1、精密射出成型技术射出业近况塑料射出成型制品因具有优异的特性使用量正逐年增加根据工业局的统计数据显示国内塑料加工业厂家数目近一万家从业合占制造业总人数的 11%产值约占总产值的9.5% 但员工人数在 50 人以下的厂家竟占了 85%可见塑料射出成型加工业属中小企业的占绝大多数业界追求的精密射出技术如何提升技术创造产品的附加价值乃成为业界首要努力的目标精密射出成型技术也因此逐渐受到重视何谓精密射出成型顾名思义就是以较高的射出成型技术制造出精度高的塑料制品谈到精密射出成型应从二个层面来思考一种是在设计开发阶段就先拟定一套完整的生产技术掌握这些生产因素使做出来的成品精度控制在预测的精度范围内这种技术层
2、次较高似属于研究开发的技术另外一种是在生产前尚无法确保掌握在生产过程中制造出来的成品精度到底是多少只知道它大概在某个程度范围内有时甚至无法预知制品的精度到底是偏上限还是下限但是在试做过程中可以根据投入的生产因素及得到的制品精度范围再来调整修正投入的生产条件使制品精度更能符合需求并且更希望在往后的每一次量产中都能得到质量稳定性再现性很高的产品以上两种方式应该都市目前业界所追求的精密射出成型技术何为“精密“射出成型本文所谈到的精度除了尺寸公差精度外应包括制品表面精度（缩水凹痕接合线光泽度平坦度等）就塑料制品尺寸缩水来说层次较高的精密射出成型技术应该在模具设计之初就能根据制品大小形状塑料原料浇口大小
3、流动方向决定一个很精确的缩水律而模具尺寸即依此缩水律来设计加工在射出成型时再依环境原料的处理决定最佳的成型条件使做出来的制品尺寸经过缩水后正好符合成品图上所要求尺寸精度层次较低的精密射出成型技术就是在模具设计时无法精确的决定缩水律等预知射出后的成品质量只能在以后生产时根据做出来的制品质量的变化清醒修正生产因素（包括料的干燥射出条件的调整等）使制品的最终质量接近成品图的要求并控制在以后每次生产都能达到这个精度因此精密射出成型技术就是（1）无人化全自动（2）成型周期一定的生产技术本文仅就目前业界较迫切需要改进的后半段加以探讨我想应有事半功倍之效业界优先改善项目目前许多业者认为要达到精密射出成型最迫
4、切需要优先改善的是精密的模具与高精度自动化射出成型机其实这二个因素只是精密射出成型技术中很小的一环还有许多很重要的部分被我们忽略了过分的强调模具及成型机的重要性反而使我们不去重视其他更重要且更应该多注意的部分精密成型技术是一种连续性相互关联的许多技术的组合它代表企业整体的技术能力与水准不良率的高低是整个企业能力的总表现并非某个单位某个人的能力表现质量差不良率的产生也不是某个员工的不对因为没有员工愿意作出不良品精密射出宜考虑因素既然精密射出成型技术是许多相互关联技术的组合所以我们应该从塑料原料的质量处理方法加工环境机台性能模具质量射出成型条件的设定等一连贯因素来考虑而这些因素有（1）季节春夏秋冬
5、气候的变化冷却水温度的差异（2）时间白天晚上早上周一周六周日的差异 （3）人员人员熟练度情绪疲劳注意力个性习性等（4）环境天候（晴雨天温度湿度的影响）风的大小方向暖房冷气尘埃冷却水量的变动水温的变化水垢的影响（5）材料材料质量的稳定性厂牌的差异干燥的方法（时间温度的控制）染色配色的方法等（6）机械及周边装置机台的性能厂牌的差异机台的磨耗劣化使用方法计测仪器计器方法温度控制器的种类性能冷煤（油水）冷煤的流速流量及电压的稳定性等（7）模具模穴多寡流道系统尺寸精度模具材质磨耗强度冷却回路的设计等（8）成型条件作动油的温度成型压力速度周期成型条件的稳定性等以上仅就其中较为业界疏忽的几项提出来供大家参考
