3. 冷料井(Cold Slug Well)太小
?
澆道冷料井的直徑應和澆道襯套(Sprue Bushing)出口直徑同,
其深度與直徑同或超過直徑。
4. 澆口太小或進澆處型腔太薄
?
融膠流量大,斷面積小時,剪切速率(Shear Rate)大,剪切應力
往往跟著提高,以致融膠破折(Melt Fracture),產生發赤現象。
?
CAE (如Moldflow)模擬,可以預測融膠通過上述狹隘區時的溫度
、剪切速率和剪切應力, 而CAE (如Moldlfow)一般都會提供各種
塑料料溫、剪切速率和剪切應力的上限。 CAE工程師可以根據分
析結果作相應的調整,很快可以找出適當的澆口尺寸和進澆處型
腔厚度。
射出成型機
?
1.???? 融膠溫度太低
?2.???? 射速太快
?3.???? 射壓太高
?
操作員
?
1. 循環時間不一致
?
不一致的循環時間,有時會使得塑料過冷。
?
採用機器人(Robots)等進行自動化是保持成型循環一致。
流痕(Flow Line)的定義: 成型品表面的線狀痕跡,此一痕跡顯示了融膠流動的方向塑料
?
1. 流動性不佳
?
流長對壁厚比(Flow Length to Thickness Ratio)大的模穴,須以易流塑料充填。 如果塑料流動性不夠好,融膠愈走愈慢,愈慢愈冷,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。
?
材料廠商根據特定設計,可以提供專業的建議:以不產生溢料的原則下,選用最易流動的塑料。
2. 採用成型潤滑劑(Molding Lubricant)不當
?
一般潤滑劑含量在1%以下。當流長對壁厚比大時,潤滑劑含量須適度提高,以確保冷凝層緊貼在模面上,直到製品定型,流痕無由產生。
?
增加潤滑劑含量,須和材料廠商議定後進行。
模具
?
1. 模溫太低
?
模溫太低會使得料溫下降太快,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。
?
提高模溫,保持較高料溫,射壓和保壓將冷凝層緊壓在模面上,直到製品定型,流痕無由產生。
?
模溫可從材料廠商的建議值開始設定。每次調整的增量可為6°C,射膠10次,成型情況穩定後,根據結果,決定是否進一步調整。
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,融膠波前的推進會愈來愈慢,塑料會愈來愈冷,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。
?
以CAE(如Moldflow)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。
3. 排氣(Venting) 不足
?
排氣不良,會使得融膠充填受阻,融膠波前無法將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。
?
在每一段流道末端考慮排氣,可以避免氣體進入型腔。
?
型腔排氣更不能輕忽。 澆口對面的分模面上,考慮加排氣孔,對應於製品盲孔末端處,考慮加排氣頂出銷。
??
CAE(如Moldflow) 模擬融膠充填,可以幫我們很快的找到所有可能的最後充填處(Last Filled Area),也就是須要加排氣孔的地方。
?
加裝抽真空系統,在充填前和充填時進行抽氣,是一有效方法。 對於某些咬花裝飾製品而言,這可能是唯一的排氣良方。
射出成型機
?
1. 射壓和保壓不足
?
射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。
?
提高射壓和保壓,冷凝層得以緊壓在模面上,直到製品定型,流痕無由產生
?
2. 停留時間(Residence Time)不當
?
塑料在料管內停留時間太短,融膠溫度低,即使勉強將模穴填滿,保壓時還是無法將塑膠壓實,留下融膠在流動方向的縮痕。
?
射料對料管料之比(Shot-to-Barrel Ratio),應在1/1.5和1/4之間。 3. 循環時間(Cycle Time)不當
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當循環時間太短時,塑料在料管內加溫不及,融膠溫度低,即使勉強將型腔填滿,保壓時還是無法將塑膠壓實,留下融膠在流動方向的縮痕。
?
循環時間須延長到塑膠充分融化,融膠溫度高到足以使得流動方向的縮痕無由產生為宜。
?
4. 料管溫度太低
?
