注塑成品
關注創建者：ACMT協會 創建時間：2023-07-14
注塑成品的實例教程
■臺北科技大學 / 林宗圣 助理教授
前言
注塑成型品之形狀和尺寸精度，除了在注塑成型時各參數作精密之控制外，更與成型用模具之形狀和尺寸息息相關，從模具加工精度問題而言，大部分配合傳統與非傳統加工其精度通常都能符合設計要求，但是模具之公差精度訂定卻是模具設計人員之專業學問，如果將每個部位公差訂定在非常精密之等級，或許能符合功能需求，但是卻增加制造困難度及成本，因此模具公差訂定是要非常小心仔細，才能達到成本降低及快速交貨需求。
模具之制作精度，除了須考慮工作物之形狀和尺寸，選擇適當之工作母機，以達到最高之加工效益。因加工精度的提升相對會增加制造費用（如圖1 所示），甚至會延后完工速度。
圖1：公差等級與產制費用的關系
訂定模具公差需注意的事項
影響成型品的尺寸精度因素，可分成以下原因（如圖2 所示）：
圖2：成型品發生尺寸誤差之原因
模具的基本構造及形式：如分模線的決定、模具變形導致厚度變化、滑塊、分件模等之位置變化等。
制作制造之誤差：加工機具精度和人員技術的能力。
模具的磨耗：模具經長期使用，因射出壓力、鎖模力等，使模具各部變形或松弛，及模具配合部位長期使用的磨耗，造成成型品的精度不良。
成型收縮量及翹曲控制
在訂定模具公差時，不僅需考慮成型品之公差，在模具構造部位的尺寸公差也是需要注意的地方。關于模穴之公差精度，目前并沒有公式化的標準，但須對應塑料的收縮率來考慮模穴之制造公差。
展開 ◆ 模具的寬度及高度需小于或至少有一邊小于大柱內距；
◆ 模具的寬度及高度最好在模盤尺寸范圍內；
◆ 模具的厚度需介于注塑機的模厚之間；
◆ 模具的寬度及高度需符合該注塑機建議的最小模具尺寸，太小也不行。
3、 拿得出 ：由模具及成品判定“開模行程”及“托模行程”是否足以讓成品取出。
◆ 開模行程至少需大于成品在開關模方向的高度的兩倍以上，且需含豎澆道（sprue）的長度；
◆ 托模行程需足夠將成品頂出。
4、 鎖得住 ：由產品及塑料決定“鎖模力”噸數。
當原料以高壓注入模穴內時會產生一個撐模的力量，因此注塑機的鎖模單元必須提供足夠的“鎖模力”使模具不至于被撐開。
鎖模力需求的計算如下：
◆ 由成品外觀尺寸求出成品在開關模方向的投影面積；
◆ 撐模力量＝成品在開關模方向的投影面積(cm2)×模穴數×模內壓力(kg/cm2);
◆ 模內壓力隨原料而不同, 一般原料取350~400kg/cm2;
◆ 機器鎖模力需大于撐模力量，且為了保險起見，機器鎖模力通常需大于撐模力量的1.17倍以上。
至此已初步決定夾模單元的規格，并大致確定機種噸數，接著必須再進行下列步驟，以確認哪一個射出單元的螺桿直徑比較符合所需。
5、 射得飽: 由成品重量及模穴數判定所需“射出量”并選擇合適的“螺桿直徑”。
◆ 計算成品重量需考慮模穴數（一模幾穴）；
◆ 為了穩定性起見，射出量需為成品重量的1.35倍以上，亦即成品重量需為射出量的75％以內。
6、 射得好 ：由塑料判定“螺桿壓縮比”及“射出壓力”等條件。
展開 首先雙色注塑成型組件使用的熔料溫度較高，對比普通的注塑組件有一定的差距，需要高溫度才能保持在模具中進行操作流動的能力；其次注射的壓力也較大，不僅是因為使用的是兩種不同塑料原料，要將其進行壓制焊接需要利用強壓進行融合，而且更是為了克服熔料在模具中流動的巨大阻力而設計的，才能保證注塑順利進行。
2.3 雙色注塑成型技術的材料參數設置
雙色注塑成型技術使用兩種不同的材料進行塑料制品的制作，因此在進行注塑前需要對材料進行考量，不僅要考慮選用材料的質量標準，更要注重材料在進行注塑時的溫度、壓力等參數的控制。
由于雙色注塑成型技術使用的模具和普通注塑成型的模具是不同的，這就要求雙色注塑成型技術材料使用參數要具有較高的熔料溫度，以保證熔料在注塑完成前不會提前固化，同時還要利用注射裝置控制好原料的壓力，使其能夠順利到達模具的各個部分，從而達到注塑的目的。
3、雙色注塑制品及模具設計要點
3.1 雙色注塑制品的結構特點
雙色注塑制品的結構和普通塑料制品的結構有著極大的不同，由于使用兩種不同的材料注塑完成，其產品具有兩種不同的性質特點，這和普通注塑產品有著根本性的區別；同時在注塑前需要進行細致的雙色注塑品結構設計，應充分考慮兩種材料的兼容特點。
結合該塑料制品面對的功能和使用環境來設計兩種材料的混合比例和連接方式，詳細分析工藝的復雜程度，同時還要進行使用強度的考慮設計，以便雙色注塑產品能達到相關的材料標準和要求。
3.1.1 兩種材料的選擇
雙色注塑成型技術選用兩種不同的材料進行注塑，因此對于兩種不同材料的選擇也是一個重要的過程，一般選用的是兩種顏色不同的塑料，這樣可以大大提升注塑成品的強度和耐用度，同時使其更加容易融合成型。
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三、模流分析
??用CAE射出仿真技術改善產品結構
??塑膠產品外觀白痕解決方向
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??引用CAE模流分析技術在閥式熱流道系統之模具設計
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四、射出成型
??射出制程的冷卻時間加工條件
??模具澆口設計考量及最大剪切速率
??決定多模穴射出件的流動平衡性
??塑膠射出的表面浮纖現象
??射出加工螺桿技術數據
??澆口固化時間
??科學試模對于射出成型工藝的優化
??注塑成品精度與成型參數及模穴公差之關系
??基于感測信息之厚件射出成型表面微縮痕質量監測
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??塑膠射出成型產品之雙折射預測
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??MeltFlipper? 熔膠管理與控制技術
??如何消除射出件上的虎皮紋缺陷？
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展開 /計量/松退/開合模/頂出
計量行程是指螺桿前部儲料室內的長度
當注塑成品95%狀態時轉保壓,這是注射行程的切換
當注塑程序終止后,螺桿處在料筒的最前段位置,預塑程序開始時螺桿開始旋轉,螺桿在物料的反壓力作用下后退,直到螺桿后退到實行的設定位置結束
當計量結束后通常塑料會出現流延,此時通過設定松退行程實現抽膠可以解決流延現象;
開模行程取決于模具的大小,只要能夠方便快速的取出產品,開模行程設定越小越好以縮短成型周期.
