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1、塑料厂调机员教材 一.树脂成型温度与干燥温度 将吸水性的树脂直接成型时,会发生银条痕等为不良品的原因,为消除此不良现象, 此种树脂先行预备干燥去除含有水分,使用料斗干燥机或干燥炉等实施预预备干燥. 树脂名称 料管温度(℃) 预备干燥 模型温度(℃) 温度(℃) 时间(H) 热 可 塑 性 树 脂 P.S(聚苯乙烯) 180~260 75~80 1~1.5以上 40~80 AS树脂 180~240 75~85 2~4以上 40~80 ABS树脂 180~260 80~100 2~4以上 40~80
2、 PMMA(压克力) 180~240 70~100 2~6以上 50~100 PA 尼龙6 235~280 80~100 2~10以上 60~100 尼龙66 250~300 80~100 2~10以上 60~120 PE(聚乙烯) 180~280 不要 20~50 PP(聚丙烯) 180~280 不要 20~50 氯化乙烯 硬质 165~200 80~120 1以上 软质 150~200 50~80 1以上 PC(聚碳酸酯) 250~320 120 4~10 70~120 POM(聚乙缩酯) 1
3、75~210 80~90 2~4以上 60~100 PPO NORY1 240~315 85~120 2~4以上 80~120 热 硬 性 树 脂 PF(酚酯) 80~110 不要 175~220 MF(密胺) 80~100 不要 135~155 UF(尿素) 80~100 不要 135~155 聚酯,预混 (premix) 80~110 不要 150~200 二.塑料的简单辨别方法 塑料的种类繁多,制造同一零件时也有时使用不同树脂,辩别不同树脂可以化学分析来处理,但费时费事无法便捷,普通用手拿起或靠目视,从使专门行家也不容
4、易确实辨别,下表列举各种塑料的简单辨别方法,供为参考,有机会不妨一试. 塑料厂的简单辨别方法 方法 种类 燃烧难易 清焰后是否继续燃烧 火焰颜色 塑料状态 有无臭味 成型品特征 压克力 树 脂 易燃 燃烧 黄 色 两端青色 软化 丙烯聚合物 不如玻璃冰冷可弄弯 PS树脂 易燃 燃烧 橙黄色 黑 烟 软化 苯乙烯 聚合物 臭 味 敲击时有金属声音,多为透明品 尼龙树脂 徐徐燃烧 不燃烧 顶端黄色 熔融掉下 独特臭味 有弹性 PVC树脂 难 燃 不燃烧 黄色下端绿 色 软化 氯的臭味 硬质为橡胶
5、状,其它可为各种硬度 PP树脂 易燃 燃烧 黄色 迅速完全燃 烧 独特臭味 乳白色 PE树脂 易燃 燃烧 顶端黄色下端青色 熔融掉下 石油臭味 柔软,乳白色,有色者多为中间色 电木树脂 易燃 燃烧 黄色 澎起裂缝 酚醛臭味 颜色多为黑褐色 尿素树脂 徐徐燃烧 不燃烧 黄色两端青绿色 澎起裂缝白化 尿素福尔马林臭 味 颜色多为鲜艳美丽 美耐米树脂 难燃 不燃烧 淡黄色 澎起裂缝白化 尿素福尔马林臭 味 表面甚为坚硬,光泽比尿素树脂好 不饱和聚酯树 易燃 燃烧 黄色黑烟 稍微澎起白化 苯乙烯聚
6、合物 臭味 多利用玻璃织维补强 短 缺 射 出 (对策) 不良试样例 成型机成型条件 模型材料 未填充部 (SHOP SHOT) l 增加机械的射出容量 l 增加材料供给量 l 增加射出压力 l 提高树脂温度,增加流动性 l 加快射出速度 l 减低喷嘴部阻抗,减少压力,加大射嘴 l 改良浇口平衡 l 改善排气不足 l 扩大浇口、流道、主流道断面积 l 提高模型温度
