塑膠射出知識:常見的5個不良現象與解決方式

塑膠射出知識:常見的5個不良現象與解決方式
在塑膠射出成型的產業中成品的良率很重要,因為塑膠射出成品很多都是小零件,例如:塑膠齒輪、轉軸、扣環…,這些零件只要發生龜裂、尺寸縮水、變形等問題,就會讓下游廠商無法正常製造物件,影響組裝出貨、增加產品的製作成本。那要怎麼避免塑膠成品在射出成型的過程中發生缺陷狀況呢?一定要先了解常見的缺陷狀況有哪些?需要怎麼解決?今天的文章帶您來了解常見的射出成形缺陷的種類及有哪些解決的方法!讓您更快速了解更多的塑膠射出知識!
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最常見的射出成型缺陷

龜裂

我們在了解塑膠射出知識時,常會提到成品出現「龜裂」的現象,它是塑料製品常見的一種缺陷,指的是塑料製品在冷卻以後表面出現裂痕的現象,為甚麼會出現裂痕?原因是塑膠在製造、成形過程中會殘留一種內部壓力稱為「殘留應力」,我們可以把它想像成一種因應外部環境改變(模具溫度變低、射出速度變高)或塑料固化而產生的反作用力。塑膠件的殘留應力太大時會進行壓力釋放,就可能讓塑膠件的表面出現龜裂的現象。
  • 解決對策1:適當縮小模具澆口,縮短填料時間,降低封口時的模內壓力。
  • 解決對策2:提高模具溫度,減少塑膠料因為冷卻不均勻而產生的殘留應力。
  • 解決對策3:提高塑膠料溫度,提高流動性,且可以降低注射壓力,減少殘留應力。
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成品毛邊(毛頭、披風)

毛邊指的是在射出完成後,產品的接合處還附著著塑膠原料,發生原因是射出成型在進行鎖模時因為模具設計不良,公模和母模無法完全密合,導致塑膠料從中間的空隙跑出來,形成毛邊;成品毛邊的發生機率高,是大多數射出廠普遍存在的問題,如果模具設計工程師及操作人員對塑膠射出知識不夠了解,就可能出現此類問題。
  • 解決對策1:確認射出機的鎖模力大於膜腔內壓,降低膜腔內的壓力,減少公母模被撐開的機會。
  • 解決對策2:確認公母模在射出時要密合,因為合模面一旦有錯位、不平整,或中間有異物,都會讓合模面無法完全密合而造成毛邊。
〈延伸閱讀:塑膠射出成型原理和步驟
 

水波紋

塑膠料一旦離開加熱料管,最先接觸到模具的前端塑料就會開始凝固並且附著在模具上,這時候後端塑料會越過已凝固的塑料繼續往前流、再接觸下一段模具並且附著,反覆發生以後,就會形成像水波一樣的細紋路;水波紋同樣是我們在學習塑膠射出知識時常常會提到的瑕疵之一,與射出機的模具溫度、原料溫度、射出速度等設定有很密切的關係,水波紋瑕疵是許多塑膠射出廠都會遇到的問題。
  • 解決對策1:加強原料流動性,例如提高原料溫度,或是直接更換流動性更好的原料,讓塑膠料可以短時間內均勻的凝固。
  • 解決對策2:提高模具溫度,減少塑膠料與模具的溫差,降低原料凝固速度。
  • 解決對策3:提高射出速度及壓力,讓塑膠料可以快速填滿整個模具,在凝固的時間上不會有太大的差距。
〈延伸閱讀:射出成型成品穩定的5大關鍵

 

氣泡、真空泡

在製造厚度比較厚的塑膠製品時,塑膠料的表面會先冷卻固化,內部再慢慢定型,這時候如果射出壓力太低、內部塑膠料固化收縮的情況嚴重,就會產生氣泡,這個類型的氣泡也就是我們在學習塑膠射出知識時,參考書上提到的「真空泡」;另外,塑膠料中的氣體只要無法正常排出,也容易在成品中形成泡泡。
  • 解決對策1:提高射出壓力,並且提高射出時間,拉長產品凝固時間。
  • 解決對策2:降低射出速度,讓模具內的氣體有足夠時間可以排出。
  • 解決對策3:加大澆口及澆道,且在射出的過程中都要留有一定的補充注射料。
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氣狀條紋、銀線、氣瘡

塑膠原料隨著種類不同,特性會有一些差異,如果材料的吸濕性比較高、容易留下水分,或是塑料容易混雜空氣,那麼在這些水跟氣體進到模具以後,就容易貼附在模具上,射出後形成一條一條銀白色的紋路,也就是我們常聽到的銀線、氣瘡;想要減少銀線的產生,操作人員對塑膠射出知識要有一定的了解。
  • 解決對策1:針對不同原料性質來調整烘乾原料的溫度及時間,尤其是要求比較高的原料如PMMA等材質,只要確保材料沒有水分以後再進行射出,就可以降低產品表面產生銀線的機會。
  • 解決對策2:如果有不同種類的材料要進行混合,建議要先將塑膠原料攪拌均勻。
 

結論

介紹完塑膠射出常見的幾種瑕疵,許多人會提出一個問題:射出速度太高,成品容易產生氣泡,速度太低又可能讓成品產生水波紋,那到底要怎麼做調整會比較好?許多企業會直接選擇雇用一位專業的射出成型工程師來監督,但我們建議您可以先對射出機的設定、操作技巧,以及塑膠射出至少有個初步的了解,搞清楚問題可能發生在哪裡,並且問問看射出機廠商的意見,或許可以自己解決,降低公司營運的成本。我們是射出機專家,專精於射出成型的機台技術,如果有任何塑膠射出知識問題,歡迎聯絡我們!
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