塑胶模具介绍

InventecConfidential1塑膠料基本知識*InventecConfidential2目錄手機實例塑膠原料塑膠素材成型模具塑膠成形收縮率塑膠料的二次加工印刷噴塗電鍍InventecConfidential3手機實例InventecConfidential4目錄InventecConfidential5塑膠原料InventecConfidential6塑料的概念1.塑料的主要成份是樹脂2.塑料:是由高分子合成樹脂(聚合物)為主要成份滲入各種輔助料或添加劑，在特定溫度、壓力下具有可塑性和流動性,可被模塑成一定形狀,且在一定條件下保持形狀不變的材料。3.聚合物:指聚合過程所產生的純材料或稱聚合材料.無論天然樹脂還是合成樹脂均屬高分子合聚物,簡稱高聚物。4.塑膠對電、熱、聲具有良好絕緣性：電絕緣性、耐電弧性、保溫、隔聲、吸音、吸振、消聲性能卓越。InventecConfidential7塑膠原料塑膠料大部是從一些油類中提煉出來的,最熟悉的部分PC料是從石油中提煉出來的,PC料在燒的時候有一股气油味;ABS是從煤碳中提煉出來的,ABS在燒完滅掉的時候會呈煙灰狀;POM是從天然气提煉出來的,POM在燒完的時候會有一股非常臭的瓦絲味InventecConfidential8一般塑料的特点a．塑料受热膨胀，线胀系数比金属大很多；b．一般塑料的刚度比金属低一数量级；c．塑料的力学性能在长时间受热下会明显下降；d．一般塑料在常温下和低于其屈服强度的应力下长期受力，会出现永久形变；e．塑料对缺口损坏很敏感;f．塑料的力学性能通常比金属低的多,但有的复合材料的比强度和比模量高于金属,如果制品设计合理,会更能发挥起优越性;g．一般增强塑料力学性能是各项异性的;h．有些塑料会吸湿,并引起尺寸和性能变化;i．有些塑料是可燃的;j．塑料的疲劳数据目前还很少,需根据使用要求加以考虑.InventecConfidential9塑膠原料分類塑膠原料按照合成樹脂的分子結構分主要有熱塑性及熱固性塑膠之分：對於熱塑性塑膠指反復加熱仍有可塑性的塑膠：主要有PE/PP/PVC/PS/ABS/PMMA/POM/PC/PA等常用原料。熱固性塑膠主要指加熱硬化的合成樹脂制得的得塑膠，像一些酚醛塑膠及氨基塑膠，不常用。按照應用範圍分主要有通用塑膠如PE/PP/PVC/PS等，工程塑膠如ABS/POM/PC/PA等常用的幾種。另外還有一些特殊塑膠如耐高溫高濕及耐腐蝕及其他一些為專門用途而改性制得的塑膠。InventecConfidential10常用材料對於我們公司常用的材料有ABS/PC+ABS/PC等常用材料A:對於ABS我們主要用奇美的塑膠，像PA757/PA737/PA727/PA707等常見規格。其中PA757為常用的注塑級ABS,流動性較好，機械性能優良。為常用的工程塑膠原料。但PA757的剛性及韌性相比POM稍遜一些，PA727為電鍍級ABS,因其原料配比的不同。其電鍍性能較好。B:對於PC+ABS，我們公司主要用GE系列原料，像GEC1200HF：其注塑性能優良（接近ABS），其強韌性比ABS還好。收縮率小、尺寸穩定；二次加工（像印刷及噴塗）性能優良，像我們EL-01機殼即用該原料。C:對於PC料，我們PHS系列塑膠殼體基本都採用該原料GEPCEXL1414。主要是其強韌性更好。注塑性能更接近ABS。對於一些殼體的配合、螺母熱融、Hing裝配及跌落實驗等都具有很好的物性優點。D:對於PMMA也是常用的一種原料，俗稱有機玻璃（壓克力），因其透光性好，常用於透明件較多，其成型性能較差，易划傷，不良多，韌性差，所以一般模具採用兩板模，大水口（直澆道）的進膠方式.InventecConfidential11塑膠料的價格比較對於其他一些原料像PS/PE/PVC/PVD/TPE等因我們公司不常使用，常用的注塑材料像緩衝材料如EVA/TPU/TPE等我們也有用到,暫不作介紹。