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塑胶射出成型.ppt

塑胶射出成型

luis882
2011-03-25 0人阅读 举报 0 0 暂无简介

简介:本文档为《塑胶射出成型ppt》,可适用于工程科技领域

塑胶成型技术资料塑胶成型技术资料 成形作業過程中品管人員或作業人員疏忽。 成形材料使用不當。 射出成形機能力不足。 成形作業條件設定不當。 模具設計上製作不完備。 成形品設計上下不完善。一、前 言在射出成形過程中從試模到大量生產的這一段期間內因成形不良致使成品產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點:形成成形不良之原因除上述第一項純屬品管人員或作業人員之疏忽而造成之錯失外其餘若詳加分析的話則可得知實際上造成成品不良的原因並不單純因為在上述諸項原因中有的不良原因之形成並非是單獨由某一種原因所產生的而是有許多項狀況之消除常有賴於實際作業者多年的經驗與直覺的判斷。形成成形不良之原因除上述第一項純屬品管人員或作業人員之疏忽而造成之錯失外其餘若詳加分析的話則可得知實際上造成成品不良的原因並不單純因為在上述諸項原因中有的不良原因之形成並非是單獨由某一種原因所產生的而是有許多項狀況之消除常有賴於實際作業者多年的經驗與直覺的判斷。二、成形品不良狀況 充填不足(SHORTSHOT) 毛邊(FLASH) 縮水(SINKMARK) 流痕(FLOWMARK) 噴痕(JETTING) 銀條(SILVERSTREAKS) 表面模糊狀(DULLSURFACE) 接合線(WELDLINE) 氣泡(BUBLE) 黑條與燒焦(BLACKSTREAKS) 裂痕與破裂(CRAGINGCRACKING)) 變形(WARPAGE) 頂白(白化、挽白) 顫紋(CHATTERMARK) 表面剝離(層裂)三、形成不良的原因 充填不足(SHORTSHOT)又稱為缺料、短料、未飽料……係指成形時所射出的熔融塑料【註】未能完全充滿整個模窩【註】而言發生充填不足的原因大都是成形條件設定不當成品壁厚設計太薄模具設計製作不完備成形機本身容量不足。 毛邊(FLASH)又稱之為溢料、毛頭、過飽料……係指熔融樹脂流入分模面(PL面)裡或滲入模仁【註】之嵌合處內致使成品產生不應有的料。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。<註>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象稱之為熔融樹脂。<註>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>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。<註>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故其流動原理一樣。 縮水(SINKMARK)也稱為收縮下陷、凹陷、酒窩、耐凹…是指成品表面產生凹陷的現象。形成縮水的原因是熔融樹脂於冷卻固化時其體積因熱脹冷縮之原理產生收縮在成品的肉厚比較厚的地方發生此種現象。比較容易產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。 流痕(FLOWMARK)是指熔融樹脂流動後的痕跡以澆口為中心而呈現年輪狀的條紋。此種現象在粘度高而流動性不良的樹脂較容易出現造成流痕的原因是因為最初流入模窩內的熔融樹脂冷卻過快而與後續的熔融樹脂產生交界而殘留下的痕跡。 噴痕(JETTING) 銀條(SILVERSTREAKS)亦稱為噴射流是指熔融樹脂從澆口往模窩內射進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。  產生噴痕的原因是塑料充填的過快而呈現樹脂的流痕在使用側面澆口的模具時若沒有設熔渣滯留部【註】或是熔渣滯留部過小時就容易產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後續的熱樹脂推流而殘留痕跡。此種現象應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。 俗稱白花或起昌。係指成形品外觀面上沿樹脂流動的方向所產生的條紋由於反射光的關係而呈現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】或揮發物或者是模具表面附著有水份、油等揮發物亦或者射出成形機的螺桿捲入空氣等諸原因都會發生銀條因為當溶融樹脂進入模窩內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部裡面。附著在外表上的就會形成銀條在成品內的就會形成氣泡。 表面模糊狀(DULLSURFACE) 接合線(WELDLINE)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。  形成光澤不良的原因大都是模具表面狀態所引起的因為模具表面若研磨不良時則形成品的表面當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。俗稱接水痕、水痕、接料痕、熔接線…係指熔融塑料分成二道以上流動於最後再會合時由於流動樹脂的前端部冷卻固化致使於會合時無法完全融合所形成的細線或條紋。  舉凡二個進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】只是接合處線條、深度粗細之差異而已。