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例如在注塑過程中，檢測模具的偏差和磨損情況，以優化注塑工藝，提高成品的品質和生產效率。
工作過程詳解
三坐標測量機作為一種基于坐標軸的測量設備，其工作過程可分為三個步驟：
1、準備工作
對待測物體和測量機進行準備，包括將待測物體放置在測量機的工作臺上，并進行工裝夾持等操作，以確保測量的準確性。
模具試模驗證可以分為三個階段
第一階段：模具首次出料，T0 試模 ”First Out ofTool(FOT)”，這是第一次將熔融塑料注入模具中進行注塑成型加工生產成品。在此第一次加工成型時將測試模具在注塑加工周期動作下確認是否可以完美完成模具關閉，是否模具能提供足夠的冷卻效果與產品順利頂出離模，成型產品外觀是否合于要求，部品是否有毛邊、氣體包封、氣孔或變形等不良現象。
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四、射出成型
??射出制程的冷卻時間加工條件
??模具澆口設計考量及最大剪切速率
??決定多模穴射出件的流動平衡性
??塑膠射出的表面浮纖現象
??射出加工螺桿技術數據
??澆口固化時間
??科學試模對于射出成型工藝的優化
??注塑成品精度與成型參數及模穴公差之關系
■臺北科技大學 / 林宗圣 助理教授
前言
注塑成型品之形狀和尺寸精度，除了在注塑成型時各參數作精密之控制外，更與成型用模具之形狀和尺寸息息相關，從模具加工精度問題而言，大部分配合傳統與非傳統加工其精度通常都能符合設計要求，但是模具之公差精度訂定卻是模具設計人員之專業學問，如果將每個部位公差訂定在非常精密之等級，或許能符合功能需求，但是卻增加制造困難度及成本，因此模具公差訂定是要非常小心仔細
3.1.1 兩種材料的選擇
雙色注塑成型技術選用兩種不同的材料進行注塑，因此對于兩種不同材料的選擇也是一個重要的過程，一般選用的是兩種顏色不同的塑料，這樣可以大大提升注塑成品的強度和耐用度，同時使其更加容易融合成型。但是特殊用處的制品可能需要利用到兩種材料性質差異極大的情況，這就需要解決兩種較大差異材料的融合難度大的問題。
通常影響射出機選擇的重要因素包括模具、產品、塑料、成型要求等，因此，在進行選擇前必須先收集或具備下列資訊：
◆ 模具尺寸(寬度、高度、厚度）、重量、特殊設計等；
◆ 使用塑料的種類及數量（單一原料或多種塑料）；
◆ 注塑成品的外觀尺寸（長、寬、高、厚度）、重量等；
◆ 成型要求，如品質條件、生產速度等。
自工業注塑制模發展之初，如何使模具表面保持恒溫就一直困擾著人們，在注塑成型中，成品的冷卻時間在注塑生產周期的占比高達70%，主要原因是：在傳統的模具制造中，溫度控制或冷卻水路只能在直線上鉆孔。關鍵熱點通常不在冷卻熱量傳播的范圍之內, 因此無法有效冷卻。
為了使溫度保持恒定，制造商們先后使用了隔板、散熱器、散熱管等；還嘗試將塊狀物層壓在一起，并在模具上加裝結構復雜的鉆孔裝置。
定義：開模后頂針頂出及后退之速度
作用：保證產品順利脫模而又不致于產品變形，扭曲或被頂裂
設定原則：
前段頂出低壓慢速10-20MM,防止產品變形或頂裂(有效的保護模具)
后頂出快速,但需保證頂出平穩
動作行程
行程要包括注塑/計量/松退/開合模/頂出
計量行程是指螺桿前部儲料室內的長度
當注塑成品
而鋁合金壓鑄成型方式與塑膠模具成型方式類似，都是通過模具成型，當然壓鑄模具是通過澆注成型，不同塑膠是注塑成型，但是成品可塑性方式與塑膠還是有很多共同點的，鋁合金最薄壁厚可以做到0.5mm，當然0.4mm也可以做，當然越薄，工藝制作越難，產品強度也就越弱。設計的時候盡量避開極限設計尺寸。
