【正文】 粘 度 特性 剪切速率 流動粘度 2020/6/3 34 溫 度 流動粘度 A B C D B C A D PS,PE,SAN,EVA PC,PVC(H),PMMA,PPO POM,ABS PA,PP 2020/6/3 35 第二章 .射出成形原理 ,分布和溫度 ,密度的變化 2020/6/3 36 2020/6/3 37 2020/6/3 38 3階段 ? 熔融的塑膠從開始被射出到不再進入模腔為止的充填 ,可以分成 3個階段來描述 : (1)射出相 (injection phase): ? 定義 :熔融的塑膠被快速射入模腔 ,剛好到了達最遠端為止的階段 . ? 變化 :在這一階段 ,塑流所受的阻力一般而言尚不太高 ,所以模腔內壓(cavity pressure)上昇 . 2020/6/3 39 ?緩慢而有限 ,密度也因受到壓縮不多而提高不大 ,進入模腔的料溫降低取決于模溫及射速 . ?影響 :在這一過程 ,成形品的外觀 ,結晶度以及分子方向性等嚴重的受到塑膠射出速度快慢之影響 . 2020/6/3 40 (2)壓縮相 (pression phase) ?定義 :為提高模腔內塑膠密度達到適當程度 ,熔融的塑膠繼續(xù)被高壓擠入的階段 . ?變化 :模腔內壓因塑膠的被壓縮而快速上昇 ,料溫的下降取決于模溫和壓縮時間 . ?影響 :成形品的輪廓外形在這一階段決定 ,惟因壓縮過度發(fā)生毛邊或損壞模具的機會甚大 . 2020/6/3 41 (3)保持相 (holding phase) ? 定義 :為避免模腔內塑膠因內壓高而逆流 ,以及補充模腔內塑膠因收縮發(fā)生容積不足 ,而以適當壓力繼續(xù)保持的抵擋及補料之階段 . ? 變化 :高溫的塑膠進入模腔已相當有限 ,模腔內塑膠開始進入前冷卻階段 (post cooling),內壓因料溫的降低也逐漸下降 。而當流動結束 ,如塑膠仍有足夠的溫度則會朝原來的糾纏結構回復 ,此稱為松弛 . 2020/6/3 27 ? 配向與松弛的程度取決于料溫 ,模溫 ,射出速度 ,肉厚 ,材料粘度以及射擊出時間等 。 (2) 流動中的熔膠提早結晶或硬化，形成知射或輪廓形狀不良，也造成較大充填應力的殘留）。當然成形品質(精度及變形量 )也能較穩(wěn)定 . 2020/6/3 97 (3)保持壓力與時間 ? 基本上保持壓力應配合模腔內壓的大小來設定 ,其目的在于正確的控制充填量 。如果壓力和溫度不 夠 ,則遇塑流的圓形先端無法被完全的擠合,而形成在成品表面的溝狀痕跡( n o tc h ) 。要達到這個目的 ,優(yōu)秀且適合的螺桿 (screw),良好的控制系統(tǒng) (溫度 ,驅動及程控 )以及正確的制程參數(shù)通常是必需被考慮的 . 2020/6/3 80 ? 在制程參數(shù)的設定方面 ,包含了料管(cylinder)的溫度 ,螺桿的轉速 ,背壓(back pressure),以及松退 (suck back)等之設定 。這個速度即使維護不變 ,但熔膠真正在模腔里的流動速度(meltfront velocity cm/sec)卻是隨著流動波前的斷面積（ meltfrontarea， cm2）變化而改變。而當塑流接觸到較冷的模壁時 ,則靠近模壁的部份將會先行固化 ,此稱為皮膚效應 . ? 先行凝固的皮膚層厚度和散熱的速度有關 ,通常在下列的情形下會形成較厚 : (1)模壁溫度較低 . (2)塑料溫度較低 . (3)流路較窄較低 . (4)流速較慢 . 2020/6/3 21 ? 皮膚層因凝固而無法流動 ,在它與中心部流動層之間將會產(chǎn)生較大的切斷力(shear stress),這不僅會阻礙塑膠的流動 ,嚴重時也會破壞塑膠的結構 。 （ 6）時間太長 澆口已封住，繼續(xù)保壓形成無效。一般在試模初始可先設定較高 ,待有他參數(shù)確定後 ,再以不影響速度之前擔下調降 . 2020/6/3 92 (2)射出速度 射出速度設定的基本原則是配合塑料在模腔內流動時 ,按其流動波前所形成之斷面大小來昇降 。其不僅使成品外觀出現(xiàn)銀色或棕色的紋狀瑕疵外,也會降低其 強 度( 1 3 ) 焦紋( B u r n t s tr e a k s )對策2020/6/3 148 基本原因 判斷方法1 檢 查 材料的干燥是否適當2 提高背壓3 檢 查 模壁表面是否水滴4 檢 查 材料顆粒是否有規(guī)則5 檢 查 材料的包裝及儲存1 .塑料在儲存或被加工中,如吸收了水 份 ,則在高溫時所形成的水氣會受流動波前( f l o w f r o n t) 推擠到模壁,而形成成品表面銀條狀的痕跡.