對於常見的塑膠料的價格比較如下:低價位塑膠：PPHDPEPSPVCLDPELLDPEPETPF中高價位塑膠：ABSEVAPOMPMMAPBTPC+ABSPC對於我們常用的PA757塑膠原料一般15000~20000人民幣含稅/噸。GEPC+ABS/PC分別為4萬~5萬人民幣含稅/噸InventecConfidential12塑膠素材成型InventecConfidential13塑膠成形的方法:1.射出成形:我司采用,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成形條件基本設定方法:依材料性質:a.流動狀況差速度宜快b.流動性好速度宜慢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。InventecConfidential14射出成形過程流程外部加熱射出保壓.加壓頂出固體材料溶解流動冷卻固化成品取出內部加熱閉模冷卻(剪斷發熱)溶解:塑化裝置1次成形所需要的固體材料加熱溶解,達到可以流動之狀態.流動:射出裝置使溶解的材料流向模具內的動作.閉模:開模機構將模具閉上,而溶解材料以壓力推擠至模具內時,模具也不能打開.動作:動力控制類:以油壓使得各裝置能動作.電氣控制部:將動作順序控制之系統.InventecConfidential15各行程的重要控制因素材料:乾燥溫度.乾燥時間.二次料混合率.二次料粒度.顏色混合率.規格編號.真空度溶解:料管溫度.螺杆迴轉.螺杆背壓.計量時間.計量值.驅動力.水套溫度流動:射出速度(壓力).模具溫度.射出速度.切換位置/時間.鎖模力加壓:壓力.時間.到保壓切換位置.模具溫度.鎖模力保壓:壓力.澆口封閉時間.模具溫度.鎖模力冷卻:時間.模具溫度脫模:開模速度.開模行程.頂出行程.頂出次數.頂出時間.機械手速度.頂出速度制品:收集裝箱.溫度/時間.外觀處理.固定夾具.前處理材料溶解流動加壓保壓冷卻脫模制品InventecConfidential16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InventecConfidential17五大因素:1.溫度1.1溶膠溫度:設定能使樹脂熔離可施行可塑化的溫度,亦即料管溫度1.2干燥溫度:使樹脂中所含水份以熱蒸發形式排出,使材料含水量達到標準1.3金型溫度:依成形部品外觀,寸法及周期所設定的金型的溫度,一般有模面溫度(模仁溫度)和模溫機設定溫度幾種方式參閱1.4料斗底溫度:料管後端下料口處之溫度,保證物料供料正常不致於提前熔融,一般為60~90℃作動油溫度:液壓成形機使用的作動油的溫度,一般以38~42℃為宜不可超過60℃環境溫度:對成形部品之後收縮有影響,適宜保持溫度在25~28℃左右2.壓力2.1射出壓力:將溶融樹脂充填於型腔的壓力,一般充填壓力成形部品的XS85~90%範圍2.2保持壓力:為控制部品精密尺寸,不使部品外觀不良,通常在射出切換時發生2.3頂出壓力:開模完成後,將部品從公模型腔頂離2.4開關模壓力:使機械動模壁前後作動,以使鎖付於動模壁的公模前後作動開關模2.5鎖模力:成形機在高壓鎖模後產生,將模具壓緊使公母模仁結合良好2.6背壓:螺杆回轉時,對於後退螺旋施壓抗使為後退困難的阻力,一般為3~20kg/cmInventecConfidential18五大因素:3.