成型不良原因分析与对策.pptx

按一下以編輯母片標題樣式,按一下以編輯母片文字樣式,第二層,第三層,第四層,第五層,#,Confidential,Page:,#,/78,一,塑膠材料與成型,二,成型常見不良類別,三,原因分析與對策,四,結語,目錄,2H,1H,前言,課程目的：,讓學員對成型原料,加工方法有些認識,再進一步針對制程中各項不良原因分析,使學員懂得成型不良產生的主要原因，以提升相關人員的認知和解決問題的能力。能有效快速識別並控制不良品產出,最終達到品質及效率提升。,課程對象：,成型加工與模具維修職系師二以下人員,講師,成型職系 師,2,以上資位,上課時間：,共,3,小時,一,塑膠材料與成型,制品,成型加工,塑膠原料,模具,成型機,+,+,零件,(,設計、功能,),工程材料,金屬,(,金屬鍵,),塑膠,(,凡得瓦力,),陶瓷,(,共價鍵,),合成高分子,製造,製造是什麼,?,一,塑膠材料與成型,塑膠材料簡介,創世紀與出埃及記提到瀝青的應用,古羅馬人利用琥珀,印度使用蟲膠已經有一千年的歷史,1985,年以後，塑膠使用總體積量已超越金屬,塑膠引起的公害,不腐爛,經由合成單體而產生,Polymer,又因為具有可塑性,Plastic,一,塑膠材料與成型,塑膠材料,6,大特性,質輕,易加工,性質可隨需要而變,化學穩定性好,絶緣性佳,透明性及易著色,一,塑膠材料與成型,塑膠材料分類,塑膠,熱塑性,熱固性,非結晶型,結晶型,一,塑膠材料與成型,熱塑性塑膠,(Thermoplastic plastic),隨溫度的升高而熔化，隨溫度的降低而凝固，可藉由不斷升溫降溫改變其型態。,隨,分子結構排列,不同可分為,1.,結晶型,2.,非結晶型,3.,混和型,一,塑膠材料與成型,結晶與非結晶（,P-V-T,圖）,結晶型，有熔點,非結晶型，無熔點,一,塑膠材料與成型,熱塑性結晶型,非透明,局部結晶區,分子排列規則,(Ordered),具有,Tg,及,Tm,值如,:PE,、,PP,、,Nylon,。,一,塑膠材料與成型,熱塑性非結晶型,透明,無結晶區,分子排列呈隨機狀,(Random),有玻璃轉脆溫度,(Tg),無熔融溫度,(Tm),如,:PC,、,PMMA,、,PS,。,一,塑膠材料與成型,熱固性塑膠,(Thermosetting plastic),分子呈長鏈狀排列，而長鏈間存在共價鍵，交織而形成類似網狀結構。,加溫加壓使其固化,(Curing),後，分子之間會產生,”,架橋反應,”,，使得塑膠結合緊密且堅硬。即使加溫也無法熔融或是回復到原來的樣子。如,:POM,PF,UF,UP,等。,一,塑膠材料與成型,塑膠材料的重要性質,-Tg(,玻璃轉脆溫度,),Glass Transition Temp.,是非結晶型材料在升溫時產生之現象,當聚合物在,Tg,時，會由較高溫所呈現的橡膠態，轉至低溫所呈現出似玻璃又硬且易脆的性質。,T Tg,：材料軟化。,T Tg),，以壓力將其成型至與模穴相同的形狀，待冷卻後經後處理,(,如,:,裁邊,),即得所須之產品。,夾持,加熱,加壓成型,冷卻,裁邊,應用,免洗餐具、冰箱內槽、戰機座艙罩,等。,製程,一,塑膠材料與成型,熱壓成型,-,製品,一,塑膠材料與成型,熱壓成型兩大種類,1.Thermoforming:,巨觀外形成型,2.Hot-embossing:,微觀表面成型,一,塑膠材料與成型,塑膠加工成型方法,-7,滾壓成型,利用滾輪把熱塑性塑膠壓延，用來製作薄板,一,塑膠材料與成型,塑膠加工成型方法,-8,複合成型,原理,:,多種材料以塗層方式，重覆塗層次數至達到所需厚度而得成品的方法。,以船體結構為例：,備模。,塗佈脫模劑層。