對策( 1 4 ) 濕紋( M o i s tu r e )2020/6/3 149 2020/6/3 150 2020/6/3 151 基本原因 判斷方法1 提高背壓及轉速2 提高射出速度3 使用較小澆口4 使用較小顆粒的色劑5 檢 查 色劑的流動性,溶解性及耐熱性6 使用較小顆粒的塑料7 增加螺桿的L /D 值8 使用混練型的螺桿1 .色劑在塑料內沒有均勻的分散( 因色劑的使用或混合染色方法的不當) ,或因在成品不同部位有不同的切斷力,都會使成品表面出現(xiàn)色澤差 異 中,讓塑料均勻熔解的方法也可幫助色劑的分散.( 1 5 ) 色紋( C o lo r s tr e a k s )對策2020/6/3 152 基本原因 判斷方法1 降低松退速度或行程2 使用可閉噴嘴( s h u t o f f n o z z l e )1 降低射出速度( 尤其通過凸凹部位)2 避免尖角及凸凹太深形狀3 提高背壓4 改變澆口位置對策( 1 6 ) 氣痕( A ir s tr e a k s )1 .出現(xiàn)在澆口附近2 .出現(xiàn)在其他部位1 .氣體來不及逃逸,被退,也會吸入空氣,而在射出時被推往澆口附近的表面.2020/6/3 153 基本原因 判斷方法1 提高模溫2 提高料溫3 提高射出速度4 提高保持壓力5 足 夠 的保持時間6 改用短織維或粒狀織維對策( 1 7 ) 露織( G la s s f ib e r )1 .流動場中,長織維也會沿著流動方向配向。一般背壓是以5Kg/cm2~15 Kg/cm2為宜 . ? 由于螺桿的有交長度因進料後退而漸進短 ,所以螺桿轉速由高漸低變配合背壓由低漸高可獲得溫度均勻性的提高 ,惟在計量結束前 ,兩者都須低 ,以避免過度計量 . 2020/6/3 83 (depression) ? 在計量結束後的瞬間 ,螺桿適當抽退 (無背壓 ,不旋轉 )可以降低在螺桿前端塑料的壓力 ,熔融的塑料較不易由噴嘴 (nozzle)滴漏 。 （ 2）太遲切換 過度飽和或因內壓上昇太高而出現(xiàn)毛邊，損壞模具等。2020/6/3 1 第一章 .塑膠原料概論 PVT圖 2020/6/3 2 第一章 :塑膠原料概論 ? 塑膠是分子量介于 104~106的有機高分子化合物 . ? 由所謂單體 (MONOMER)的有機化合物 ,經(jīng)過聚合物 (Polymerization)的化學反應程序可得到各種不同分子量的化合物 。 （ 3）壓力大小 與太遲切換一樣效果。熱流 (hotrunner)系統(tǒng)的模具亦 可在計量前進行松退 ,以避免對流道形成擠壓 . 2020/6/3 84 料管溫度的設定系以使進料速度穩(wěn)定及達到塑料充分熔融為目的 ,而這通常需配合塑料的粘度性 ,耗用量及螺桿特性來決定 ,實務上可以轉速 ,計量時間及射出時間 (一次壓時間 )等的穩(wěn)定性來衡量 ,不過變非易事 . 2020/6/3 85 ? 按螺桿的機械原理 ,料管溫度是由後向前由低漸高來設定 ,而其上昇的梯度則與材料粘度的高低相反 ,亦即粘度低者梯度較大 。如果塑料一接觸模壁就很快固化,那 麼 朝向模壁的織維也會隨著被固定住。而基本的設定原則則在于如何可使壓力損失最少的前提下 ,能夠兼顧外觀和尺寸 2020/6/3 91 (1)射出壓力 為了確保螺桿的推遲能克服流路阻抗 ,使充填速度會接近所設定的 ,射出壓力必需足夠 。 （ 5）時間不足 澆口尚未封住，熔膠逆流內壓下降速度加快，所澆口側會凹陷或尺寸不足。還有結晶度 (結晶區(qū)域的比率 )的大小 ,分子鏈的柔軟性和分子量的分 佈 等也都會影響聚合物之性質 . 2020/6/3 6 (1)線形分子鏈 (linear molecular chain)與側鏈(branched)結構 . (2)分子鏈纏集 不定形結構 (amorphous)與結晶(crystalline). (3)交聯(lián) (crosslinking)密集交聯(lián) . (共價鍵力 )與二次結合力(凡得瓦力 ). 2020/6/3 7 第一章 :塑膠原料概論 線性分子鏈 (Linear Molecular Chain) 2020/6/3 8 枝狀分子鏈 (Branched Molecular Chain) 2020/6/3 9 分子鏈的纏集 2020/6/3 10 結晶 與 不 定 形 不定形結構(Amorphous) 2次結合力 (intermolecular force) 結晶結構(Crystalline) 2020/6/3 11 交聯(lián)結構 (CrossLinking) 2020/6/3 12 第一章 :塑膠原料概論 壹 .熱可塑性塑膠 (Thermoplastics) 20