青华模具学院分享——成形基礎知識

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成形基礎知識

一、塑膠射出專用名詞介紹:

1. 成品：部品。

2. 流道：材料射出產品時通過的道路。

3. 澆口：也稱注口，指流道與產品接觸的面。

4. PL面：分模面

5. CAV數：模穴數

6. 模具：射出成品設置的道具，分公模、母模,即可動側、固定側。

7. 毛邊：材料從模具的PL面或入子的嵌合間隙流出形成的。

8. 銀條：順著材料的流動方向在部品表面的不固定位置產生的銀白色條紋。

9. 色澤：部品表面色澤不同或部品肉厚差別大的顏色。

10. 不充填：產品尚未完全充填飽滿。

11. 油污：部品附著的油類，輕微的擦拭后能消除，重者不能。

12. 傷痕：包括刮傷、擦傷、拉傷等，是部品經過在搬運過程中造成或因模具關系等所產生的不良現象。

13. 凹陷：部品在完全充填后，但還未飽滿，表面上所產生的凹陷。

14. 結合線：材料流動經分歧后所產生的細線痕。

15. 變形量：在同一平面或弧度，曲線中的翹曲正值與負值的差。

16. 氣泡：部品表面所產生的較薄的空氣層或瓦斯氣類。有時，能用手刮掉。

17. 面精度：指塑鏡透明部品表面凹凸不平現象。目視對著日光燈看或平行用日光燈反射著看。

18. 流痕：部品表面發生環狀或波浪狀、流動花紋（射出慢）噴痕。

19. 二次料：又稱再生料，指原料已生產過經再粉碎或抽取的材料。

20. 印痕：即頂出跡，指部品在模具內以頂針頂出使物品脫離模具時的頂出痕跡。

21. 印跡：即頂白痕，指頂出時部品強制離形造成的痕跡，此痕跡存於部品的外觀面。

22. 型番跡：成品型番號痕跡，用來區分各號碼。

23. 燒蝕：部品上留下黑色的燒焦痕（熱氣經過壓縮后分解）。

24. 纖維浮：材料的玻璃維浮出成品表面（纖維素）。

25. 孔（穴）柱：標示以Φ，模具靠破（孔），立向增肉（柱）直徑。

26. 靜電：磨擦生熱后，所放出的電流（正離子），靜電消除器放出（負離子）

27. 現合（實裝）：與相對的部品嵌合。

28. 荷姿：防止部品碰傷、擦傷所裝的包裝盒。

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二、成形不良的分類

  成形不良大致分為三類

1.表面缺陷：

１）．充填不足                            ２）．凹陷

３）．變黃                                ４）．黑條紋

５）．霧面                                ６）．銀條紋

７）．流痕                                ８）．熔合痕

９）．激流痕                            １０）．異物

１１）．色澤不均                        １２）．顏色不均

１３）．污點                            １４）．擦痕

１５）．粘附性                          １６）．起泡

１７）．添加劑分離                      １８）．透明度不足

１９）．表面多孔性                      ２０）．白點

２１）．影響外觀的條痕                  ２２）．毛邊

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2.成形與尺寸不良：

１）．翹曲、彎撓、扭轉

２）．尺寸安定性不夠

3.龜裂

１）．龜裂

２）．白化

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三、引起成形不良的原因及改善方法

1) 充填不足

這是成形品的一部分缺少的現象，是成形不良的代表例，簡稱short。

充填不足是熔融塑膠流不到成形品的每一角落的結果，其原因主要有以下幾種：

第１項原因是所謂L/t不足。L/t是，塑膠流動的距離為L，成形品厚度為t時的比例。改善方法有兩方面：a) 成形方面改善塑膠的流動性，即選擇流動性良好的塑膠，提昇加熱料筒的溫度，以使熔融塑膠盡速流進模具內的每一末端。b) 模具方面則應盡量減少注道、澆道、澆口的阻力，尤其是澆口的阻力。