接合線不僅有礙美觀也易誤認為是裂痕更不利成品之強度故應設法消除或減輕。 氣泡(BUBLE) 黑條與燒焦(BLACKSTREAKS)是指成形品的內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)以至在成品內壁較厚的地方產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物因含量過高於成形時變為氣泡而部份封入內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上。例如:PS硬膠PMMA或PA。黑條是指成形品有黑色條紋的現象形成黑條的主要原因是熔融樹脂在料管內因過熱分解而形成的常見於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製品的突角部份或BOSS或RIB的前端等有焦黑的現象。  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後重新射料要purge部份舊料冷機升溫亦同) 裂痕與破裂(CRAGINGCRACKING)破裂係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於破裂。產生破裂的主要原因有: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生UNDERCUT在在都會加大脫模的阻力若脫模阻力大於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部產生過大的應力及收縮率減少致使原先預留的收縮率不足而造成脫模困難、裂紋或破裂就容易產生。模溫過低也是造成收縮減小的主要原因之一。在製品中澆口部常易殘留過大的內部應力該部份轉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中更容易因內部應力破裂。() 脫模不良所致。() 模溫過低所致。() 過度充填所致。() 製品構造上缺陷所致。 變形(WARPAGE) 白化又稱為翹曲、扭曲在射出成形中若製品有內部應力產生時則會造成變形。平形方向的變形稱為翹曲對負方向的變形稱為扭曲產生內部應力主要係為製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】也會是造成成形品變形的原因。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】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(當成品頂出側在雌模側時)或是保壓壓力過大會造成成品內應力過大而在成品之邊緣產生白色的痕跡此一種痕跡稱之為挽白。白化並非裂紋然而卻是裂紋的預兆在ABSHips硬質PVC等塑料製品中較容易發生白化的現象。【註】塑膠以熔融狀態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】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)製品的側面若有凸出或凹入的部份而致使製品無法從模具內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 顫紋(CHATTERMARK) 表面剝離(層裂)是屬於流痕的一種只是其所產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衝撞到較冷的模壁而反彈在垂直流動的方向所留下的痕跡。係指成形品表面形成雲母狀薄層剝離的現象形成表面剝離的原因主要是不同材質塑料相混合或成形條件設定不當所引起的。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後會產生表面剝離層裂的狀態。還有樹脂溫度太低時流動樹脂的內部會發生交界層也是造成表面剝離的原因。 與成形機有關者: 與成形機有關者:四、成形品不良狀況 充填不足(SHORTSHOT)() 射出能力不足。(改換到射出容量足夠之機台)() 噴咀與澆口未對正。() 材料供給量不足。() 噴咀堵塞。() 噴咀口徑太小。() 料斗下料不順暢。(檢查是否料筒內之乾燥溫度過高或是下料口處附近溫度過高而產生黏塊狀堵住下料口) 與模具有關者: 與模具有關者:() 加熱料管(CYLINDER)溫度過低。() 射出速度過慢。() 射出壓力過低。() 澆口(GATE)分配不平衡。() 下澆道(SPRUE)、橫澆道(RUNNER)、進膠點(GATE)過小。() 成品肉厚太薄。 與成形材料有關者: 與成形材料有關者:() 模溫過低。() 排氣不良。() 進膠口被雜質堵住。() 材料流動性不良。() 潤滑劑(添加劑)不足或處理不當。 與成形機有關者: 與成形機有關者: 毛邊(FLASH)() 閉模力不足(亦即合模壓力不夠)。() 材料供給量過多。() 樹脂溫度過高。() 射出壓力過大。() 射出壓力保持時間過長。 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具溫度過高。() 模具表面吻合不良。() 模具配件(模塊)加工精度不良。() 模具裝配精度不良。() 配件變形或磨耗。() 冷卻管路不順暢。() 有異物附著在模面上。() 模具設計不當。 與成形材料有關者: 與成形材料有關者:() 樹脂流動性過佳。() 樹脂黏度過低。 縮水(SINKMARK) 與成形機有關者:() 樹脂供給量過小。() 射出成形機容量不足。 