時間3.1射出時間:將熔融樹脂填充模具的時間3.2保壓時間:配合保持壓力,保持射出型腔內的樹脂相對固化3.3冷卻時間:填充於模型腔的熔融樹脂冷卻固化為熱變形溫度以下,至可取出成品的時間3.4計量時間:螺杆回轉時量達到一模部品所需量(計量完工位置)的時間,計量時間不宜超過冷動時間,以免延長周期3.5干燥時間:配合干燥溫度,使材料含水量達到標準值所需時間4.速度4.1射出速度:將熔融樹脂往模具充填的速度4.2開關模速度:模具公模前進,後退的快慢,設定基準為開關模塊而平穩4.3頂出速度:將部品從公模型腔中頂出的快慢,太快可能會產生變形或頂凸等不良之發生4.4螺杆轉速:螺杆回轉,使料管內樹脂剪切並供料5.量5.1計量位置:充填一模部品所需溶液的量,以料管內徑作考量5.2前後松退位置:在螺杆計量前或時時量後,螺杆抽退的位置,以去除計量所熔融樹脂內壓5.3開模完成位置:模具開模完成,機械動模板所需最後停留的位置InventecConfidential19射出成形機及周邊設備簡介1.射出成形機構油壓成形機:直壓式;曲軸式伺服馬達電動成形機:直壓式;曲軸式2.周邊設備構件及功用2.1取出機功用:配合注射成形機,自動作模具型腔內部品或流道取出,節約人力,減輕作業疲勞程度,使生產自動化,穩定性增強2.2模溫機功用:調節金型所需溫度,控制部品外觀及尺寸2.3干燥機功用:強制熱風循環干燥,使材料內含水份達到成形標準,避免因干燥不充傷而產生水解,使制品易發生脆裂,強度及外觀不良之發生2.4真空吸料機功用:作真空自動填料,減少人力加料的作業程度2.5輸送機功用:配合取出機全自動運轉時擺放部品,便於收集InventecConfidential20常見缺陷之改善及原因對策分析1.毛邊(1).機台模力不夠(2).模具本身PL面或入子靠破不良(3).成形壓力過大,射速過快(4).成形材料溫度過高,材料過大分解(5).PL面或入子間異物附著,合模不緊(低壓保護設定不當時)(6).逃氣槽過深，因材質的流動性不同，逃氣槽的深度也不一樣(7).模具不良有凸起或倒角,離形時拉傷毛邊2.缺料(1).溫度設定不當偏低,流動性差,填充不能(2).成形壓力或速度不夠(3).多穴數部品進膠方式不當,澆口太小或太遠,冷料產生,準於充填(4).模具逃氣不良,充填不能熔蝕(5).模具設計不當,肉厚太薄,不能充填InventecConfidential21常見缺陷之改善及原因對策分析3.光澤(1).充填壓力過大或過小均會產生光澤,充填壓力大小產生光澤不同之處在於,充填過小之光澤為發亮集中於一塊,充填過飽之光澤較暗淡,且為擴散快(2).部品肉厚差是產生光澤的根源(3).模具溫度和溶融樹脂溫度都可在一定程序上改善光澤,尤以模具溫度為例4.熔接線(1).部品設計形狀使溶融樹脂以二道以上分流後再匯集形成(2).溶融樹脂流動不充分形成熔接痕(3).熔融樹脂匯集處空氣排出不順或樹脂分解產生氣體(4).卷入脫模劑等異物(5).提升模溫,料管溫度改善其溶融樹脂的流動性可調整溶全線的程度(6).檢討的位置和數目,滯料孔將之又熔接的位置移往他處,或在熔接處設排氣孔等(7).強化樹脂的熔接線強度是非強化樹脂熔接(玻璃纖維30%)玻璃纖維不熔成部份強度的60%左右InventecConfidential22常見缺陷之改善及原因對策分析5.內應力殘留(1).成形時或冷卻過程中,成形品內部發生的應力在成形品內部形成殘留應力,稍受外力或接接觸葯品類時,成形品表面或內部形成龜裂(2).施加於成形品特定部份的過剩壓力所致,如直接式澆口部周邊的放射狀龜裂(3).成形品各部份的冷卻速度均勻所致,部品的肉厚不均或冷卻水路配置不當,使部品各部份冷卻速度不同時,慢冷的部份被先冷的部份拉傷,成為內部應力殘留(4).有金屬嶔時,嶔件的熱臌眼係數甚異於塑膠材料時,冷卻狀況不均勻,也會遷成龜裂(5).熔融樹脂在模內流動時的配向現象所致,拉伸分子鍵面發生的應力隨著冷卻而成為殘留應力