,塗佈純樹脂層,(0.30.4mm),。,塗佈玻璃纖維層。,thermoset resin brushed on (,熱固性塑膠纖維,),。,輥輪均施壓，使層間結合緊密。,重覆,36,步驟至達到所需厚度。,一,塑膠材料與成型,複合成型,-,製品,一,塑膠材料與成型,二,成型常見不良類別,2,毛邊,3,翹曲變形,1,不飽模,4,脫模不順,5,合膠線,13,斷模仁,7,混色,8,燒焦包風,14,光澤不佳,10,縮水,11,銀線,9,白霧,12,氣泡,15,龜裂白印,6,模仁變形,三,成型不良原因分析與對策,1.1.,現象說明,融膠射入模穴中，產品某區域無法完全充填，因而產生填料不足之現象。,1.,（不飽模）充填不足,產品不飽模,1.2.,產生原因及改善對策,不良項目,原 因,對 策,不飽模,1.,產品肉厚不均，造成薄區流,動遲滯,嚴重時造成不飽模,1.1.,均勻產品肉厚,確保流動平衡,2.,多模穴中各穴流動不平衡,2.1.,確保各穴流動平衡,2.2.,通過模流分析計算流道設計尺寸,3.,射出機規格不符合,3.1.,根據產品大小選擇合理成型機,4.,原料流動性不足,4.1.,更換流動性好的原料,4.2.,調整溫度射壓改善,5.,排氣不良,5.1.,增開排氣槽,5.2.,降低射速,6.,下料口加橋,造成計量不足,6.1.,取出下料口異物,6.2.,更換顆粒均勻料粒,6.3.,檢查料管循環水是否暢通,7.,射出油缸泄壓,7.1.,檢查機台射出油缸油封,三,成型不良原因分析與對策,2.,產品毛邊,2.1.,現象說明,射出成型時模具封膠接合面不能密封,模仁靠合面靠合不緊,因而產生薄膜片。,產品,毛邊,分型面毛邊,滑塊毛邊,模仁尺寸,NG,毛邊,PIN,孔毛邊,三,成型不良原因分析與對策,2.2.,產生原因及改善對策,不良項目,原 因,對 策,毛 邊,1.,產品,/,模具設計不當，導,致射壓過高,1.1.,針對產品肉厚過薄處,確認能,否增加肉厚,1.2.,針對產品最后飽模處增開排氣,2.,機台鎖模力不夠，造成,模具無法密合產生毛邊,重新計算成型產品所需機台規,格,更換適合噸位機台生產,3.,模具強度不夠，射出時,變形，模具無法密合,3.1.,重新計算模板強度,增加補強,設計,如支撐柱,3.2.,選擇低收縮率與高強度鋼材,4.,模仁損傷,如可返修則返修后使用,不行則更換備品,5.,模面異物,清除模面異物,6.,模具滑動部位不順暢（有幹涉）,6.1.,檢查模具滑動部位是否有異物,6.2.,檢查模具滑動部位模仁相關尺寸,7.,模具模仁配合尺寸,NG,檢查模仁尺寸是否,OK,8.,回位銷太長,導柱導套精度不夠,8.1.,修配頂出回位銷。,8.2.,更換精度導柱導套。,三,成型不良原因分析與對策,3,翹曲,3.1.,現象說明,成型品因收縮不均或成型射壓所造成的殘留應 力 而於頂出後造成 翹曲變形。,產品翹曲,三,成型不良原因分析與對策,3.2.,產生原因及改善對策,不良項目,原 因,對 策,翹 曲,1.,產品肉厚不均造成收縮差異甚大,1.1.,均勻產品肉厚,確保流動平衡,1.2.,降低射壓,2.,方向性玻纖排列造成,MD,與TD,方向收縮不均,改良產品結構設計,局部增加逃料,3.,產品肉厚太薄或流動長度過長導,致流動困難及殘留應力過大,重新設計產品,考量成型性,(L/T,比,),4.,模溫冷卻系統設計不當，公母模,溫差大,兩面收縮不同造成翹曲,4.1.,確認公母模冷卻水路設計是否合理,4.2.,確認公母模實際模溫是否一致,5.,產品結構不強，易受外界因素影,響而變形,5.1.,增強產品結構,如加強筋,5.2.,增加脫模角度,6.,模具冷卻不足，產品強度尚不,足,頂出時產品發生變形,6.1.,加長冷卻時間,6.2.,冷卻局部熱集中區,7.,頂出位置不平衡，對於脫模困難,之產品於頂出後造成變形,改善頂出方式,確保頂出平衡,三,成型不良原因分析與對策,4,脫模不順,4.1.,現象說明,產品脫模時，頂穿,頂白,黏模或不能平衡頂出的現象。