塑胶成型技术手册

((((中册)主讲单位:主讲人:EJJINN工程部参考书籍欢迎借阅,务必归还3.章成形事故與對策尺寸不良對策材料有偏差,線檢討材料是否與以往相同.每批材料應留字存樣品,同一批好的材料不一定相同品質.應確認成形條件和尺寸測定可靠性.同時再檢討成形品與成形條件的詳細記錄和生産記錄,並確認測定尺寸時是否等到尺寸安定後,再一定溫度(48小時後在200℃±2℃等)才測定.成形條件(溫度,壓力,時間)管理不好,應把作業標準化,縮小成形條件變動.尤其應注意成型周期是否相同.氣溫也有影響.室溫應一定(以空調調整於23℃±2℃)模具安裝於同機種之另一成形後,在同一成型條件成形的尺寸不同.外觀上的成形條件雖然相同,改換成型機時成形狀況往往不同.應重新尋找適當條件.機種不同時情形將大幅度改變.須修改模具以符合成型機.尺寸測定方法,時段,溫度有異.溫度的影響特別大.塑膠的熱膨脹率通常比金屬大一位元數,與金屬組合時須特別注意.塑膠製品的尺寸測定法應事先定好,以防日後的困擾.由各模槽之偏差外,澆口間的偏差也不少.應設計爲同時灌注的構造.如果對精度的要求非常嚴格,減少模數反而經濟上有利.模數1～2個時模具的製造業比較簡單.多模的澆道配置,利用電腦仿真法很管用.如圖1.除特別之例以外,成形收縮偏差應預估25%程度.成形收縮大的材料不易制得高精度尺寸的製品.提高射出壓力.延長射出保壓時間,延長冷卻時間.加快射出速度.模具溫度,射出壓力對尺寸的影響特別大,模具溫度須保持於1℃範圍內,增加模內壓力時尺寸會增大(減少成形收縮).應採用模具內壓力檢查裝置,宜控制室溫,人工空調機宜控制於23℃±2℃.33成形条件没有改变,但有的尺寸不好日间与夜间尺寸不同在成形现场测试的尺寸尚良好,但交货是判定为不良用多模模具成形结果,模槽间有偏差因材料的成形收缩大,精度不佳使尺寸安定的成型条件凹塌不良的對策陰線引發厚度不平均,通常肋線後厚度宜為制品厚度的50%.應注意肋線、銷釘、角落等部位的厚度不均(圖1)成行收縮大的材料,凹塌明顯.因肋線引出的凹塌圖1凹塌聚乙烯,聚丙烯,聚縮乙醛等成行收縮比較大的材料,只要有較輕微厚度不均,或僅由於厚度4mm以上則產生凹塌因為雜中途有樹脂不易流動(薄的)部位,妨礙壓力的傳達.澆口過小,應擴大澆道過細,應加粗宜早一同倒使樹脂能到達發生凹塌的部位,製品上設一比較厚的部分,做一種澆道.成形品全部都厚的話,柄型澆口頗管用高衝擊性聚苯乙烯,降低模具溫度消除光澤,則可使凹塌不鮮明化,但限消光吵影像品質時.默具上加蛇皮紋、梨面,布面紋,但已無法用而輪修整有凹塌成型品.設定條件使收縮減少.降低模具溫度,降低樹脂溫度,提升射出壓力,延長射出保,射出時的熱量.加強發生凹塌部位的冷卻.延長不充分時脫模則脫默認腒續進行收縮,此外,脫模時會發生變形,凹塌銷引起的凹塌,充填不足(排氣不完全)時也是原因之一樹脂充滿模具內時的模具內壓力(精壓)并不是各部位相同,通常接近澆口部位較高.樹脂通路寬大的放話,壓力會傳達到每一角落,近澆口的部位的壓力和遠澆口的壓力差小,者實即使全壓力笑也不至於發生凹塌.同時制品中的內部應力也.小相反地,若有局部樹脂流動不好,即使施加高壓力,這部位的壓力會將第而產生凹塌,一方面殘留高壓力而成為內部壓力大的成形品助線表面凹塌遠離澆口的部未發生凹塌使凹塌不鮮明的方法34避免凹它的成形條件充填不足的對策澆口不均衡.應擴大充填不足部分的澆口.模槽排氣不完全.應再合模面設排氣溝(深0.02～0.04,寬5～10mm).用流動不好的材料時,無法制得薄製品.有改用流動良好的材料後可制薄品,由此降低成本的例(聚丙烯等).制薄品時應該用流動良好的材料,注意排氣.成形機容易(射出量,鉗模)對成形品的體積(或投影面積)要大,不然會發生充填不足.薄成形品時通常增加射出壓力使流動良好,尤應採用射出壓力及鉗模力大的成形機.如圖1.不足處圖1充填不足提高模具溫度,提高樹脂溫度,提高射出速度,提高射出壓力.