7、 l 消除冷碴(Cold Slag) l 增加制品厚度 l 改用本身流动性硬佳的树脂 溢 出 树脂从模型的结合面(Parting)流出,附者在制品一部分的现象,特别在古旧模型容易发生. l 树脂的流动性大 l 模型繁束力不足 l 树脂的供给量过大 l 模型不良,分型面面压不足 不 良 试 样 例 成 型 机 成 型 条 件 模 型 材 料 溢出 (FLASH) l 降低射出压力 l 减低射
8、出速度 l 降低树脂温度 l 缩短射出压力保持时间 l 增加模型紧束力 l 减少材料供给量 l 对准模型型心 l 允分保留分型面接触面 l 缩小模腔的投影面积 l 提高成型时的树脂黏度 凹 痕 在成型品表面产生的洼坑,称为凹痕(Indentation) 因为冷却时的体积收缩,在成型品加厚部容易产生凹痕 因成型品加厚部的中心徐缓冷却,体积收缩提早发生,树脂往外侧方向被拉拽全体积的收缩提高集中于中心部,结果产生空隙,此现象在不容易冷却处表面发生时变成洼坑,此称为凹痕,收缩关
9、系于材料温度及被压缩性,一般压力降低,收缩率增大. 凹 痕 l 树脂的流动性不足,供给量不足,保压时间不足,树脂温度过高. l 树脂的流动阻力大 l 模型的冷却不均匀 l 制品有加厚部 l 树脂的收缩率大 不良试样例 成型机成型条件 模型材料 凹痕 (SINX MARK) (SHRINX MARK) l 提高射出压力 l 延长射出压力保持时间提高保压时间,或保压压力 l 加快射出速度 l
10、 增加材料供给量 l 降低树脂温度 l 原料在料管内密度(背压.转速) l 降低模型温度或使为均匀 l 扩大浇口 l 加大流道、主流道、减少压力 l 设法消除模腔的加厚部分 l 减少树脂的收缩率 气 泡 在成型品内侧加厚部产生的空隙,称为气泡(Vold),成型品表面快速冷却固化时,加厚处中心部分的冷却最慢,树干被早已冷却引起收缩的表面拉去,因而中心部分无树脂 l 变成气泡(空隙) l 因压缩不足所致 l 凹痕及气
11、泡均为材料不足时出现的缺陷,材料流进模腔内,以保压状态开始浇口密封,此时在模腔残留内压,浇口密封完成后,因冷却促进材料收缩,熔融部分的内压降低,在全体固化时,如内压不为负,则不发生凹痕或气泡,由于表面硬度与负内压的平衡,发生凹痕或气泡,对策重点,为保持内压不为负,提高射出压力延长保压时间(倒流防止)在浇口对时提高内压轴(扩大浇口,改变浇口位置,提高保持压力)降低成型温度. l 因空气或瓦斯混入(排气不良) l 因水分(烘干) 制品表面的气泡为干燥不充分引起的泡状气泡. l 制品不设加厚部分 气 泡 不
12、良 试 样 例 成 型 机 成 型 条 件 模 型 材 料 气泡 (VOID) l 提高射出压力 l 稍为提高射出保持压力 l 适当调节射出速度,使不卷进空气 l 延长保压时间 l 改善排气 l 更改模腔设计 (加厚部或厚度的急激变化) l 改浇口位置 l 扩大浇口、流道、主流道断面积 l 缩小材料的收缩率 银 条 痕 闪 花 有时会顺沿材料的流动方向发生银
13、白色条纹,其出现方式多样,且其原因也繁多,在成型品表面发生极薄且织细的空气层或瓦斯层,光学上非常显眼. l 材料中的水分,挥发分. l 模型不良(设计、排气、浇口、流道形状) l 模型面或离型剂有水分时 l 使用含有气泡的颗粒时,使用再生材料(微粉)时 不 良 试 样 例 成 型 机 成 型 条 件 模 型 材 料 喷流线 (SILVER STEAK) l 消除可塑化不良 l 不使树脂过热分解 l 减低射出速度 l 降低射出