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 樹脂溫度過高。() 冷卻時間不足。() 射出壓力過低。() 射出速度過慢。() 射出壓力保持時間過短。() 噴咀(NOZZLE)與澆口(SPRUE)未對正。(會產生壓力降)() 噴咀口徑太小。(會產生壓力降) 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具溫度過高。() 冷卻管路不順暢。() 進膠口(GATE)位置設置不當。() 成品肉厚處、厚薄不均。() 成品肉壁過厚。() 成品肋(RIB)或轂(BOSS)處肉壁過厚。() 下澆道(SPRUE)、橫澆道(RUNNER)、進膠口(GATE)過小。 與成形材料有關者: 與成形材料有關者:() 樹脂流動性過佳。() 成形收縮率大的結晶性樹脂易產生縮水例如PE、PP或耐隆等材質。 流痕(FLOWMARK) 與成形機有關者:() 樹脂溫度過低。() 噴咀口徑太小。 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 材料留有緩衝料量不足。() 射出速度慢。() 射出壓力過低。() 射壓保壓時間過低。 與模具有關者:() 熔渣滯留部過小。() 模具溫度過低。() 進膠口過小(GATE)。() 成品平均肉厚差距懸殊。 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 噴咀口徑太小。() 噴咀溫度太低。() 料管樹脂溫度過低。() 射出速度過快。 噴痕(JETTING) 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具溫度過低。() 熔渣滯留部過小或未設熔渣滯留部。() 澆口(GATE)太小。() 澆口設計、使用類型不當。() 成品平均肉厚過厚。 與成形材料有關者:() 成形材料流動性差。 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 材料管溫度過高。(樹脂過熱分解)() 原料在料管內滯留時間過長。() 射出容量可塑化能力不足。() 射出速度過快。() 射出壓力過高。() 計量時捲入空氣。(背壓、壓縮比不足) 銀條(SILVERSTREAKS) 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具溫度過低。() 模具表面研磨不良。() 模腔設計不良。(補強肋或成品有急劇變化處)() 下澆道(SPRUE)、橫澆道(RUNNER)、進料口(GATE)過小。() 熔料滯留部過小或未設熔渣滯留部。() 進料口(GATE)位置不當。() 模面有水份或油等揮發物。 與成形材料有關者: 與成形材料有關者:() 材料受潮含有水份或其他揮發物。() 材料顆粒大小不均。(容易混有空氣)() 離型劑使用過量。 表面模糊狀(DULLSURFACE) 與成形機有關者:() 噴咀溫度過低。() 噴咀口徑過小。() 料管溫度過高。() 樹脂在料管滯留時間過長。() 料管各區溫度不正常。() 樹脂在料管內熔融不均勻部份過熱。() 樹脂溫度過低。() 緩衝料量不足。() 射出速度太快。() 射出速度過慢。 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具表面研磨不良。() 模具溫度過低。() 模具溫度過高。() 進料口(GATE)、橫澆道(RUNNER)、下澆道(SPRUE)過小。() 模具表面附有水份或其他揮發物。() 排氣不良。 與成形材料有關者:() 材料含有水份或揮發物。() 離型劑或潤滑劑含有揮發性成份。() 不同材料相混合。 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 樹脂溫度過低。() 噴咀溫度過低。() 射出壓力過低。() 射出速度過慢。() 射出時間過短。() 料管計量速度過慢。(RPM轉速慢) 接合線(WELDLINE) 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具溫度過低。() 模具表面含有水份或異物。() 進膠口(GATE)和橫澆道(RUNNER)過小。() 進料口至接合線之距離過長。() 進料口之數量和位置排列不適當。() 排氣不良。() 可在熔接處設置材料滯留部改善接合線。() 離型劑使用過多。 與成形材料有關者: 與成形材料有關者:() 樹脂流動性不良。() 材料中含有水份及揮發物。() 使用潤滑劑不當或過多。 氣泡(BUBLE) 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 射出壓力過低。() 射出壓力保持不足。() 保壓時間太短。() 射出速度過慢。() 射出速度過快。() 料管溫度過高。() 背壓不足。() 樹脂溫度過低。() 冷卻時間過長。 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具溫度過低。() 排氣不良。() 進料口位置不適當。() 模腔設計不良(成品肉厚過大或急激厚度變化)。() 進料口(GATE)、橫澆道(RUNNER)、下澆道(SPRUE)太小。 與成形材料有關者: 與成形材料有關者:() 材料收縮率大。() 材料顆粒大小不均勻。() 材料含有水份或揮發物。 黑條與燒焦(BLACKSTREAKS) 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 噴咀安裝不良。() 原料在料管中滯留時間過長。() 計量速度過快。