塑膠模具常用澆口及其優(yōu)缺點(diǎn)

1、塑膠模具常用澆口及其優(yōu)缺點(diǎn)何謂模具的P.L.？從密閉的母模取出成型品時(shí)，須將模具分割為二，此打開處稱為分模面(Parting Line, P.L.)，又稱為分割面或分模線。以此面為界，固定的部分稱為固定模或母模，可動(dòng)的部分稱為可動(dòng)?；蚬?。一旦決定產(chǎn)品分模面位置，即可初步?jīng)Q定母模穴及公模心的外形，以及是否須要側(cè)向心型，可藉以了解模具設(shè)計(jì)的難易度。在選定分模面時(shí)，須注意下列事項(xiàng)：1. 選擇不顯眼的位置或形狀，以免影響成型品外觀。2. 打開模具處應(yīng)避免死角，以免增加模具成本。3. 應(yīng)位於可貫通加工、容易加工或成品易於整修之位置。4. 須考慮澆口位置或形狀。何謂豎澆道、澆道、澆口？澆道系統(tǒng)的功用是導(dǎo)

2、引熔融的塑料，從射出機(jī)的射嘴射入模穴中。此系統(tǒng)包括豎澆道（sprue）、主澆道（main runner）、次澆道（branch runner）、澆口（gate）等。澆道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及制作是否適當(dāng)，對(duì)於成品的品質(zhì)、精度、外觀及成型周期皆有很大的影響。豎澆道即塑料澆注之入口，為了便於脫模，一般都會(huì)設(shè)計(jì)2°4°的斜角。主澆道及次澆道為塑料進(jìn)入模穴之前所流經(jīng)的路徑，因此流動(dòng)性及溫度損失必須特別加以考量。澆口為塑料由澆道進(jìn)入模穴的關(guān)口，澆口的設(shè)計(jì)對(duì)於成品的成型及內(nèi)應(yīng)力有極大的影響。何謂冷料井？有何作用？冷料井(Cold Slug Well)，又稱滯料部，其目的在防止殘留熔料造成下一個(gè)成

3、形品有流痕(Flow Mark)產(chǎn)生所設(shè)計(jì)。一般而言，射出成型機(jī)的噴嘴前端在射出后，仍有少量熔融材料殘留，此殘留材料在下次射出前凝固，若直接進(jìn)入成形品中，會(huì)造成流痕。為防止這種狀況發(fā)生，便將射出材料前端的凝塊積滯於冷料井，以防止成形品外觀不良。冷料井的位置通常位於豎澆道與主澆道交叉處（如上圖），因此，冷料井的作用在於使前一模留存於射嘴前端較冷的原料先進(jìn)入此區(qū)，而使溫度較均勻的熔融原料進(jìn)入模穴內(nèi)，如此就可以使成品成型密度及品質(zhì)較為均勻。澆口的形式有哪些？各有何優(yōu)缺點(diǎn)？澆口(Gate)對(duì)於成形性及內(nèi)部應(yīng)力有較大的影響，通常依據(jù)成形品的形狀來決定適當(dāng)形式，可分為限制澆口與非限制澆口兩大類。前者是在澆

4、道與模穴的進(jìn)入口做成狹小部分，加工容易，易從澆道切斷成形品，可減少殘留應(yīng)力，多個(gè)成形品一次成形之多數(shù)型穴之澆口容易均衡，模穴內(nèi)塑料不易逆流，一般都采用此種形式。其又可分為側(cè)狀澆口(Side Gate)、重疊澆口(Overlap Gate)、凸片澆口(Tab Gate)、扇形澆口(Fan Gate)、膜狀澆口(Film Gate)、環(huán)形澆口(Ring Gate)、盤狀澆口(Disk Gate)、點(diǎn)狀澆口(Point Gate)及潛狀澆口(Submarine Gate)等。后者系由豎澆道直接將塑料注入模穴的澆口，為非限制澆口的代表。澆口的種類、位置、大小、數(shù)目等，直接影響成形品的外觀、變形、成形收

5、縮率及強(qiáng)度，所以在設(shè)計(jì)上應(yīng)考慮下列事項(xiàng)：1. 澆口形狀：澆口形狀影響模穴內(nèi)熔樹脂流動(dòng)性、成形品外觀、材料流動(dòng)配向，所以選擇澆口種類時(shí)，要依材料種類或成形品形狀，并考慮流動(dòng)配向的影響。2. 澆口位置與數(shù)目：(1) 須選擇熔融材料可充分繞行母模各部分位置，盡量選在成形品中央或厚肉部分。(2) 成形品的孔部在模子會(huì)插植銷類，勿使流入的材料沖彎銷或使之偏移。(3) 有兩處以上時(shí)，所選位置勿使熔接線或氣泡損及制品外觀或減低強(qiáng)度。(4) 成形時(shí)殘留應(yīng)力容易集中澆口部周邊，有時(shí)會(huì)變脆而破裂，故宜選擇不受力位置。(5) 選擇制品外觀不醒目位置，容易加工澆口部的位置。3. 澆口種類（形狀）：澆口依其機(jī)能可分為限