14、压力,减低射出速度 l 防止螺栓卷进空气 (提高背压,压缩比) 温度不能太高,在料管内时间短一些 l 提高模型温度 l 改善排气 l 更改浇口位置 l 改变模腔设计 l 树脂加以干燥 l 扩大冷碴储蓄处 l 注意颗粒内气泡,再生材料 熔 线 在树脂流动分歧后再合流处发生的细线痕,如以低温度合流,更容易明显出现 l 树脂分流 l 树脂的流动性不足 l 空气,挥发分 不良试样例 成型机成型条件 模型
15、材料 结合线 (F0OOR WELD LINES) l 提高树脂温度 l 提高射出压力 l 加快射出速度 l 不冷却喷嘴 l 缩短浇口至熔接触部的流程 l 提高模型温度 l 适当调整浇口位置及数量 l 树脂加以十分干燥 l 改善树脂流通 l 改善排气 流 标 溶融树脂在模腔内流动时,在成型表面发生环状或波浪状流动花纹的现象 l 树脂黏度大 l 射出速度慢
16、 l 喷嘴过小 l 成型品的厚度变化大 l 模型温度低 不良试样例 成型机成型条件 模型材料 流痕 (FLOW MARK) l 提高树脂温度,提升流动性 l 加快射出速度 l 加大喷嘴 l 提高射出保持压力 l 提高模型温度 l 适当冷却模型 l 改善树脂流动性 l 缩小成型品的厚度变化 裂纹破裂 在成型品表面发生细小裂缝或裂纹的现象,内部应力残留在成型品内,日后应力过树脂的弹力界限以上时,裂
17、纹更进一步成为破裂,又勉强离模(型)会使为破裂. l 过分填充 l 离型不良 表 面 不 亮 成型品表面有无光泽的发白部分或不同光泽的部分 l 树脂的熔融温度不均匀 l 树脂的过热分解 l 润滑剂或挥发分过多 l 与模型贴紧不足 l 模型表面不光滑 不良试样例 成型机成型条件 模型材料 不亮,光泽不良 (CLOUDY APPEARANCE) (LUSTERLESS) l 使树脂熔融均匀 l 不使喷嘴冷却 l
18、 不使射出速度太快或太慢 l 不使树脂过热分解 l 不使模型温度过高或过低 l 扩大浇口、流道、主流道 l 不使水或油附着模型面 l 预先把树脂加以干燥 l 防止树脂的润滑剂中水分发生 黑条痕.过烧 树脂或可燃性挥发分、润滑剂、其它添加剂等发生燃烧,在成型品留下黑色条痕的现象. l 黑条痕 因过热分解 l 过烧 因断热压缩 不良试样例 成型机,成型条件 模型材料 过烧 l (BLACK STREAK) (
19、BURN MARK) l 不使树脂在桶内滞留以致部分加热 l 正确安装喷嘴 l 减低射出速度 l 缩短材料的滞留时间 l 降低料管温度、射出压力 l 消除在模型内的油脂附着 l 防止在浇口部的过热分解 l 改良排气 l 减少滑剂 裂纹破裂 不良试样例 成型机,成型条件 模型材料 裂纹 (CRAZING) (CRAKING) l 降低射出压力 l 降低树脂
20、温度但保持适当流动性 l 减低射出保持压力 l 缩短保压时间 l 减低挤出速度 l 延长射出时间 l 缩小浇口 l 提高模型温度 l 磨光主流道、流道 l 消除底槽(Under-Cut) l 改良离型 l 恰当设计模腔 l 适当退火(Annealing) 翘起 因程型收缩所致残留应力歪曲,田因成型条件所致残留歪曲,离型时发生的应力歪曲等发生原因 l 制品形状 l 过剩填充(树脂温度,模型温度,射出压力,射出速度