成形條件與充填長度的關係如下.1.射出保壓時間超過一定時間以上是與充填長度無關,但時間過短時會發生充填不足.2.料同內滯留時間與充填不足無關.3.射出速度慢時容易造成充填不足,但在一定速度以上時影響少.4.模具溫度高有好處,但影響不大.5.螺杆可塑化行程有餘裕時,充填長度會延長.6.射出壓力與充填長度略成直線型正比.7.在成形適當領域內,樹脂溫度與充填長度成正比.8.模槽後與充填長度略成正比.在多模模具中只有一模发生充填不足怎么做都有一部分发生充填不足成型机的射出压或钳模压不足时无法制很薄制品.避免充填不足的成形条件设定提升流动性的条件35毛邊對策成形機的模力不足.鉗模壓力=成形品投影面積×成形壓力成形壓力是模具內平均壓力,通常以40㎏/㎝2計算.對於鉗箱型PE,PP,PS,ABS通常以300㎏/㎝2,PC,PVC,AS則以400㎏/㎝2.深形品再加20%,小形品(10㎝2以下)則以二倍計算.模具剛性不足.模具因射出壓力發生變形或移位元,不僅模具部分,架台部分也要制得監牢.模具的絞線及套低粘度材料容易產生毛邊.(圖1毛邊)聚醯胺(尼龍)等,由於流動時的粘度低,易生毛邊.模具應制的精密.用成形條件修整困難.使用硬度高的鋼材(預先硬化處理至HRC30程度的特殊鋼)制模,模費昂貴但毛邊少.再用粹火研削修飾模(塊狀分配式)更加.若能提高到HRC60程度,即使用雙種加壓或夾住異物時也不會損壞.普通模具(S50C等)通常10萬射出後就需要修理,30萬射出後硬質材料模具反而經濟.設定為流動不佳的條件.降低射出壓力;降低樹脂溫度;降低模具溫度;降低射出速度.毛邊的先決手段使修改模具,為了毛邊改變成形條件對其他特性(內部應變等)有不良影響.毛邊用目視看不見也不一定好.若是機構零件,應使用放大鏡觀察.在合模面產生的毛邊(圖1毛邊)36提高射出压力时会产生毛边不易產生毛邊的模具避免毛邊的成形條件融合不良對策如圖1.圖2離型劑附著於熔合融樹脂尖端推進,使熔合痕明顯華時,這熔合痕非常容易分離.模具表面有水或油分時也一樣,模具表面須經常保持幹淨.一般熔合痕應該不會特別弱,不過,這裡是硬力大的不位,事實上也許脆弱.熔合痕應使用顯微鏡詳細觀察,往往是缺口引起龜裂.使用符合材料時,往往因為熔合痕部分的成分偏頗而變弱,須特別注意.熔合痕和龜裂的鑒別可用染料品.熔合痕澆口圖1熔合痕熔合痕圖2澆口熔合痕部分有高壓力,有時因此產生毛邊,有毛邊但不會有凹塌.可有產生毛邊的部位淩駕銷釘,在此處產生熔合痕,成形後切斷.(圖3)提昇射出速度,提高模具溫度,提高樹脂溫度,提昇射出壓力.排氣孔(模具內空氣的逃出孔)位置.預測材料最後到達部位,在這部位設排氣孔則可減輕熔合痕.但是復合材料不一定找正常流動.用真空吸引模具可提高排氣效果,但是樹脂溢出的瓦斯量也不少,抽氣機能力要相當大才有使用意義.圖337格子後面會出現熔合痕使用離型劑後熔合更加嚴重在熔合痕產生龜裂在熔合痕出現毛邊減少熔合痕的成形條件銷釘毛邊澆口脫模時的破損對策模具的錐度不足.(圖1)錐度至少要有一度,最好有二度,箱形的話,深100㎜以內為1.5度,100㎜以上為1度,格子品則需五度,淺皮紋則需六度以上(模芯側為背面時有時0.5度則夠).模具研磨不足.降低射出壓力,縮短射出保壓時間,降低模具溫度,模具錐的不足時,用成形條件補救並非易事.脫模速度放慢.塗離型劑.離型劑須使用塑膠成形專用品,不可隨便使用.有硬質酸鋅系和聚矽烷系離型劑.塗離型劑時應薄薄塗抹,過量時須立即抹掉.離型劑以不用為妙,使用離型劑的成品,往往在二次加工(塗裝,燙印)時引起問題,但有些離型劑影響較少.圖上模具的離型劑將附著於成形品,附著量雖輕微,卻不易洗淨.澆口附近的壓力高,容易產生殘留硬力或定向.澆口周邊宜加環狀肋線補強.僅用削薄擠小反而不可.(圖2)降低射出壓力.縮澆口往往有效.採用多數澆口.花紋上有擦痕圖1脫模時的破損不可可不可圖2直接澆口的破裂防止38提高射出壓力后離型不良改善脫模的成形條件離型劑使用法在直接澆口的澆口不發生龜裂硬力龜裂對策對有應力的成形品有油類作用產生力龜裂.