(jié)晶化的溫度時(shí)間速度都會(huì)受到影響 塑膠料冷卻的變化與制品的收縮率有密切的關(guān)系大家都注意到機(jī)臺(tái)的3段4段的溫度控制而沒有注意風(fēng)向與速度對(duì)射嘴模具的影響因此嚴(yán)格說起來工廠里的電風(fēng)扇應(yīng)受到管制不能任意使用室溫 塑膠原料加熱注入模具后急速冷卻一部分的熱量由冷媒帶走一部分散入大氣中同時(shí)加熱料管亦散播出大量的熱到大氣中熱的空氣往上升如何在廠房的上層適度的抽風(fēng)或籍大氣空氣流動(dòng)帶走上面的熱空氣并且在廠房

7、的底層部注入冷空氣（同時(shí)將熱空氣往上擠）有待改善 適當(dāng)?shù)目照{(diào)控制廠房溫度在27°C左右乃為精度成型必要的條件之一環(huán)境塵埃的去除料筒的加蓋（及靜電除塵）地面的清拭循環(huán)水流壓力大小電壓的穩(wěn)定性等亦不可疏忽時(shí)間 如果白天晚上產(chǎn)生品質(zhì)有差異或者週一週六產(chǎn)生品質(zhì)上有差異這種情況幾乎可以判定問題出在模具溫度的不穩(wěn)定在休假日后開機(jī)生產(chǎn)模具溫度還沒有上升到固定范圍內(nèi)就開始生產(chǎn)如此作出來的東西很少會(huì)有合格品 以上四項(xiàng)為外在的間接因素接著討論與射出成型有直接關(guān)系的其他因素材料 高精度制品的流痕光澤度透明度有求比較嚴(yán)格對(duì)于材料的干燥技術(shù)也特別講究大使一般都只注意到干燥的溫度與時(shí)間甚至為了達(dá)到干燥的效果不惜

8、提高干燥溫度這事絕對(duì)錯(cuò)誤的溫度提高易造成材料分解變質(zhì)尤其對(duì)熱較敏感的材料如PAPVC等泵為嚴(yán)重正確的方法應(yīng)該是稍微降低干燥溫度延長干燥時(shí)間 但是有一點(diǎn)必須特別注意在密閉的容器內(nèi)干燥水氣沒有過濾去除而進(jìn)入的空氣並沒有除濕經(jīng)過加熱后空氣的相對(duì)濕度降低絕對(duì)濕度卻沒有改變由于在空氣沒的水分並沒有減少如何能叨叨干燥的效果 因此如何做到除濕干燥乃為精密成型技術(shù)不可或缺的一環(huán)機(jī)臺(tái)（制品重量） 自動(dòng)化的射出成型機(jī)可彌補(bǔ)射出成型技術(shù)的不足但如果具備熟練高深的射出成型技術(shù)並不一定需要自動(dòng)化的射出成型機(jī)目前業(yè)界使用機(jī)臺(tái)較常疏忽的有兩項(xiàng) 一是使用過大的機(jī)臺(tái)來成型因?yàn)闄C(jī)臺(tái)過大料筒的容積也隨著加大使得料在料筒內(nèi)停留的時(shí)間

9、過長因加熱時(shí)間過長而變質(zhì)直接影響制品的精度 另一項(xiàng)被業(yè)界所疏忽的就是未能注意機(jī)臺(tái)規(guī)格中的最大射出量x g假設(shè)某機(jī)臺(tái)的最大射出量是50g,今制品的重量是30g認(rèn)為這種搭配萬無一失其實(shí)卻忽略了最大射出成型量的單位時(shí)間是g/分因此還須再計(jì)算制品每分鐘的生產(chǎn)重量是否超過此界限如果違反此規(guī)則會(huì)造成材料在料筒內(nèi)有混煉不均的現(xiàn)象沒有充分混煉熔融就被擠出成型結(jié)果品質(zhì)當(dāng)然不好料溫 為使料在料筒內(nèi)充分熔融提高溫度有助于混煉的程度但是卻因溫度的提高造成材料的變質(zhì)最好是適度的降低料溫比平常用的溫度再降510%不足的部分改由提高rpm的方式來補(bǔ)足因?yàn)閞pm的提高可以增加料的剪斷摩擦熱此熱適足以彌補(bǔ)溫度不足的部分由于摩擦

10、生熱只是瞬間料無變質(zhì)之虞并且因料筒旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的摩擦熱比較均勻不會(huì)有局部過熱的情形發(fā)生值得業(yè)界一識(shí)流道系統(tǒng) 這里所稱的流道包括澆口的設(shè)計(jì)通常材料由高溫進(jìn)入溫度較低的模具中為使受到相當(dāng)程度冷卻的塑膠原料能順利的流進(jìn)模穴內(nèi)並減少制品的充填不足接合線縮水凹陷等不良狀況都想盡量加大流道的截面積也相對(duì)加大其實(shí)這正犯了下述二項(xiàng)的錯(cuò)誤 一是流道截面積加大而料的流速成平方關(guān)系呈倍數(shù)的下降流速下降料在流道停留的時(shí)間成平方倍數(shù)的增加適足以增加料的冷卻如此反而阻礙料的流動(dòng) 如果我們檢討一下澆口的截面積那么小（比流道的截面積小了很多）料照樣可以流進(jìn)模穴內(nèi)為什么流道需要那么大的截面積 二是流道截面加大流速減緩較易冷卻相反的