21、大时) l 押出速度,压力大时 l 冷却不足时 l 成型品的部分冷却不均匀时,厚度差为收缩量的差 l 模型不良,一般浇口设在单薄部时会发生翘曲 1. 肋条的翘曲 比本体单薄且较高的肋条,因较早冷却,翘曲为凸出,比本体重厚,且较低的肋条,则翘曲为凹入 2. 模型的阳阴两型间有温度差时 其成型为平板时,模型温度较高者为凹,如为箱形一般以外面为凹,应提高固定侧的模型温度,通常模型温度宜为阳阴等温,但如发生翘曲时,稍为提高凹入侧的模型温度. 不良试样例 成型机,成型条件 模型材料 翘曲
22、 (WARRAGE) l 降低射出压力 l 降低射出保持压力 l 缩短保持时间 l 稍为提高树脂温度 l 提升射出速度 l 不缩短冷却时间 l 改良离型 l 放慢突出速度 l 消除冷却的不均匀,不充分 l 降低模型温度 l 适当退火 l 浇口设在加厚部 离 型 不 良 成型品不容易脱离的现象 l 过剩填充 l 模型不良 l 喷嘴与模型的接触
23、面不良 不良试样例 成型机,成型条件 模型材料 裂纹 (PART STICKING) l 降低射出压力 l 降低射出保持压力 l 缩短保持时间 l 减少材料供给量 l 降低树脂温度抑制流动性 l 保持十分的冷却时间 l 降低模型温度 l 改善喷嘴接触(Touch) l 喷嘴孔比主流道孔小 l 加大主流道、锥形部,改善加工 l 适当突出 l 模型内切削深度R加大,并加大锥形(T
24、aper)改善加工 射 流 材料以流道状喷出的现象,因射流产生的花纹,有时称流痕. l 树脂温度太低 l 射出速度太快或太迟 l 喷嘴太冷 l 浇口太小,位置不好 不良试样例 成型机,成型条件 模型材料 喷嘴 (JETING) l 防止喷嘴过分冷却 l 提高树脂温度 l 适当调整射出速度 l 改变浇口位置 l 扩大浇口 l 不增加制品厚度 l 提高模型温度 脆
25、 性 脆性(BRITTLENESS) 因材料过热、物性劣化,熔线强烈出现而发生 又因成型品厚度单薄容易以份子的流动方向破裂 剥 削 剥离(CLEAVAGE) 成型品表面为层状,可剥离云母状的状态者 因异种树脂混入,树脂温度极低,表面与内部流动相差甚大时会发生 三.有效的颜色更换,树脂更换方法 按照下列程序施行,改变颜色或树脂,可以少量且有效完成. 料管内部清扫 关闭料斗部开闭器,以最高背压的状态,使螺杆回转,排出旧树脂,使料管内净空. 漏斗内部清扫 漏斗内部利用空气或破布(Waste)扫除干净. 螺杆头部清扫 以背压MAX状态投进新树
26、脂,使螺杆高速回转至排出树脂中的旧树脂完全消除失后,将料管头,螺杆头清洁. 螺杆部清洁 以背压20~35kg cm,计量行程2.5D(L螺旋外径)程度使螺杆高速回转施行计量高速射出(Purge) 计量以使喷嘴顶位模具的状态施行,计量完了使喷嘴后退,加以清扫. 此动作反复5~10次,把螺旋扫除干净. 喷嘴部清扫 以背压0.计量行程0.5D程度施行高速螺杆回转的计量,并以高速清扫. 此动作反复5~10次,把喷嘴部扫除干燥. 注)本程序对于同一成型温度的颜色更改,树脂更改时使用. 在树干更改时,如为不同成型温度的树脂,须特别注意. 例如将180℃附近成型的树脂改变为3