嵌件,加裝金屬,螺絲等,應於裝入塑膠製品前實施脫脂處理.發生應力龜裂的原因,可能是容劑,油類,藥品使支撐應力的力量降低的緣故.實際上使用的藥品類都是復合品,不可以蓋而論,但是有必要加藥品時,應事前試驗.軟志PVC中的可塑劑移向PS,引起龜裂,軟體PVC和PS放在一起時應分開或用PE隔開.聚碳酸酯成形品中入嵌件發生龜裂.即使沒有油類作用,也會金屬與塑膠的熱膨脹之差引起龜裂.用玻璃纖維強化後可減輕這種情形.先把嵌件加熱後成形也可減輕這現象.即使沒有油類作用,如果力量大就會引起龜裂.PS,PP均有此現象把試驗片彎曲使其產生彎曲強度之約30%支應力,在彎撓處塗藥品,觀察一星期以上.用這測試法可知,潤滑油,防銹油,切削油,燈油,食用油,果實油,介面活性劑.設定條件是內部應變減少,降低射出壓力,提昇樹脂溫度,縮短射出保壓時間.事實上,靠成形條件的微妙控制不太可靠.放置應力龜裂的退火方法.退火時應在接近熱變形溫度(將5～10度)下,加熱足夠時間(2小時).然後緩慢冷卻.成形後隨時退火,效果比較明顯.成形後立即保溫(放進瓦斯楞紙箱內),也有效果.退火操作事實上相當困難,大都無法做的理想,盡管內部應變去除,外部若有變形還是不良品.退火時注意恆溫槽內的溫度分佈.太信賴退火操作是危險的.應力龜裂於熔劑龜裂是同一現象,同成為環境應力龜裂.PS系(AS,ABS,變性PPO)PC,PBT,PE比較安全的材料.39聚苯乙烯成形品的自攻殼,半年後發現缺少軟質聚氯化乙烯與聚苯乙烯接觸後,聚苯乙烯這邊產生龜裂拉伸聚乙烯成形品時產生龜裂應力龜裂的簡單試驗法減少應力龜裂的成形條件環境應力龜裂須注意材料翹曲和變形對策放壓墜修改翹曲，放開後不久就回復因脫模不均等成形品硬化後產生的翹曲，放墜翹曲時，應於脫模後趁還溫暖時夾於冷工具實施，最簡單的方法是放墜子，但須明確規定墜子大小，位置及放置時間，否則就發生偏差不合實用。通常，溫度回復修整時的溫度以上時，翹曲也會復原。有一方法是把成形品浸漬於熱變形溫度附近的熱水後立即冷卻，夾於工具，或用手彎撓。這方法回復原形困難，實際作業麻煩，而熱水溫度過高時反而造成嚴重變形而廢物。淺箱形成形品，各時段的翹曲程度不一。為防止翹曲加設肋線時，往往因肋線引起翹曲。不用平面，而用大曲面構造的話，發生翹曲的機率較少，不過模具成本較高。預估翹曲而制逆翹模具，逆翹反而更嚴重平面的翹曲和曲面的翹曲並不一樣，平面時不會使曲面凸凹各方向翹曲，但曲面時不會向使曲面凹入的方向翹曲。從設計時就設計為有R的面比較好。淺箱形成成形品，只把四周肋線製成逆翹時，在某種盛開有條件下會有向意外方向翹曲的情形發生，就應以量產成形條件試驗後修改模具（圖1）。如何用成形條件消除翹曲模芯溫度與模槽溫度有差距時，尤其模芯溫度高時，會被拉向模芯方向而翹曲（因為高溫側的成形收縮較大，尺寸較小）。框形成形品時，模芯溫度較高時將成為向內翹曲。樹脂溫度低時，流動方向的收縮率大於直角方向，使向內翹曲更厲害。設定成形條件的目的為減少成形品的殘留應力，則在提高樹脂溫度及模具溫度使流動性提升，而射出壓力則稍低。1-1模具40碎裂和白化對策因為碎裂有殘留應力,易生熔劑龜裂.原因是塗料中的熔劑.圖可改用不發生熔劑龜裂的塗料及稀釋劑,制得無碎裂成形品或用退火消除碎裂亦可.若做的理想可用退消除碎裂.不過量產時這操作並不簡單,不可僅靠此法.退火方法是再接近熱變性溫度(締約五度)加熱三小時,然後緩慢冷卻.成形後隨則退火的話效果較佳.注意爐內溫度分佈.成形條件設定於減少成形品中殘留應力的方向,提高樹脂溫度,模具溫度使流動性良好,射出壓力稍降.外觀上碎裂和龜裂類似,但本質上不同.碎裂並不是像空隙的缺陷,是與施加應力平行方向定向的高份子物本身,因此,經加熱則回復原來的無碎裂狀態.脫模是由於力量不均或模芯表面的真空,用力過大而發生碎裂的例子不少.解決方法是設法改善脫模.印脫模不好,在突出銷局部有強大力量作,一般認為白