注塑工艺课程

1IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.注塑工藝課程2IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.模具1.0注塑模具的架構組成•1.0注塑模具的架構組成•根據模具中各個部件的不同作用，一套注射模可以分成以下幾個部分︰•1）內模零部件，賦予成型材料形狀和尺寸的零件。通常由Core（下模）Cavity（上模），鑲件（鑲針）等組成。•2）澆注系統︰將熔融塑膠由注射機射嘴引向閉合的模腔，一般由灌口主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。•3）熱交換系統︰為了滿足注射成形工藝對模具溫度的要求（冷卻或加熱）需要對模具溫度進行較精確的調整。•4）行位系統︰當側向有凸凹及孔時，在塑膠被頂出之前，必須先抽拔側向的模芯（或鑲件），才能使塑件順利脫模。•5）頂出系統︰實現塑件脫模的機構，其架構形式很多，最常用的是頂針、司筒和推板等脫模機構。•6）導向定位部件，是保證動模與定模閉合時能準確對準、脫模時運動靈活，注射時承受側向力的部件，常由導柱和導套及定位塊、錐等組成。•7）排氣系統︰將型腔內空氣匯出的排氣槽及間隙•8）架構件︰如模架板、支承柱、限位件等。•試模和量產中80%的問題源自設計不當，模具設計是改品質重要的關鍵。•其中,澆注系統/熱交換系統/排氣系統決定了大部份的模具品質3IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.材料2.0塑膠材質特性•2.1產品設計的建議壁厚塑膠材料最小壁厚小型塑件推薦壁厚中型塑件推薦壁厚大型塑件推薦壁厚聚酰胺PA0.450.761.52.4~3.2聚乙烯PE0.61.251.62.4~3.2聚苯乙烯PS0.751.251.63.2~5.4改性聚苯乙烯HIPS0.751.251.63.2~5.4有機玻璃PMMA0.81.52.24~6.5硬聚氯乙烯PVC1.151.61.83.2~5.8聚丙烯PP0.851.451.752.4~3.2聚碳酸酯PC0.951.82.33~4.5聚苯醚PPO1.21.752.53.5~6.4醋酸纖維素EC0.71.251.93.2~4.8聚甲醛POM0.81.401.63.2~5.4聚砜PSF0.951.802.33~4.5ABS0.751.523~3.5•Rib:一般原則是要求保證加強筋的大頭尺寸，在（0.5~0.7）t的範圍內，且加強筋大頭的尺寸等於產品圖筋位的標註尺寸。如果加強筋落在曲面上，且較深時，從製造的角度考慮應給出筋小頭的尺寸。並且小頭尺寸不應小於推薦的最小壁厚，拔模角在1~5範圍內給出。此時，如果大頭的尺寸超出了產品圖筋位的標註尺寸需要在圖面上說明。4IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.材料2.0塑膠材質特性•2.2產品設計的建議脫模斜度(鏡面)塑膠材料脫模斜度模腔模芯聚酰胺（尼龍）PA25ˊ~40ˊ20ˊ~40ˊ聚乙烯PE25ˊ~45ˊ20ˊ~45ˊ聚苯乙烯PS35ˊ~1°30ˊ30ˊ~1°聚甲基丙烯酸甲酯PMMA35ˊ~1°30ˊ30ˊ~1°ABS40ˊ~1°20ˊ35ˊ~1°聚碳酸酯PC35ˊ~1°30ˊ~50ˊ聚甲醛POM35ˊ~1°30ˊ30ˊ~1°熱固性塑料25ˊ~1°20ˊ~50ˊ5IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.材料2.0塑膠材質特性•2.2成型收縮率塑件在成型過程中存在尺寸變小的收縮現象，收縮的大小用收縮率表示。式中S──收縮率；L0──室溫時的模具尺寸；L──室溫時的塑件尺寸。影響收縮率的主要原素有︰(1)成型壓力。