第２項原因是由於從澆道到澆口的阻力不同，致使熔融塑膠在澆口的壓力產生差距所造成的，屬這種原因的充填不足多發生在多模穴模具上。因此，多模穴模具至澆口的距離須相等，而成對模穴的模具原則上采用尺寸及重量較接近的。修改方法是加大發生充填不足的模槽的澆口，若是具有多段射出功能的射出成形機，可在通過澆口以前將射出速度減低，而通過澆口后才加快射出速度，便可改善充填不足。

第３項原因是模具內瓦斯氣殘留。為避免這種充填不足，模具的合模線，頂出銷或嵌件周邊須有讓空氣逃出的間隙，同時在射出過程的最后段應放慢射出速度，使得空氣有充分時間逃出。此外，在常發生充填不足部位形成空氣逃出用溝，溝深在模槽一端應為0.02mm以下。

2)      凹陷

射出成形品的不良中,凹陷是出現機率相當高的缺陷。

在射出成形過程,被射出的熔融塑膠,與模具表面接觸則固化。這時,因固化塑膠與熔融塑膠的密度不同,於是其厚度比模具空隙小,其程度與收縮率成比例,而成形品的厚部與薄部的縮小程度是不相同的，且固化時間也不甚相同,這樣就容易發生凹陷。其二，熔融塑膠要承受壓縮力,而在薄部前方的厚部,在薄部固化后不再受壓力,則其收縮程度將較薄部為大,於是凹陷產生。另外，收縮率比較大的結晶性塑膠也較易發生凹陷。

防止凹陷的方法：在成形上，持續保持壓力至熔融塑膠完全固化為止,在固化初期的保壓壓力應較大,后段的保壓壓力需降低;在模具方面,把澆口設於成形品厚部,以及加大澆口都是防止凹陷的方法。

3) 毛邊

模具在成形時，由於密合不良而使熔融的塑膠進入模腔后產生泄漏物，冷卻后粘附於部品上，就是我們所指的毛邊。按照模具結構來分，社內通常把毛邊分為：靠破毛邊，擦破毛邊，配合毛邊，型合毛邊，PL面毛邊等。產生毛邊的原因主要有以下幾種：a）鎖模力不夠；b)模具本身PL面或入子靠破，插破不良;c)成形條件設置壓力過大，射速過快；d)成形材料溫度設定過高（料管溫度）或滯留時間過長，材料過火分解；e)PL面或入子間異物附著，合模不緊。

4)     燒焦

發生燒焦現象的原因主要是模具內有空氣存在。當空氣受壓縮時會放熱,造成塑膠燒焦。成形上,如燒焦部位在塑膠流程的末端,可減少最后一段的射出速度,如是熔合痕部位的燒焦,可把熔融塑膠流過發生溶合痕部位時的速度降低;模具上,可形成讓空氣逃逸的小溝。

5)     黑條線

這是成形品上的從澆口向塑膠流動方向出現黑線的現象,是塑膠分解變黑色的部分,混進成形時產生的。這種分解,主要是由塑膠溫度過高而引起,但添加的難燃劑的分解也是原因之一。

6)     霧面

是成形品的表面光澤不佳的現象。大部分原因是離型劑用量過多或模具研磨不足所引起的。

7) 銀條紋

成形品表面,順著塑膠流動方向出現銀白色條紋的現象。這是存在於熔融塑膠中的水分或揮發物,在缸套內因受壓縮呈液狀的,擠出注嘴后由同於壓力降低而蒸發成氣体,當塑膠固化時成為細泡的。因此,完全去除原料中水分,或防止原料分解則可預防這種不良。

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8)      流痕

是在成形品表面,以澆口為中心發生格紋狀花紋的現象。造成這種現象的主要原因是被射出的塑膠固化時,有時與模具接觸,有時離開而引起的。防止不良的具體方法是放慢射出速度或提高塑膠溫度及模具溫度。在易出現流痕的部分放慢射出速度,往后則把射出速度提高到不發生充填不足的程度,也是有效方法。

9)     熔合痕

這現象是成形品有孔洞部分,或成形品的厚部中央部有薄部分,或采用2個以上澆口成形時發生的。當熔融塑膠在射出成形機內流動時,塑膠流尖端部分的溫度難免稍微下降,因此,在塑膠再會合部位將形成互不熔合的痕線,這就是熔合痕。因應方法是,使用流動性良好的塑膠,把出現熔合痕部位的塑膠溫度昇高,避免空氣阻擋塑膠流動等。