() 背壓過高。() 料管溫度過高。() 料筒落料處下料不順。() 射出壓力過高。() 射出速度過快。 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具表面粗糙。() 排氣不良。() 進料處(指SPRUE或GATE)過於粗糙。() 模腔附有黃油或油脂。() 成品設計上有尖銳的突角。 與成形材料有關者:() 材料中含有揮發物。() 不同材質相混合。() 添加過量潤滑劑。 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 材料計量過多。() 樹脂溫度過低。() 射出壓力過高。() 射出保持壓力過大。() 射出時間過長。() 頂出速度過快或過慢。 裂痕與破裂(CRAGINGCRACKING)) 與模具有關者: 與模具有關者:() 進料口過大。() 模具溫度過低。() 脫模斜度不足。() 模腔設計不良。(發生內部應力集中)() 排氣不良。() 成品肉厚不均。() 模具表面過於粗糙。() 肋(RIB)或轂(BOSS)過於粗糙。 與成形材料有關者:() 不同材質互相混合。 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 射出壓力過大。() 射出保壓壓力過高。() 射出速度過快。() 料管溫度過低。() 射出保壓時間過長。() 冷卻時間不足。 變形(WARPAGE) 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具冷卻不均勻或不充分。() 模具溫度過低。() 進料口(GATE)過大。() 進料口設置位置不當。() 模具溫度過高。() 模具冷卻不均勻。() 離型時脫模不良。() 成品頂出力量不均。() 成品肉厚或形狀變化急劇。 與成形材料有關者:() 材質使用不當。 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 料管溫度過低。() 計量轉速過慢。() 背壓過高。() 射上保壓過大。() 射出保壓時間過長。() 射出速度過慢。() 頂出速度過快或過慢。 頂白(白化、挽白) 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具表面粗糙。() 肋(RIB)或轂(BOSS)加工粗糙。() 脫模斜度不足。() 模具溫度過低。() 清角處理不當。() 頂針排列受力不平均。 與成形材料有關者:() 材質使用不當。 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 料管溫度過低。() 計量速度過慢。() 射出速度過快。() 射出速度過慢。() 噴咀口徑過小。() 噴咀溫度過低。 顫紋(CHATTERMARK) 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具溫度過低。() 成品肉厚不均。() 進料口(GATE)或下澆道(SPRUE)過小。() 成品設計上有突角。() 塑料流動比(LD)過長。 與成形材料有關者:() 材料顆粒大小不均。 與成形機有關者: 與成形機有關者:() 換材質時料桶未清理乾淨。() 換材質時料管未清理乾淨。() 料管溫度過低。() 離型劑使用不當。() 射出速度過慢。 表面剝離(層裂) 與模具有關者: 與模具有關者:() 模具溫度過低。() 模具表面殘留脂油。 與成形材料有關者:() 不同材質膠料相混合。五、結 論對於所設定之成形條件究竟應設在那裡才算正確。才可獲得我們所想要的成形品呢?因為一個成形品之形成除了射出成形機為必備之工具外另外尚需有模具和塑膠原料。所以成形機之成形條件亦必需配合模具狀況和材料之特性去做調整倘若對於成形所用之原料其成形加工性不瞭解的話則不容易得到理想之成形品或者是模具本身之製作上有暇疵的話則僅靠成形條件之協助亦是不易獲得良好之成品的。在一般成形機所運作的成形條件控制範圍其項目大致上不外乎時間、溫度、速度、壓力等四項。 時間包括:一次壓時間、二次壓時間甚至於三次壓時間不過一般所談論的係指一次壓及二次壓時間。二次壓時間又稱之為保壓時間其他還有冷卻時間等項。 溫度包括:成形機料管溫度和模具的溫度。 速度是指:熔融塑料從料管充填於模中所需的時間。 壓力包括:一次壓力和二次壓力。綜合前幾節所述我們可得知:料管溫度(加熱筒溫度):這是決定樹脂的溫度塑料溫度愈高塑料就愈稀愈容易傳導壓力和填充到模窩內。但溫度上升收縮差也會相對的增大。模溫(模具溫度):塑模的溫度應該和膠料的溫度有很大很顯著的差別並且應使塑料的冷卻和硬化作用發生得很快但是這種溫度差也不能差距很大以免製品發生內應力加大。通常塑料與模具的溫度差約在℃~℃為宜。模溫的控制與肉厚有關模溫若愈高則成形收縮會變大。成形時間:成形時間是決定生產效率及製品品質的一項主要因素成形時間與製品的厚度和重量以及塑料的性質、模具構造、冷卻狀況等都有關射出時間愈長則收縮愈小內應力愈大。 在本篇幅裡所討論的諸項對策方案雖經多次實驗而得的結果但其確實的數據仍需抑賴實際操作者配合成形機台之性能予以試驗始可得到我們所理想中之最佳品質。射出量(料管計量數值):用料量若增加則收縮就減小。但料量若過多時則有毛邊、內應力。若料量過少則易產生收縮下限充填不足。射出速度:射出速度與壓力有關若速度設定在一定條件壓力加大時速度自然會增快射速會影響充填的時間對成形收縮也會有影響。冷卻時間:冷卻時間愈長則收縮愈大冷卻時間之設定與成品厚度、塑料溫度、模具溫度有很密切的關係

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