型腔內的壓力越大，成型後的收縮越小。非結晶型塑膠和結晶型塑膠的收縮率隨內壓的增大分別呈直線和曲線形狀下降。(2)注射溫度。溫度升高，塑膠的膨脹系數增大，塑件的收縮率增大。但溫度升高熔料的密度增大，收縮率反又減小。兩者同時作用的結果一般是，收縮率隨溫度的升高而減小。(3)模具溫度。通常情況是，模具溫度越高，收縮率增大的趨勢越明顯。(4)成型時間。成型時保壓時間一長，補料充分，收縮率便小。與此同時，塑膠的凍結取向要加大，製品的內應力亦大，收縮率也就增大。成型的冷卻時間一長，塑膠的固化便充分，收縮率亦小。(5)製品壁濃。結晶型塑膠(聚甲醛除外)的收縮率隨壁濃的增加而增加，而非結晶型塑膠中，收縮率的變化又分下面幾種情況︰ABS和聚碳酸酯等的收縮率不受壁濃的影響；聚乙烯、丙烯─苯乙烯、丙烯酸類等塑膠的收縮率隨壁濃的增加而增加；硬質聚氯乙烯的收縮率隨壁濃的增加而減小。(6)進料口尺寸。進料口尺寸大，塑件致密，收縮便小。(7)玻璃纖維等的填充量。收縮率隨填充量的增加而減小。%10000×−=LLLS6IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.材料2.0塑膠材質特性•2.2成型收縮率7IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.成型2.0塑膠材質特性•2.3成型溫度與乾燥溫度樹脂名稱料管溫度(℃)預備乾燥模型溫度(℃)溫度(℃)時間(H)熱可塑性樹脂P.S(聚苯乙烯)180~26075~801~1.5以上40~80AS樹脂180~24075~852~4以上40~80ABS樹脂180~26080~1002~4以上40~80PMMA(壓克力)180~24070~1002~6以上50~100PA尼龍6235~28080~1002~10以上60~100尼龍66250~30080~1002~10以上60~120PE(聚乙烯)180~280不要20~50PP(聚丙烯)180~280不要20~50氯化乙烯硬質165~20080~1201以上軟質150~20050~801以上PC(聚碳酸酯)250~3201204~1070~120POM(聚乙縮酯)175~21080~902~4以上60~100PPONORY1240~31585~1202~4以上80~120熱硬性樹脂PF(酚酯)80~110不要175~220MF(密胺)80~100不要135~155UF(尿素)80~100不要135~155聚酯,預混(premix)80~110不要150~2008IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.成型3.0問題點•3.1常見的成型問題表1不良點一、注塑件缺陷的特徵二、可能出現問題的原因收縮痕通常與表面痕有關，而且是塑膠從模具表面收縮脫離形成的。(1).熔融溫度不是太高就是太低。(2).模腔內塑膠不足。(3).冷卻階段時接觸塑膠的面過熱。(4).流道不合理、澆口截面過小。(5).模溫是否與塑膠特性相適應。(6).產品架構不合理（加強進古過高，過濃,明顯濃薄不一).(7).冷卻效果不好，產品脫模後繼續收縮。包封可以容易地在透明注塑件的“空氣阱＂內見到但也可出現下不透明的塑膠中，這與濃度有關，而且常因塑膠收縮離開注塑件中心而引起。(1).模具未充分填充。(2).止流閥的不正常營運。(3).塑膠未徹底乾燥。(4).預塑或注射速度過快。(5).某些特殊材料應用特殊的設備生產。(6).澆口的位置不佳製品成型尺寸精度低注塑過程中重量尺寸的變化超過了模具、注塑機、塑膠組合的生產能力。(1).輸入射料缸內的塑膠不均。(2).射料缸溫度或波動的範圍太大。(3).注塑機容量太小。(4).注塑壓力不穩定。(5).螺杆複位不穩定。(6).運作時間的變化、溶液黏度不一致。(7).注射速度（流量控制）不穩定。