,產品粘模,三,成型不良原因分析與對策,4.2.,產生原因及改善對策,不良項目,原 因,對 策,脫模不順,1.,產品,/,模具設計不當，射出時前端受壓過大不易頂出,1.1.,增加肉厚,降低射壓,1.2.,在澆口附近增加頂針,2.,頂出系統不平衡，導致頂穿,而粘模,2.1.,確保頂出平衡,2.2.,料深處兩側均需加頂針,3.,分模線設計不當粘母模，無法脫模,3.1.,在公模側增加倒勾,3.2.,重新設計將產品大部分設計在公模,4.,模仁損傷或組配不當，造成,毛頭產生影響脫模,返修或更換模仁重新組立,并在顯微鏡下確認是否存在間隙,5.,頂出機構無法順暢，斷頂針,重新修配頂針,確保頂出順暢,6.,產品肉厚較薄,強度不足,增加肉厚,保証強度,7.,模溫太高,料管溫度太高,檢查模溫及料管溫度,8.,原料干燥不足,不同規格混料,確認原料干燥及原料規格。,9.,模具澆口,流道大小不均勻平衡,修整模具澆口與流道,10.,模具内脱模倒角,模具表面不光,10.1.,修模具除却倒角,10.2.,模仁表面拋光,三,成型不良原因分析與對策,5.,合膠線,5.1.,現象說明,由流動塑料前緣接觸而成。一般是由多點進膠或因流路分割所造成低強度的接合線。,合膠線,三,成型不良原因分析與對策,5.2.,產生原因及改善對策,不良項目,原 因,對 策,合膠線,1.,由多點進膠所造成之合膠線,盡量采用單點進膠,2.,正常成型存在,2.1.,增加溫度或壓力盡量做飽產品,2.2.,在合膠線區域增加肉厚,2.3.,通過移動澆口來移動合膠線於不重要區域,2.4.,加裝溢料井減輕合膠現象,2.5.,增加逃料改變合膠線位置,3.,膠口太小,加大模具膠口,4.,噴用太的離型劑,減少離型劑用量。,5.,模穴内排氣不暢,增开排气孔或检查是否有阻塞,三,成型不良原因分析與對策,6.,模仁變形,6.1.,現象說明,在射出過程中造成局部,core pin,有彎折現象發生。,模仁變形,三,成型不良原因分析與對策,6.2.,產生原因及改善對策,不良項目,原 因,對 策,模仁變形,1.Core pin,過長,強度不足,修改產品設計,避免模仁長寬,比大於,5,2.,計量,保壓過大,根據產品頂出狀況調整成型條件,3.,模仁材質選擇不合理,core pin,盡量選擇強度和韌性皆好的材質,4.,因合膠線所造成彎折,將合膠線移至強度大之區域加大冷料井,5.,模仁加工時熱處理不佳,5.,熱處理時滿足強度和韌性的要求,6.,細小雙節模仁設計不當,6.1.,細小雙節模仁設計盡量采用,R,角過渡,減小應力集中。,6.2.,加工時避免模仁燒焦,三,成型不良原因分析與對策,7,混色,7.1.,現象說明,塑料受異物之混入，造成產品顏色污染。,異物包括油污、不同塑料、金屬、灰塵等,。,產品混色,三,成型不良原因分析與對策,7.2.,產生原因及改善對策,不良項目,原 因,對 策,混 色,1.,產品射出磨擦帶靜電吸附塵,將置物籃覆蓋加裝除靜電裝置,2.,加工油污未清除,機台環境髒,模具油漬清除環境保持清潔機台清掃,3.,塑料烘乾,次料粉碎時混入,機台與週邊儘量更用同顏色之塑料,4.,原料中混入深色原料,4.1.,做好周邊,5S,確保加料時不會混入其它原料,4.2.,換料時,應將干燥設備清理干淨,5.,螺杆未清洗干淨,5.1.,重新用,PE,料清晰螺杆,6.,成型機料管溫度異常,檢查機太料管加熱系統,7.,模具引料接頭與機台噴嘴配合不佳,7.1.,檢查模具引料接頭、機台噴嘴頭有無損傷。