另一種造成明顯的熔合痕的原因,是離型劑,用過量的離型劑時,當射出的塑膠流動時,把離型劑推向尖端而滯留於此部位,一旦發生這種情況,離型劑則被夾住,妨礙塑膠的熔合,而造成明顯的溶合痕。

另外，排氯不良也是造成熔合痕的原因之一。

10) 激流痕

在成形表面產生以澆口為起點的蚯蚓狀條痕的現象。這是通過澆口的塑膠以帶狀接觸模具表面固化,與后續的射出塑膠熔合產生的。這是塑膠以帶狀從澆口流出的側澆口模具才發生的不良,此外交疊澆口也會發生。               

用針孔形澆口,潛入式澆口或薄膜澆口成形時不會艱生這種不良。

11) 異物

這是異物摻進的現象,通常清除作業不充分,或再生品中有異物時發生,但射出成形機本身有損傷時也會發生。

12) 光澤不均

是成形品表面光澤不均,部分光澤不同的現象。模具溫度過低,模具研磨不均勻或離型劑用量過多時容易發生這現象。

13) 顏色不均

是成形品的顏色不均的現象。

引起顏色不均的原因是,塑膠與著色劑的混合不均勻,或著色的安定性不佳在缸套中分解等。另一原因是換色時的清理工作不周到。

14) 擦傷

是成形品表面受模具擦傷,留下擦痕的現象。

制作模具的疏忽或電鍍時,或在坡度小的部位形成細紋而造成與成形品脫模方向相反的反斜度時,易發生擦傷。但是頂出銷不夠,或頂出銷偏於成形品的一方時,脫模不順而形成反斜度時也會發生擦傷。

15) 龜裂

指部品周邊的放射狀裂痕。造成原因主要為部品內應力殘留。

造成內應力殘留主要有以下幾種原因:

a.壓力過剩     b.部品肉厚不均或冷卻管道設計不當

c.成形時或冷卻過程中,成形品內部殘留內應力

改善措施有：

a.提昇熔膠溫度

b.提昇模溫

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c.減小保壓壓力

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四、射出成形五大因素:

1.      溫度:溶膠溫度、干燥溫度、模具溫度、料管溫度、作動油溫度、環境溫度

2.      壓力:射出壓力、保壓壓力、鎖模力、開關模壓力、頂出壓力

3.      速度:射出速度、回轉速度、開關模速度、頂出速度

4.      時間:射出時間、保壓時間、開關模時間、冷卻時間、干燥時間

5.      量  :計量、開模及關模位置、注射及保壓切換位置、前后鬆退位置

五、塑膠成形的方法:

1.      射出成形:社內采用,注射成形機

2.      押出成形:電線電纜被覆,管材押出

3.      真空成形:瓶類

4.      輪壓成形:皮革

5.      熱成形  :冰箱內箱、容器

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六、成形條件基本設定方法;

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1.  依材料性質:

a. 流動狀況差            速度宜快

b. 流動性好            速度宜慢

2.  依部品外觀需求:

  a. 外觀部品           速度宜慢

  b. 機構部品           速度宜快

    ※總則：以最小的成形壓力成形出達到尺寸外觀需求的部品。

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七、常見加工工具及其使用

1.筆刀

分類：大（黃）筆刀，小（黑）筆刀。

用途：用於加工部品毛邊、段差、多肉等，使用時用力需均勻，不可使重力而導致筆刀折斷。刀片削不動時，需更換新刀片。

2.斜口鉗

分類：大剪鉗，小剪鉗

用途：用於加工部品的灌口（使產品脫離流道），各灌口需據各部品的限度要求加工，不可高（低）於限度。

注：加工時，若注口過硬，應特別小心，防止鉗口破缺，斜口鉗只能用於加工塑膠部品，其餘一律不予使用。

3.頂針

分類：據其直徑尺寸分

用途：部品小孔內出現毛邊，或“水口”過高，則需使用頂針鑽孔（頂注口）。

4.鑷子

用途：用於選別小部品，如：絕緣粒；或加工外觀部品，如SB蓋等電鍍品