料管溫度太低時,融膠溫度偏低,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。
提高料溫,射壓和保壓將冷凝層緊壓在模面上,直到製品定型,流痕無由產生。 料溫的設定可以參考材料廠商的建議。
?料管分後、中、前、噴嘴(Rear, Center, Front and Nozzle)四區,從後往前的料溫設定應逐步提高,每往前一區,增高6°C。 若有必要,有時將噴嘴區和/或前區的料溫設定的和中區一樣。
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5. 噴嘴溫度太低
?
塑料在料管內吸收加熱帶(Heating Bands)釋放的熱量以及螺桿轉動引起塑料分子相對運動產生的磨擦熱,溫度逐漸昇高。 料管中的最後一個加熱區為噴嘴,融膠到此應該達到理想的料溫, 但須適度加熱,以保持最佳狀態。 如果噴嘴溫度設定得不夠高,因噴嘴和模具接觸,帶走的熱太多,料溫就會下降,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。
?提高噴嘴溫度。 一般將噴嘴區溫度設定得比前區(Front Region)溫度高6°C。
操作員
?
1. 習慣不好
?
操作員過早或過晚開關成型機的門,會使得成型結果前後不一致。 當料管加熱器因不規律的熱損失而試圖及時補充熱量時,塑料溫度不易均一,而有冷點(Cold Spot)產生,射壓和保壓不易將冷點附近的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。
?
平常應該不斷的教育操作員,讓大家瞭解成型循環不一致可能帶來的麻煩,認清保持良好成型操作習慣的重要性。
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適當的輪班休息,可以防止操作員因為體力不繼、精神不集中,而造成失誤。
?
採用機器人(Robots)等進行自動化是保持成型循環一致的一條路。
短射(Short Shot)的定義: 成型不完全,塑料未能充滿整個模穴。 塑料
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1. 流動性不佳
?
流長對壁厚比(Flow Length to Thickness Ratio)大的模穴,須以易流塑料充填。 如果塑料流動性不夠好,融膠波前行至半途過冷不前,就會短射。
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材料廠商根據特定設計,可以提供專業的建議:即那一種塑料適用於某一特定設計。
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CAE(如Moldflow) 模擬可以驗證提議的塑料能否圓滿的完成充填的任務。
模具
?
1. 模溫太低
?
模溫太低會使得融膠波前在模穴尚未填滿前,即已過冷不前,造成短射。
?
提高模溫,減少短射機率。
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模溫可從材料廠商的建議值開始設定。 每次調整的增量可為6°C,射膠10次,成型情況穩定後,根據結果,決定是否進一步調整。
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CAE (如Moldflow)模擬可以驗證不同模溫的適用性。
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,融膠波前的推進會愈來愈慢,在模穴尚未填滿前,即因波前固化而造成短射。
?
以CAE(如Moldflow)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,融膠波前的推進會愈來愈慢,在模穴尚未填滿前,即因波前固化而造成短射。
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以CAE(如Moldflow)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。
4. 排氣(Venting) 不足
?
排氣不良,會使得融膠充填受阻,甚至產生短射。
?
在每一段流道末端考慮排氣,避免流道內的氣體進入模穴。
?
模穴排氣更不能輕忽。 澆口對面的分模面上,考慮加排氣孔,對應於製品盲孔末端處,考慮加排氣頂出銷。
?
CAE(如Moldflow) 模擬融膠充填,可以幫我們很快的找到所有可能的最後充填處(Last Filled Area),也就是須要加排氣孔的地方。 ?
加裝抽真空系統,在充填前和充填時進行抽氣,是一有效方法。 對於某些咬花裝飾製品而言,這可能是唯一的排氣良方。
射出成型機
?
1. 注塑材料不足
?
注塑的材料不足以填滿模穴的每一角落,融膠固化後自然形成不完全的製品。
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調整螺桿回程,使得每次射料充足。
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注意保持3mm緩充(Cushion)。
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2. 料管溫度太低
?
料管溫度太低時,在模穴尚未填滿前,融膠波前即已固化不動,成型的製品自然不完全。
?
提高料溫,使得融膠波前在型腔填滿前,不至於固化到停止的狀態。
?
CAE (如Moldflow)模擬可以驗證不同料溫的適用性。
3. 背壓不足
?
