射出-成型的原理

射出成型的原理

射出成型 是利用熱塑型塑膠材料於融熔狀態具有高流動性及可塑性的特性，其過程一般可分為充填 (Filling) 、保壓 (Packing) 、以及冷卻 (Cooling) 三個階段：第一階段為充填， 將高分子原料加熱融熔至預定溫度後， 將熔膠 (Polymermelt) 藉螺桿 (Screw) 壓力加壓經過流道系統 (Runner system) 和澆口 (Gate) 射入模穴 (Cavity) 內，使塑料充滿於成型空間中；第二階段為保壓，此時澆口封閉，施加壓力於螺桿使若干的塑料流入，主要是為了補償因冷卻固化所產生的體積收縮而持續加壓；成型品藉由模溫的控制，利用熱交換原理，讓溫度降至室溫固化後，由頂出機構在開模後頂出成型品。

熔融的塑膠被注射到模穴的過程中，其溫度、密度及被壓縮量一直扮演著重要的互動關係，要掌握好射出工藝參數的設定要領，就必須先了解它的原理：

薄壁填充的本質

模具是冷的，在熔融膠料填充模腔時模壁會形成固化層，從而降低了可流動通道的厚度，製品越薄影響越嚴重。 1mm 壁厚有 0.2mm 的固化層，流動通道只剩下 0.6m ， 0.5mm 壁厚有 0.2mm 的固化層，流動通道只剩下 0.1m 。如果填充未完成時流動通道就已消失，成品便填充不滿而形成殘次品。薄壁製品要求高速射出，在固化層不太厚時即已填滿模腔。

高的射出壓力是不需要的，射出壓力只是彌補射出速度的不足，強制將熔融膠料注入未充滿的模腔。這不但增大了鎖模力，也使製品內應力增大，脫模後製品容易變形。

射出成形 5 大要因：溫度、壓力、速度、時間、位置

溫 度：

1 料管溫度：不同材質料管溫度不同，如 PC 一般在 270 C － 320 C ， ABS 在 180 C － 240 C ， POM 在 170C — 220 C ， PMMA 在 180 C － 250 C ， PVC 在 170 C － 190C ， PP 在 180 C － 220C ， PE 在 160 C － 190C ， TPU 在 170 C － 210 C

2 乾燥溫度： P C － 120C (4H—6H ) 、 AB S － 80C (2H ) 、 PMMA － 80C (2H )

3 模溫：有自然溫，水溫 ( 冷凍水，冷卻水，水溫機 ) ， 油溫，電熱。

4 退火溫度： P C － 120C

5 環境溫度 2 0 － 25 ℃

壓力：

1 合模壓力 ( 低壓閉模，高壓鎖模 ) ， 開模壓力

2 頂出壓力

3 射出壓力

4 保壓

5 背壓

6 射座前進保持的壓力

速 度：

1 開模速度，閉模速度

2 頂出速度，頂針回位速度 .

3 射出速度，保壓速度，迴轉速度，鬆退速度

時 間：

1 開模時間，閉模時間，頂出停留時間，中間時間，頂針回位時間

2 射出時間，保壓時間，冷卻時間

3 乾燥時間

位 置：

1 開閉模速度切換位置

2 頂出長度位置，頂出速度切換位置

3 計量完成位置 ( 螺桿位置 )

4 計量迴轉背壓切換位置

5 最小殘量：射出完成時螺桿位置

7 保壓完成位置：保壓結束後螺桿位置，通常小於或等於最小殘量

8 射嘴後退位置

成型條件之初期設定

1. 樹脂溫度：從低溫開始設定

2. 射出壓力：從低壓開始設定

3. 保壓：要低 ( 一般為一次壓之 60-8 0 ％，殘留應力之減少，以階段性減少保壓 )

4. 計量行程：要較少

5. 背壓： RPM 要低， kgf / cm 2 要低

6. 射出限時：要短

7. 冷卻定時：：要長

成型條件之修正設定

1. 計量行程與射出壓力逐漸增加

2. 逐漸提高保壓，以延長保壓進入時間

3. 依次縮短冷卻時間，針對成型品加以檢討，使其漸漸接近可塑化時間

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