27、00℃附近成型的树脂时为防止分解,以PE等的中间剂置换后再施行. 四.塑料制品不良原因之判定及处理方法 1. 缩水 2. 成品黏模(脱模困难) 3. 浇道黏模 4. 成品内有气孔 5. 成品变形 6. 银纹、气疮 7. 毛边、彼锋 8. 成品短射 9. 结合线 10. 成品表面光泽不良 11. 黑纹 12. 流纹 13. 开模时或顶出时成品破裂 塑料成形产品,原则上都是依据标准规格要求制造.但无论如何它的变化仍是相当广泛的.有时当生产很顺利进行时会突然产生缩水变形,有裂痕、银纹,或其它缺陷等无法接受的产品.在生产时就要从成品发生的问题,
28、来了解判断问题点所在,这是一种专门性技术及经验的累积.如果我们把成品上的缺失,涵盖在四个主要因素当中,那就是原料,模具、成型机及成形条件(如表一所列四项).有时变更操作条件,或模具、机器方面稍做调整,以及过滤所使用的原料,就可以解决问题所在.本章就逐一列举成品可能发生的问题,并加以探讨解决之道. 射出成型条件对成型品物性的影响, 大致可从四方面来考虑:1.原料 2.成形机 3.模具设计 4.成型条件 原料 % 模具設計 成形機 成形條件 刚性 模具材料
29、 精品化度 模腔形状 耐冲击性 流动性 模具温度 强韧性 热安全性 耐热变形性 耐定性 注口形状 耐药品性 成形品物性 可塑化容量 射出压力
30、 锁模力 料管温度(树脂温度) 可塑化方式 冷却时间 SCREW转速 (模具温度) 射出速度 4-1缩水 塑料品在表面的凹陷、空洞都称为「缩水」,除了会影响产品外观亦会降低成品质量及强度.缩水的原因与成型技术
31、模具设计及使用塑料均有关系. 塑料: 不同塑料原料的缩水率,表一参考数据.通常易缩水的原料都属于结晶性的,如尼龙、百折胶等等.在射出过程中,结晶性塑料受热成流体状态,分子呈无规则排列;当射入较冷的模腔时,塑料分子便慢慢整齐排列形成结晶,结果体积缩小小于规定尺寸范围,就是所谓的“缩水”. 表二:各种塑料的缩水率 代 号 塑 胶 原 料 缩 水 率 % GPPS 普通级苯乙烯、硬胶 0.4 HIPS 不碎级苯乙烯、不碎硬胶 0.4 SAN AS胶 0.2 ABS 聚丙烯胶、丁二烯、苯乙烯 0.6 LDPE 低密度聚乙烯、软胶 1.5~5
32、 HDPE 高密度聚乙烯、软胶` 2~5 PP 聚丙烯、百折胶 1~4.7 PPO PPO胶 0.6 PA6 尼龙6 1.0 PA66 尼龙66 0.8~1.5 ACETAL COPOHYMER 聚缩醛、赛钢、特灵 2 CAB 酸性胶、酸醋纤杂 0.5 PET PET胶 2.25 PBT PBT胶 1.5~2.0 PC 聚碳酸酯、防弹胶 0.6 PMMA 亚克力 0.5 PVC硬 硬PVC 0.1~0.5 PVC硬 硬PVC 1~5 PU PU胶、乌拉坦胶 0.1~3 EVA EVA胶 1.0 PSF
33、 聚偑 0.7 射出技术: 在射出技术控制方面,出现缩水的情况有:压力不足、射出速度太慢、烧口太小成浇道太长等等.所以在使用射出机时,必须注意成形条件及保压是否足够,以防造成缩水问题. 模具及产品设计方面: 模具的流道设计及冷却装置、对成品之影响亦很大出于塑料之传热能力较低,故距离模壁越远越厚、则其凝固及冷却较慢,应有足够的塑料填满模腔,使射出机的螺杆在射出或保压时,塑料不会倒流而减低压力,另一方面水面亦不能冷却太快,以免半固塑料阻塞流道造成压力下降,引致成品缩水.不同的模流过程有不同的收缩率,熔融筒的温度控制得宜,可防止塑件过热;延长周期,可确保制品有充分时间冷却.