,7.2.,檢查模具引料接頭與機台噴嘴頭配合是否緊密。,8.,原料中粉塵太多,確認原料顆粒是否均一,三,成型不良原因分析與對策,8.,燒焦,/,包風,8.1.,現象說明,模腔內氣體,(,空氣或瓦斯氣,),無法排出於包風位置產生燒焦現象,。,產品包風,三,成型不良原因分析與對策,8.2.,產生原因及改善對策,不良項目,原 因,對 策,燒焦,/,包風,1.,模具,排氣不良,1.1.,降低射速爭取氣體排出時間,1.2.,分割模仁利于排氣,1.3.,增開排氣槽,1.4.,兩段式鎖模先低壓排氣再高壓鎖模,2.,塑料本身氣體含量過多及原料中粉塵太多,2.1.,盡量選擇含氣體較少之原料,2.2.,選擇合理除濕干燥條件,2.3.,確認原料顆粒是否均一,2.4.,確認高溫料中是否混有低溫料,3.,成型機加料不暢、料管溫度過高,3.1.,減小機台背壓,3.2.,效正成型機料管溫度,三,成型不良原因分析與對策,9.,白霧,9.1.,現象說明,融膠射入模穴中,產生於產品表面沿材料流動方向呈現銀白色條紋之現象。,產品白霧,三,成型不良原因分析與對策,9.2.,產生原因及改善對策,不良項目,原 因,對 策,白 霧,1.,原料干燥不充分,選擇合理的除濕干燥條件,2.,模溫或料管溫度設置不當,2.1.,適當增加模溫,2.2.,降低料管溫度,3.,排氣不良,3.1.,定期清理保養模具,3.2.,在模仁上增開排氣槽,4.,模仁材質不合理,選擇合理的材質及熱處理硬度,三,成型不良原因分析與對策,10.,縮水,10.1.,現象說明,產品凝固時收縮，無法得到適當塑料補償，形成真空孔穴而將表面拉成凹限,。,產品縮水,三,成型不良原因分析與對策,10.2.,產生原因及改善對策,不良項目,原 因,對 策,縮 水,1.,產品肉厚過大,增加適當逃料減小肉厚、保持肉厚均勻,2.,澆口設計不合理,2.1.,變更澆口位置,盡量設計在產品肉厚處,2.2.,將澆口尺寸加大以利于塑膠補償,2.3.,澆口大小不一，調整澆口大小,3.,成型條件設定不當,(,保壓,&,計量,),3.1.,加大保壓壓力與時間,3.2.,穩定計量位置,4.,產品設計不佳,4.1.,均勻肉厚,4.2.,加強筋應小于產品壁厚,5.,螺杆止逆环磨损,拆除螺杆检查修理,6.,模溫太高、局部溫差大,6.1.,降低模溫,6.2.,調整模具 冷卻水道,7.,噴嘴有異物或溢料,7.1.,檢查噴嘴、並清理保持暢通,7.2.,檢查噴嘴是否破損,三,成型不良原因分析與對策,11.,銀線,11.1,現象說明,大部份產生於澆口附近表面沿材料流動方向呈現銀白色條紋。,產品縮水,三,成型不良原因分析與對策,不良項目,原 因,對 策,銀線,1.,塑料的水份或揮發物於射出時汽化所致,塑料除濕乾燥完全,2.,螺桿儲料時卷入空氣,2.1.,增加模溫,&,降低料溫,2.2.,降射速,降壓力提昇背壓,3.,料管的料斗下溫度設定較高,降低料管下料口溫度,4.,機台噴嘴孔太小,加大機台噴嘴孔徑,5.,模具 成型面有水或排氣不良,5.1.,清除模具成型面水及其它異物,5.2.,確認模具排氣效果,6.,原料滯留時間太長或混料,6.1.,調整成型條件,6.2.,確認原料是否混料,6.3.,確認原料粉塵是否太多,11.2.,產生原因及改善對策,三,成型不良原因分析與對策,12.,氣泡,12.1.,現象說明,由於產品表層有氣體，高溫下，氣體膨脹，進而突出表層，形成氣泡,。,產品氣泡,三,成型不良原因分析與對策,不良項目,原 因,對 策,氣泡,1.,原料過度吸水,高剪切應力造成高分子與防火劑之間，或產品之表層與核層之,間的脫層現象。