11、如果將傳統(tǒng)的流道截面積取小會(huì)因料在流道中的流速成平方關(guān)系的增加速度加快摩擦所產(chǎn)生的熱適足以改善料的流動(dòng)性 因此流道截面積取小反而有助于料在流道中的流動(dòng)因溫度的上升在模穴充填過程中所生的品質(zhì)不良點(diǎn)（如接合線）可減至最低的程度 至于澆口的設(shè)計(jì)應(yīng)少用側(cè)澆口因料由較大的截面積忽然進(jìn)入較小的截面積時(shí)會(huì)有短暫停留現(xiàn)象且因截面積逐漸變小而有加速流動(dòng)（生熱）的現(xiàn)象因無冷料發(fā)生可以得到精度較高透氣孔 大家都很了解透氣孔的重要性遇到充填不良的問題很快就會(huì)聯(lián)想到透氣孔的問題但是透氣孔的制作應(yīng)該注意下列必須考慮的事項(xiàng)（1） 膠件前端為一種很稠的乳膠狀物質(zhì)極易堵塞設(shè)在分模線上的透氣孔尤其是鎖模力過大時(shí)這種現(xiàn)象更明顯因此

12、理想的透氣孔應(yīng)設(shè)在與分模線垂直的位置上如頂出銷分割塊上（2） 在成型品的末端心型銷上鑲?cè)雺K上做透氣孔比較簡單如果空氣堆集的部位在成品的中心中央部位時(shí)透氣孔便無法制作此為澆口數(shù)目與位置的設(shè)置不當(dāng)所致（3） 如果包風(fēng)不明顯只在成型品孔圓周上呈現(xiàn)一條接合線可在心型（不論是鑲?cè)牖蜩?體式）上對(duì)準(zhǔn)接合線位置上逃一個(gè)小孔來容納成型中多余的氣體此種方法對(duì)消除接合線有很好的效果值得一識(shí)成型周期 為了節(jié)省成本提高產(chǎn)能很少有人會(huì)無緣無故的增加成型時(shí)間但是在下述 三種現(xiàn)象會(huì)采用不當(dāng)過長的成型周期（1） 為了改善成型品變形及凹陷現(xiàn)象常以增加冷卻時(shí)間（即延長成型周期）來克服（2） 使用過大的機(jī)臺(tái)料在料筒內(nèi)停留的時(shí)間過長

13、與成型周期過長對(duì)料（因過熱）所生的破壞力相同（3） 制品肉厚不均為了使厚度大的部分達(dá)到充分的冷卻效果常常以延長成型周期來克服 以上三種清醒都使原料在料筒內(nèi)提留的時(shí)間過長而破壞了原有的特性模溫控制 由于塑膠件原料由高溫進(jìn)入模具內(nèi)經(jīng)過冷卻硬化后 才由模具中取出為使制品能充分硬化應(yīng)做好冷卻工作但是如果冷卻系統(tǒng)不佳則只有延長冷卻時(shí)間（增加成形周期）此實(shí)是本未倒置 膠料在模具內(nèi)充分均勻并不容易常因肉厚不均而有不均勻的冷卻由于牽涉范圍太廣不在這里說明僅就模溫控制中最重要的部分?jǐn)⑹鋈缦?1膠件經(jīng)過模具冷卻硬化后取出但是千萬不要把模具當(dāng)作冷卻機(jī)具其實(shí)在膠件充填尚未完成前模具也有保溫的功能因此應(yīng)該把模具視為一部

14、熱交換機(jī)而不能視為冷卻制品的冷卻機(jī)具 2模具冷卻水路的設(shè)計(jì)應(yīng)該稱為模具溫度控制而不能稱為模具冷卻系統(tǒng)亦不能稱為模具冷卻回路 3為使塑膠原料在充填冷卻過程中不因模溫的過高或過低而失去應(yīng)有的特性應(yīng)特別重視模具的溫度控制 目前因冷卻水的溫度普遍偏低一般常用的話水溫為室溫及5°C左右冰冷的水較應(yīng)該使用的水溫低了很多如此對(duì)結(jié)晶性塑膠原料如尼龍POMPBTPPS的影響很大 4為了使冷卻水能充分的帶走模具中的熱量正確的做法應(yīng)是1） 以Re800010000（亂流的標(biāo)準(zhǔn)雷諾數(shù)）的標(biāo)準(zhǔn)來計(jì)算水的流速冷卻水管的表面積2） 以能產(chǎn)生亂流的水速帶走模具的熱量而不是降低水溫以大的溫差帶走熱量因?yàn)闇夭睿嘏c水溫之差）過大極