6、并请指正先从外在的因素（风室温环境时间）来谈风如果从射出成型加工材料温度的变化过程来看模具可说是一部热交换机塑料原料经过加热混烘经过模具成型后呈急速的冷却应该有一定的规则否则结晶化的温度时间速度都会受到影响塑料料冷却的变化与制品的收缩率有密切的关系大家都注意到机台的 3 段4 段的温度控制而没有注意风向与速度对射嘴模具的影响因此严格说起来工厂里的电风扇应受到管制不能任意使用室温塑料原料加热注入模具后急速冷却一部分的热量由冷媒带走一部分散入大气中同时加热料管亦散播出大量的热到大气中热的空气往上升如何在厂房的上层适度的抽风或籍大气空气流动带走上面的热空气并且在厂房的底层部注入冷空气（同时将热空气往
7、上挤）有待改善适当的空调控制厂房温度在 27C 左右乃为精度成型必要的条件之一 环境尘埃的去除料筒的加盖（及静电除尘）地面的清拭循环水流压力大小电压的稳定性等亦不可疏忽时间如果白天晚上产生质量有差异或者周一周六产生质量上有差异这种情况几乎可以判定问题出在模具温度的不稳定在休假日后开机生产模具温度还没有上升到固定范围内就开始生产如此作出来的东西很少会有合格品以上四项为外在的间接因素接着讨论与射出成型有直接关系的其他因素材料高精度制品的流痕光泽度透明度有求比较严格对于材料的干燥技术也特别讲究大使一般都只注意到干燥的温度与时间甚至为了达到干燥的效果不惜提高干燥温度这事绝对错误的温度提高易造成材料分解
8、变质尤其对热较敏感的材料如PAPVC 等泵为严重 正确的方法应该是稍微降低干燥温度 延长干燥时间但是有一点必须特别注意在密闭的容器内干燥水气没有过滤去除而进入的空气并没有除湿经过加热后空气的相对湿度降低绝对湿度却没有改变由于在空气没的水分并没有减少如何能叨叨干燥的效果因此如何做到除湿干燥乃为精密成型技术不可或缺的一环机台（制品重量）自动化的射出成型机可弥补射出成型技术的不足但如果具备熟练高深的射出成型技术并不一定需要自动化的射出成型机目前业界使用机台较常疏忽的有两项一是使用过大的机台来成型因为机台过大料筒的容积也随着加大使得料在料筒内停留的时间过长因加热时间过长而变质直接影响制品的精度另一项被
9、业界所疏忽的就是未能注意机台规格中的最大射出量x g假设某机台的最大射出量是 50g,今制品的重量是 30g认为这种搭配万无一失其实却忽略了最大射出成型量的单位时间是 g/分因此还须再计算制品每分钟的生产重量 是否超过此界限如果违反此规则会造成材料在料筒内有混炼不均的现象没有充分混炼熔融就被挤出成型结果质量当然不好料温为使料在料筒内充分熔融提高温度有助于混炼的程度但是却因温度的提高造成材料的变质最好是适度的降低料温比平常用的温度再降 510%不足的部分改由提高rpm 的方式来补足因为 rpm 的提高可以增加料的剪断摩擦热此热适足以弥补温度不足的部分由于摩擦生热只是瞬间料无变质之虞并且因料筒旋转
10、产生的摩擦热比较均匀不会有局部过热的情形发生值得业界一识流道系统这里所称的流道包括浇口的设计通常材料由高温进入温度较低的模具中为使受到相当程度冷却的塑料原料能顺利的流进模穴内并减少制品的充填不足接合线缩水凹陷等不良状况都想尽量加大流道的截面积也相对加大其实这正犯了下述二项的错误一是流道截面积加大而料的流速成平方关系呈倍数的下降流速下降料在流道停留的时间成平方倍数的增加适足以增加料的冷却如此反而阻碍料的流动如果我们检讨一下浇口的截面积那么小（比流道的截面积小了很多）料照样可以流进模穴内为什么流道需要那么大的截面积二是流道截面加大流速减缓较易冷却相反的如果将传统的流道截面积取小会因料在流道中的流速