34、缩水问题如获适当解决,可提高成品质量,减低次废产品并提高生产效率.下表即为缩水可能发生之原因及处理方法. 表三 故 障 原 因 处 理 方 法 模具进胶不足 增加入料 熔胶量不足 适量入料,适度调高背压 射出压力太低 增加熔胶计量行程 保持压力不够 提高射压、保压压力 射出时间太短 增长射出时间 射出速度太慢 增加射速 浇口不对称 调整模具入口大小或位置 射料嘴阻塞 拆除清理 料温过高 降低料温 模温不常 调整适当之温度 冷却时间不够 酌延冷却时间 排气不良 在缩水处设排气孔 料管过大 更换较小规格料管 螺杆止
35、逆环磨损 拆除检修 塑品厚薄不均 增加射压 4-2成品黏膜(脱模困难) 在射出成型时,成品会有黏膜发生,首先要考虑射出压力或保压压力是否过高.射出压力太大会造成成品过度饱和,使塑料充压入其它的空隙中,致使成品卡在模穴里脱模困难,在取出时容易有黏膜发生. 而当料管温度过高时,通常会出现两种现场.一是温度过高使塑料受分解而变质,失去它原有之特性;并在脱模过程中出现破碎或撕裂,造成黏膜.二是胶料充填入模穴后不易冷却,需加长周期时间,殊不合经济效益.所以需适度依胶料之特性调节其运作温度, 至于模具方面的问题,假如进料口不平衡,会使成品脱模时易有黏膜现象,这时就要在模具上作改进的措施,下
36、表即为成品黏膜可能发生的原因及处理对策: 表四 故 障 原 因 处 理 方 法 填料过饱 降低射出剂量、时间及速度 射出压力或料筒温度过高 降低射出压力或料筒温度 保压时间太久 减少保压时间 射出速度太快 降低射出速度 进料不均使部分过饱 变更溢口大小或位置 冷却时间不足 增加冷却时间 模具温度过高或过低 调整模温及两侧相对温度 模具内有脱模倒角(undercut) 修模具除去倒角 多穴模进料口不平衡,或单穴模各进料口不平衡 限制塑料的流程,尽可能接近主流道 探筒件脱模排气设计不良 提供充分的逸气道 螺杆前进时间太长
37、 减少螺杆前进时间 模心错位 调整模心,并使用「退拨」角锁紧之 模子表面过于粗糙 打光模穴表面,喷脱模剂 4-3浇道黏模(脱模困难) 表五 故 障 原 因 处 理 方 法 浇道过大 修改模具 浇道冷却不够 延长冷却时间或降低料管温度 浇道脱模角不够 修改模具增加角度 浇道凹弧与射嘴之配合不正 重新调整与配合 浇道内表面不光或有脱模倒角 检修模具 浇道外孔有损坏 检修模具 无浇道抓锁 加设抓锁 4-4成品内有气孔 在射出成型过程中,有时会出现内有许多小气泡的成品,不但影响制品强度及机械性能,对成品外观价格值亦大打折扣.所以当成品出
38、现气泡时,可检查下列几个因素,并做处理. 通常成品因厚薄不同,或模具有突出肋时,塑料在模具中的冷却速度不同,则收缩的程度不同,容易形成气泡,所以对模具设计须特别留意. 而在使用的原料方面,假如塑料带有水气,在熔胶时塑料受热后分解,则射胶螺杆公差太小时,空气容易进入模腔内形成气泡,以下即归纳可能发生原因及处理方式. 收缩程度不同容易形成气泡 故 障 原 因 处 理 方 法 材料中有水气 塑造以前将材料确实烘干,避免在塑造以前发生过度的温度变化 射料不足(气孔在结合线的位置) 检查温度射出压力、射出时间是否不够 填料量不足以防止过度之缩水
39、 成品断面,肋或柱过厚 变更成品设计或溢口位置 射出压力太低 提高射出压力 射出时间不足 增加射出时间 浇道溢口太小 加大浇道及人口 射出速度太快 调慢射出速度 原料温度过高以致分解 降低原料温度 冷却时间太长 减少模内冷却时间,使用水浴冷却 水冷却过急(气孔在制品表面) 减短水浴时间或提出水浴温度 背压不够 提高背压 模具温度不平均 调整模具温度 料管温度不当 降低射嘴及前段温度,提高后段温度 4-5成品变形 塑品出现翘曲的原因很多,例如出模太快、模温过高、模温不均及流道系统不对称等.其中两种最大的可能性为1.塑件厚薄不均或转角不够圆形,因而不