(8).使用了不適合模具的塑膠品種。(9).考慮模溫、注射壓力、速度、時間和保壓等對產品的影響。9IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.成型3.0問題點•3.1常見的成型問題表2不良點一、注塑件缺陷的特徵二、可能出現問題的原因製品表面有波紋或銀絲1）塑膠含有水分和揮發物；2）料溫太高或太低；3）注射壓力太小；4）流道和澆口的尺寸太大；5）嵌件未預熱回溫度太低；6）製品內應力太大。澆口被黏著注口被注口套牽住。(1).注口套與射嘴沒有對準。(2).注口套內塑膠過份填塞。(3).射嘴溫度太低。(4).塑膠在注口內未完全凝固，尤其是直徑較大的注口。(5).注口套的園弧面與射嘴的園弧面配合不當，出現裝似“冬菇＂的流道。(6).流道不夠拔出斜度。塑件翹曲變形注塑件形狀與模腔相似但卻是模腔形狀的扭曲版本。(1).彎曲是因為注塑件內有過多內部應力。(2).模具填充速度慢。(3).模腔內塑膠不足。(4).塑膠溫度太低或不一致。(5).注塑件在頂出時太熱。(6).冷卻不足或動、定模的溫度不一致。(7).注塑件架構不合理（如加強筋集中在一面，但相距較遠）。(8).模具內溫度不一。10IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.成型3.0問題點•3.1常見的成型問題表3不良點一、注塑件缺陷的特徵二、可能出現問題的原因塑件充填不滿注塑過程不完全，因為模腔沒有填滿塑膠或注塑過程缺少某些細節。(1).注塑速度不足。(2).塑膠短缺。(3).螺杆在行程結束處沒留下螺杆墊料。(4).營運時間變化。(5).射料缸溫度太低。(6).注塑壓力不足。(7).射嘴部分被封。(8).射嘴或射料缸外的加熱器不能運作。(9).注塑時間太短。(10).塑膠貼在料斗喉壁上。(11).注塑機容量太小（即注射重量或塑化能力）。(12).模溫太低。(13).沒有清理乾淨模具的防鏽油。(14).止退環損壞，熔料有倒流現象。(15).正常射出時，塑膠料沒有同時充滿整個模穴。溢料產生毛邊1）料桶，噴嘴及模具溫度太高;2）注射壓力太大，鎖模力太小;3）模具密合不嚴，有雜物或模板已變形;4）型腔排氣不良;5）塑膠的流動性太好;熔接痕1）料溫太低，塑膠的流動性差；2）注射壓力太小；3）注射速度太慢；4）模溫太低；5）型腔排氣不良；6）塑膠受到污染。11IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.成型3.0問題點•3.2射出的問題不是單純的問題•3.3針對常見不良點，對于三大類不良改善做了分類不良點問題歸類不良點問題歸類不良點問題歸類收縮痕澆口問題冷卻問題製品表面有波紋或銀絲澆口問題排氣問題冷卻問題塑件充填不滿澆口問題排氣問題冷卻問題包封澆口問題排氣問題澆口被黏著澆口問題溢料澆口問題排氣問題冷卻問題製品成型尺寸精度低澆口問題冷卻問題塑件翹曲變形澆口問題冷卻問題熔接痕澆口問題排氣問題冷卻問題12IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.成型4.0澆注系統•4.1與澆注系統有關的缺陷圖解說明•側進膠，較佳的澆口應置于膠厚最厚處且澆口厚度應為材料厚度*材料常數13IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.成型4.0澆注系統•4.2與澆注系統有關的缺陷圖解說明•射出時塑料流動必需同時充滿模穴14IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectronicsLtd.成型4.0澆注系統•4.3澆注口圖例15IADCE&BTRDMechanicalTeamCOMPANYCONFIDENTIALPrimaxElectro