背壓可以增加相對運動的融膠分子間的阻力和磨擦熱。 此一磨擦熱幫助塑化和促進均勻混煉。
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背壓不足,會使融膠無法獲得足夠的熱量。 冷料在模穴填滿前,即已固化不移。
?
提高背壓,使得模穴得以填滿。
?
背壓可從3Bar(50psi)開始,每次增加0.3Bar(5psi),直到充填完全為止。
4. 射壓或射速過低
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射壓或射速過低,使得融膠在過冷前,無力完成模穴充填的任務,短射因而發生。
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當噴嘴太小或堵塞時,融膠會分解氧化,射入模穴後以銀線形式顯現。
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再檢查噴嘴是否被金屬顆粒(Metal Particles)或木屑(Wood Chips)等異物堵塞。 若是如此,移除異物,將噴嘴內孔研磨打光(Stoned and Polished), 以去除所有毛邊(Burrs)和刮痕(Nicks)。
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最後檢查噴嘴孔徑和推拔角(Taper),看其是否符合目前工作須要。 比如說通用性噴嘴採用無推拔角之單一孔徑,ABS噴嘴採用標準的正推拔角(Forward Tapered)之孔,尼龍(Nylon)噴嘴採用倒推拔角(Reverse Tapered)之孔。
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CAE (如Moldflow)模擬,可以預測融膠通過噴嘴時的溫度和剪切速率(Shear Rate)。 這兩個參數都和高分子分解氧化有關,而CAE (如Moldlfow)一般都會提供各種塑料料溫和剪切速率的上限,CAE工程師可以根據分析結果作相應的調整,很快找出適當的噴嘴尺寸和設定溫度。
6. 射料量(Shot Size)太小
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理想的射料量是料管料量(Barrel Size)的20%到80%。
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當射料量小於料管料量)的20%時,塑料在料管內停留過久,融膠因過熱而分解氧化,射入模穴後以銀線形式在成型品的表面顯現。
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模具要和射出成型機相當。 射料量(包括模穴和冷流道內的塑料量)應是料管料量的20%到80%。 如果塑料是PVC之類的熱敏感性者,射料量可接近料管料量80%。 如果塑料是PE之類的熱安定性者,射料量可接近料管料量20%。
. 空氣(Air)或氣體(Gas)受困
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融膠在塑化過程中會釋放一些氣體,螺桿旋轉時,空氣和氣體會捲入融膠。 空氣和揮發性的氣體(Volatiles)會促進融膠分解氧化,分解氧化的塑膠射入模穴就形成銀線。
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增加背壓可以將料管中融膠中較多的揮發性氣體擠出。 流道末端要設排氣口,在融膠進澆前僅可能排除所有的氣體。銀線可望消除。
8. 清料(Purging)不當
?
換料射出成型時,舊料或/和清料劑(Purgent Agent; PE為常用者)若未清除乾淨,和新料一塊射出,舊料或/和清料劑在料管停留時間長,有可能分解氧化,分解氧化的塑膠射入模穴就形成銀線。
?
用新料清舊料或/和清料劑,至少要射料20次,如果射料量接近料管料量20%,還要多射幾次(大於20次),以確保舊料或/和清料劑清除乾淨。
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檢查澆口和流道。焊補(Weld)、切削(Cut)、打磨(Stone)以及打光(Polish), 以去除所有毛邊、刮痕、錘痕和裂縫。
操作員
?
1. 習慣不好
?
操作員過早或過晚開關成型機的門,塑料運送員不照規定運送塑料等等,都會使得成型結果前後不一致,當料管加熱器因不規律的熱損失而試圖及時補充熱量時,塑料溫度不易均一,而有熱點(Hot Spot)產生,熱點處高分子有可能分解氧化,分解氧化的融膠射入模穴形成銀線。
?
平常應該不斷的教育操作員,讓大家瞭解成型循環不一致可能帶來的麻煩,認清保持良好成型操作習慣的重要性。
?
適當的輪班休息,可以防止操作員因為體力不繼、精神不集中,而造成失誤。
?