11、成平方关系的增加速度加快摩擦所产生的热适足以改善料的流动性因此流道截面积取小反而有助于料在流道中的流动因温度的上升在模穴充填过程中所生的质量不良点（如接合线）可减至最低的程度至于浇口的设计应少用侧浇口因料由较大的截面积忽然进入较小的截面积时会有短暂停留现象且因截面积逐渐变小而有加速流动（生热）的现象因无冷料发生可以得到精度较高透气孔大家都很了解透气孔的重要性遇到充填不良的问题很快就会联想到透气孔的问题但是透气孔的制作应该注意下列必须考虑的事项（1）胶件前端为一种很稠的乳胶状物质极易堵塞设在分模在线的透气孔尤其是锁模力过大时这种现象更明显因此理想的透气孔应设在与分模线垂直的位置上如顶出销分割块上
12、（2）在成型品的末端心型销上镶入块上做透气孔比较简单如果空气堆集的部位在成品的中心中央部位时透气孔便无法制作此为浇口数目与位置的设置不当所致（3）如果包风不明显只在成型品孔圆周上呈现一条接合线可在心型（不论是镶入或镶 1 体式）上对准接合线位置上逃一个小孔来容纳成型中多余的气体此种方法对消除接合线有很好的效果值得一识成型周期为了节省成本提高产能很少有人会无缘无故的增加成型时间但是在下述 三种现象会采用不当过长的成型周期（1） 为了改善成型品变形及凹陷现象常以增加冷却时间（即延长成型周期）来克服（2） 使用过大的机台料在料筒内停留的时间过长与成型周期过长对料（因过热）所生的破坏力相同（3） 制品
13、肉厚不均为了使厚度大的部分达到充分的冷却效果常常以延长成型周期来克服以上三种清醒都使原料在料筒内提留的时间过长而破坏了原有的特性模温控制由于塑料件原料由高温进入模具内经过冷却硬化后 才由模具中取出为使制品能充分硬化应做好冷却工作但是如果冷却系统不佳则只有延长冷却时间（增加成形周期）此实是本未倒置胶料在模具内充分均匀并不容易常因肉厚不均而有不均匀的冷却由于牵涉范围太广不在这里说明仅就模温控制中最重要的部分叙述如下1胶件经过模具冷却硬化后取出但是千万不要把模具当作冷却机具其实在胶件充填尚未完成前模具也有保温的功能因此应该把模具视为一部热交换机而不能视为冷却制品的冷却机具2模具冷却水路的设计应该称为
14、模具温度控制而不能称为模具冷却系统亦不能称为模具冷却回路3为使塑料原料在充填冷却过程中不因模温的过高或过低而失去应有的特性应特别重视模具的温度控制目前因冷却水的温度普遍偏低一般常用的话水温为室温及 5C 左右冰冷的水较应该使用的水温低了很多如此对结晶性塑料原料如尼龙POMPBTPPS 的影响很大4为了使冷却水能充分的带走模具中的热量正确的做法应是1） 以 Re800010000（乱流的标准雷诺数）的标准来计算水的流速冷却水管的表面积2）以能产生乱流的水速带走模具的热量而不是降低水温以大的温差带走热量因为温差（模温与水温之差）过大极易造成模温的不均导致成型品的变形3）当模温很高接近 100C 时亦应使用加压的水来做热交换工作 而不能用油来冷却因为油的粘性很高比重轻雷诺数 Redv/ 很难达到乱流的标准而在层流的情况下便很难充分带走模具的热量5模温的量测不必深入模穴内只须测量进出口的水温即可射出成型条件目前因冷却水的温度过低模具的温度相对偏低如此对塑料原料的充填流动很不利因易生冷料对制品的质量影响很大因充填不易一般都以提高射出压力来克服不过压力一大就容易产生