而塑料吸收之水份則易累積於此脫層空隙內，,當經過,IR Reflow,之後則易生成氣泡。,2.,原料滯留料管時間太長,塑料在成形機料管中滯留時間太長，或是料管溫度太高，均會,造成聚合物裂解成小分子,(,氣態,),，形成過量瓦斯氣,3.,成型過程中原料混有其他雜質,機台未清乾淨,因而原料混到其它雜質，亦有可能因加工溫度,的不同而產生氣泡。,4.,原料除濕不完全,塑膠粒乾燥程度不夠，致使水份一直保留在 塑膠粒之內，成型後,產品容易產生氣泡。,5.,成型條件不良,機台的選擇、成型溫度、射速、射壓等 條件設定不良均有可能,造成氣泡的生成。,6.,原料性能達不到要求,材料分子量分布不合理，材料中小分子 物質含量過多，,在成型加工中很容易產生氣泡。,7.,次料添加比例不合理,隨著,COSTDOWN,的開展，部分產品次料添 加達,50,以上（有些次料添加達,到,100,），這些產品在過高溫制程時由於熱穩定性下降，易產生氣泡。,8.,客戶制程,8.1.,客戶為適應無鉛制程，沒有及時選用合適的耐無鉛制程塑膠材料。,8.2,客戶為縮短制程時間，將,SMT,制程溫度提過。,8.3.,手工焊溫度超出材料的耐溫范圍。,9.,倉儲不規范,倉儲溫濕度不符合要求,12.2.,產生原因及改善對策,三,成型不良原因分析與對策,13.,斷模仁,13.1.,現象說明,模具壓異物、模仁強度不足、模仁設計不好、模仁受外理及高壓塑膠沖擊,造成模仁斷裂，影響產品外觀或功能。,三,成型不良原因分析與對策,不良項目,原 因,對 策,斷模仁,1.,模具壓異物,清理模具內異物，保持模具清潔,2.,模仁強度不足,使用強度較好的材料制作模仁,3.,模仁設計不好,優化模具結構設計,4.,機台開合模機構異常,檢修成型機開合模機構,5.,模仁受外力及高壓塑膠,沖擊造成模仁斷裂,5.1.,檢查取出機與成型機配合是否正常,5.2.,檢查模具頂出機構是否順暢，優化頂出設定,5.3.,優化成型條件設定,6.,模具制造精度不高,改進模具制造精度,7.,模具標準件精度與強度不夠,7.1.,檢查模具導柱導套配合精度,7.2.,檢查模具模板是否變形，並修正,13.2.,產生原因及改善對策,三,成型不良原因分析與對策,14.,光澤不佳,14.1.,現象說明,成品表面無法呈現其應有之光澤。,三,成型不良原因分析與對策,不良項目,原 因,對 策,光澤不佳,1.,模具受損或研磨不善,鏡面加工鍍鉻或鈦砂紙磨光,2.,料溫或模溫過低。,選用適當料溫與模溫來改善光澤度,3.,模具温度太低,提高模具温度,4.,原料之计量不够,增加射出压力时间及计量,5.,模内过多脱模油,將模面、模仁擦拭乾净,6.,模内表面有水,擦拭并检查是否有漏水,7.,原,料干燥不充分,原料按材料特性充分幹燥,14.2.,產生原因及改善對策,三,成型不良原因分析與對策,15.,龟裂、开裂,15.1.,現象說明,成品表面無法呈現細微裂紋，或白印。,产生这种现象的原因有两个,1.,是硬行顶出,2.,是成型品内部应力,三,成型不良原因分析與對策,不良項目,原 因,對 策,龟裂、开裂,1.,顶出时,產,品,受,力,過,大,1.1.,加大模仁脫模角度,1.2.,增加頂針數量,1.3.,加大頂針頂出面積,1.4.gate,下面增加頂針,2.,成型條件設定不當,2.1.,適當降低,注射压力过,2.2.,適當降低,保压压力过,2.3.,適當降低,保压时间过长,2.4.,適當降低料管溫度,2.5.,適當降低模具溫度,15.2.,產生原因及改善對策,三,成型不良原因分析與對策,四,結語,產品品質,=,設計合理,+,設備精良,+,規范生產,學習,=,發現問題,+,分析問題,=,解決問題,THE END,THANKS!,