40、能平均冷却收缩,导致翘曲变形.2.有些平板型塑件,为了表而美观,流道浇口得设在浇口边角上.而射胶时,熔融塑料只能由一端高速射入模腔内,因此被凝固于模腔内的塑料份子,均被拉直往同一方向之排列状态(称为取向,此时塑件之内应力很大;脱模时这些份子又被拉回原来的状态,因而产生变形. 为了使熔融塑料能顺利充填模腔,其设计要尽量避免以下各点: 1. 同一塑件中厚薄相差太大. 2. 存有过度脱角. 3. 缓冲区过短,使厚薄转变相差悬殊. 从浇口分析,模具的设计要保证塑料能顺利进入模腔,故分流道要避免采用直角转弯形式,转弯点比较适合采用弧形过度区,因此短而粗的分流道最理想,有助 于减少流体取向现
41、象.但要考虑的问题是过大的浇口会增加流道废料,亦影响塑件的外观. 另外为了避免塑料充填时紧密程度不同,导致脱模困难而引起变形,分流道的截面形状大小就要依射胶量及产品形状面改变.产品较难成型的部份分流道加子粗后,主流道也应相对加大,使主流道截面积等于引流道截面积总值. 除此之外,还有两个值得注意的问题,其一是塑件顶出装置的形式.如果顶针设备太少,容易造成变形及翘曲现象;但顶针数量过多,会令部份成品不够美观,此时应考虑采推板方式、其二是模腔冷却流道的设计,应让塑件整体能均匀收缩,提高产品素质. 以下即将成品容易产品变形的因素一一列出,提供成型技术上参考之 表七 故 障 原
42、 因 处 理 方 法 成品顶出时尚未冷却 降低模具温度,加大冷却水流道 延长冷却时间,降低冷却时间 降低原料温度 成品形状及厚薄不对称 脱模后以定形架固定 变更外形设计 填料过多 减少射出压力、速度、时间及剂量 几个溢口进料不平均 更改溢口 顶出系统不平衡 改善顶出系统 模具温度不均 调整模具及冷却水路 返溢口部份之原料太松太紧 增加或减少射出时间 4-6银纹、气疮 射纹的形成,一般是由于注射起动过快,使模腔前段的空气无法成胶料融体压迫排出,空气混合有胶料内,使得制品表面光管及颜色不均,使是所谓的射纹.射纹不但影响外观,也且令
43、成品之机械强度降低许多.所以为避免发生这种缺陷,必须找出原因并了改善. 射纹的形成,既然是由于融体塑料中含有气体,那么探讨这些气体的主要来源分别为: 塑料本身含有水份或油剂: 由于塑料在制造过程曝露于空气中,吸入水气或油剂,或者在混料时,掺入了些错误的比例成份,使这些挥发性物质在熔胶时,受高热而产生气体. 原料受分解: 如果熔胶同时的温度,背压及熔胶速度调得太高,或成型周期太长,则对热敏感的塑料如PVC、赛钢及PC等,容易因高温受热分解产生气体. 空气: 塑料颗粒与颗粒之间均含有空气,如果熔胶筒在近料斗处的温度调得很高,使塑料粒的表面在未压缩完全使熔化面黏在
44、一起,则塑料粒之间的空气使不能完全排除出来. 所以把塑料烘干,并采用适当的熔胶温度和速度,再配合适当的背压,才能得到理想的塑制品.此外,模具设计亦是很重要的一环.通常流道很大而注口很小的工模,气体进入模腔内的机会会减少很多,而排气系统设计适当,则射纹产生的产生的机会亦会降低,如图4-1所示. 图4-1 能防止少量气体进入模腔的注口设计 在射出成型技术上,有一种方法来防止射纹之产生,使模具的构造中有加压设备,但一个压缩空气入气孔.锁模后,则压缩空气进入模具中,使模内气压增高,当熔融塑料进入这高压模具时,模具的气孔在此时开始排气