採用機器人(Robots)等進行自動化是保持成型循環一致。
水氣條紋(Moisture Streak): 塑料在貯存和成型過程中,吸收潮氣,在融膠內蒸發成水蒸氣。 水蒸氣在接近波前時形成氣泡(Blister),並逐漸膨脹,氣泡到了波前時爆裂,並捲到模面,被拉長凍結。
塑料
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1.??乾燥不足
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2. 材料貯存不當
?
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1. 模溫控制系統漏水
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2. 模面形成凝結水
?
射出成型機
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1. 融膠溫度太高
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2. 射速太快
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3. 螺桿轉速太快,塑化時剪切速率太大
?
塑料
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1.? 著色時,顏料(Pigment)凝集成塊使得色彩濃度不同。 塑膠、成型參數、 黏著劑(Adhesives)和其他添加劑(Additives)都有可能造成這種分布不勻的現象。
?
2. 在自廠以染料(Dye)染色時,染料顆粒在融膠內沒有完全溶解。
射出成型機
?
顏料對過高的成型溫度和過長的停留時間敏感,以致變色。 這種色變若是由於熱裂解,可歸類為燃燒線條(Burnt Streak) 。
模具
?
1. 充填時空氣無法及時逸出,帶到產品表面,並且在流動的方向被拉伸。
?
2.? 在浮或凹字、肋、拱形物、以及凹處下游積聚的空氣有可能被後到的融
膠蓋住,形成空氣條紋或鉤狀空氣囊(Air Hook)。
?
射出成型機
?
螺桿倒退釋壓時,吸入空氣,射出時,空氣被捲經澆口,進入模穴,推到 模壁(澆口附近尤多),並被凝結的塑膠包圍,形成空氣條紋。
塑料
?
1. 玻纖被波前捲到模壁時,立即凝結,這時玻纖四周並沒有足夠的融膠包圍。
?
玻纖和塑膠的收縮比是1:200,玻纖妨礙了塑膠的收縮,使得表面不勻。
塑料
?
1. 玻纖被波前捲到模壁時,立即凝結,這時玻纖四周並沒有足夠的融膠包圍。
?
玻纖和塑膠的收縮比是1:200,玻纖妨礙了塑膠的收縮,使得表面不勻。
融接線(Weld Line)的定義: 融膠波前相遇時形成的線條
料
?
1. 流動性不佳
?
流長對壁厚比(Flow Length to Thickness Ratio)大的模穴,須以易流塑料充填。 如果塑料流動性不夠好,融膠波前愈走愈慢,愈慢愈冷,當融接線形成時,波前溫度已經降得太低,接合不良,線條明顯。
?
材料廠商根據特定設計,可以提供專業的建議:即那一種塑料適用於某一特定設計。
?
CAE(如Moldflow) 模擬可以驗證提議的塑料能否能形成品質較佳的融接線。
2. 添加補強料(Reinforcement)太多
?
當補強料的百分比增加時,融接線的強度降低。 未添加補強料的塑料所形成的融接線可維持原材料強度的80-100%。 加了補強料的塑料所形成的融接線往往無法維持原材料強度的80%。 加了30%玻纖的PP,其對頭波前形成的融接線只有原材料強度的34%。 加了30%玻纖的PC,其對頭波前形成的融接線只有原材料強度的64%。
?
當補強料的長徑比(Aspect Ratio)增加時,融接線的強度降低。 就融接線的強度而言,短纖比長纖(Long Fiber)好,磨碎的纖維和珠粒(Milled Fibers and Beads)又比短纖(Short Fiber)好。
製品
?
1. 壁厚太薄或壁厚差異太大
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2. 波前遇合角(Meeting Angle)太小
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當波前遇合角小於135°時,形成融接線(Weld Line),大於135°時,形成融合線(Meld Line)。 融接線(Weld Line)較之融合線(Meld Line),兩邊分子相互擴散得少,品質較差。 當遇合角在120°到150°之間時,融接線表面痕跡逐漸消失。
?
遇合角的加大,可藉製品厚度調整、澆口位置和數目更改、流道位置和尺寸改變等達到目的。 這都可借助CAE(如Moldflow)來作驗證?
模具
?
?1. 模溫太低
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模溫太低,融膠波前形成融接線時,溫度已經降得太低,接合不良,線條明顯。
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提高模溫,可以改善融接線品質。
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