45、使模腔内保持一定压力,增加模内空气压力,确能使模射纹发生的机会,举例说:普通的射出方法在处理ABS水份含量的空气时,使会出现射纹,而逐渐增加模内的气压,则可处理含水量最高的ABS,亦不会出现射纹.4-2图即为模内加压及含水量对射纹之产生率比例. 模具加压 0psig 10psig 20psig 30psig 40psig 50psig
46、 射100- 纹 80- 发 60- 生 40- 率 20- (%) 0- 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6(含水量%) 图4-2模内加压对射纹形成的影响 表八 故 障 原 因 处 理 方 法 料管温度太高 降低温度 射出速度太快 减慢射出速度 原料中含有水份 原料彻底烘干 模具温度太低 提高模温 浇口太小 增大浇口大小 料管内有空气 降低料管后段温度、提高压力 原料粒粗细不均 使
47、用粒状均匀之原料 原料中其它添加物混合不均 澈底混合均匀 染料等之分解 用耐温较高之代替品 4-7毛边、彼锋 毛边(俗称彼锋)是一种很常遇到的注塑问题.常塑料在模腔内的压力太大,其所产生的分模力大过锁模力,因而迫开工模,使塑料走出来并在塑件表层形成彼锋.但是引致此现象的成因却可能有很多种,例如诉塑料方面的问题,或是射出机有损坏,或是调校不适当,以至工模本身也有可能:一般来说,与温度、压力及操作时序有关,因此要找出其解决方法也不容易.由于塑料的粘度会影响其流动速度及压力损耗,因此粘度太高或是太低,则其流动性高使很容易流人工模合模面之间的微小空隙,增加分模力,直至出现彼锋.尼龙
48、便是一个典型例子,所以在么模塑尼龙时便需要较大的锁模力.在另一方面,如果塑料粘度太高,则其流动阻力便很大,因而产生大的肯压,使模腔内的塑料的平均压力提高,同样会引致毛边.一般来说,塑料温度对粘度的影响最大,而压力及剪切率也对粘度有影响.如果将塑料的温度升高,则其粘度使上降,而将其温度调低,其粘度使增大. 塑料方面的另一种问题,就是其干燥状况及是否混有杂物,有些塑料,例如尼龙及ABS,具有很强的吸水性,水份可以侵透塑料表面直接与塑料份子键合,因而影响塑料的性能,至于聚碳酸酯,虽然没有吸水性,但其性能也对其表面水份敏感,所以在模塑时,很多塑料都必须预先加以焙干,才能正确地控制其性能.如果在塑
49、料内混入杂物,或是混合不同种类的塑料,则当然更难预测塑料的性能变化. 塑料在模腔内的压力,会随着模腔的充填而改变.在模腔未曾填满之前,熔融前端之压力差不多等于零.而在注口之压力则比模腔内其它位置的压力都高,但当模腔完全填满时,塑料流动时的压力损耗就不再存在,整个模腔内的压力都变成同一静压,因而要把工模迫开的力量便会大增,引致毛边之产生.为了避免此种情况之出现,在模腔一旦填满,注射压力使必须立即调整至较低的保压压力.除了正确调校射出机之压力控制系统外,另一种辅助方式就是先把注射速度降低.这样一来,熔体前端之塑料便有时间冷却及局部固化,因而避免了毛边的产生.由于注射速度太慢会拖慢生产,最好的
50、注射速度调校方法就是分段调校,以保证在注射过程中的平均速度不会太慢.由于注射速度太快会加大压力损坏,提高模腔内塑料的平均压力,所以注射速度的调整也必须配合所采用的锁模力.不然的话,毛边也可能产生. 如果是射出机的机械结构方面有问题,则其复杂性便较大,要找问题的成因也较困难.例如模板之间的平行度有偏差,或是模板拉杆的受力分不均匀,也会引起工模力不平衡,以致塑件在锁模力较弱的位置出现彼锋.在另一方面,如果螺杆或熔胶筒的磨损较大,则熔体便可能在螺纹外径与熔胶筒之间滑行及逆流,因而出现压力切换位置点的不正确,造成局部的毛边及射胶不足情况. 除了上述各种因素之外,如果工模方面出现了问题,也会
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