6、制澆口與非限制澆口，前者是在橫澆口與母模的接合處作成狹小部分，阻礙材料流動(dòng)；后者澆道（豎澆口）直接為材料往母模的流入口，一般多用限制澆口。各種澆口之特色、優(yōu)缺點(diǎn)及用途列表如下：非限制澆口-直接澆口/豎澆口式澆口(Direct Gate)特色1. 直接澆口為非限制澆口的代表。2. 豎澆口為材料往母模的流入口。3. 成型機(jī)噴嘴孔徑有限制。4. 材料充填性良好，連充填玻璃纖維質(zhì)的材料也容易成形，成形品表面的收縮下陷少。優(yōu)點(diǎn)1. 流動(dòng)性良好。2. 構(gòu)造簡(jiǎn)單。3. 適用樹脂廣。4. 材料充填性佳。5. 成形品表面收縮下陷少。6. 省略流道之加工。7. 壓力損失少。8. 可成形大型或深度較深之成形品。缺點(diǎn)

7、1. 一次只能成型一個(gè)成形品，無法取數(shù)個(gè)多點(diǎn)澆口，除非使用多噴嘴成型機(jī)。2. 有澆口殘留痕跡影響外觀及增加后加工。3. 平而淺的成形品易翹曲、扭曲。4. 須決定澆口循環(huán)。5. 澆口附近殘留應(yīng)力大，容易導(dǎo)致破裂或變形。用途1. 適用於大物、深物之容器類。2. 適用塑料：PVC、 PE、 PP、PC、 PS、 PA、POM、 AS、 ABS、 PMMA。限制澆口-側(cè)狀澆口/側(cè)面澆口/標(biāo)準(zhǔn)澆口/側(cè)澆口/邊緣澆口(Side Gate / Edge Gate)特色1. 為最具代表性的澆口。2. 取多數(shù)個(gè)多點(diǎn)澆口。3. 須避開成形品的重要位置。4. 設(shè)於母模端面及成形品側(cè)面（端面）的澆口。5. 方便成形后

8、材料的急速固化，減少澆口部的殘留應(yīng)力。優(yōu)點(diǎn)1. 殘留應(yīng)力低。2. 澆口尺寸正確（矩形斷面）。3. 澆口與成形品分離容易。4. 可防止材料逆流。5. 澆口部分產(chǎn)生磨擦熱，可再次提升材料溫度，促進(jìn)充填。缺點(diǎn)1. 流動(dòng)抵抗大。2. 壓力損失大。3. 流動(dòng)性不佳之材料易造成充填不足或半途固化。4. 平板狀或面積大之成形品，由於澆口狹小易造成氣泡或流痕之不良現(xiàn)象。用途1. 適用塑料：PVC、 PE、PE、PP、 PC。限制澆口-重疊式澆口(Overlap Gate)特色1. 為側(cè)澆口的一種。2. 澆口一部分重疊於成形品的肉厚上。優(yōu)點(diǎn)1. 澆口外觀不易看出，可防止成形品產(chǎn)生流痕。2. 澆口與成形品分離容易

9、。缺點(diǎn)1. 澆口加工要注意。2. 壓力損失大。用途1. 適用塑料：POM限制澆口-扇形澆口(Fan Gate)特色1. 為凸片澆口的一種。2. 澆口向母模展成扇形，其應(yīng)用范圍與膜狀澆口完全相同。3. 樹脂易分散在大面積，充填均勻。4. 可避免氣泡、殘留流痕現(xiàn)象。5. 有后加工之必要。優(yōu)點(diǎn)1. 流動(dòng)性良好。2. 可均勻充填防止成形品變形。3. 澆口配向低。4. 有良好外觀的成形品，幾乎無不良現(xiàn)象發(fā)生。缺點(diǎn)1. 澆口加工費(fèi)時(shí)。2. 澆口部分切離稍有困難。用途1. 適用於薄而大之平板、圓盤狀或面積較大之成形品。2. 適用塑料：PP、 POM、ABS、尤其用於具有強(qiáng)烈配向性之復(fù)合材料。限制澆口-隔膜形

10、澆口/膜狀澆口/膜式澆口(Film Gate)特色1. 此澆口的塑料在母模內(nèi)約以平行方向而流，均勻充填母模，防止變形。2. 適合於流動(dòng)配向性強(qiáng)的結(jié)晶性塑膠，以玻璃纖維為之強(qiáng)化的充填材料，以及熱硬化性材料等易因充填材流動(dòng)配向而變形的場(chǎng)合。3. 對(duì)板狀成品易得均勻之收縮。優(yōu)點(diǎn)1. 流動(dòng)性良好。2. 圓形成形品精度佳。3. 可均勻充填防止成形品變形。缺點(diǎn)1. 澆口后加工費(fèi)時(shí)。2. 澆口部分切離稍有困難。用途1. 圓盤、圓筒品(齒輪等)或大型薄板成品。2. 適用塑料：聚丙烯(Polypropylene, PP)限制澆口-環(huán)形澆口/環(huán)式澆口/環(huán)狀澆口(Ring Gate)特色1. 為防止產(chǎn)生熔合痕跡，圓

11、環(huán)形澆口須設(shè)置溢流井。2. 從圓筒形制品外側(cè)設(shè)澆口時(shí)，設(shè)環(huán)狀補(bǔ)助橫澆道，從其橫澆道以薄環(huán)形澆口連接制品，此二型澆口都可防止成形品變形或熔接線。3. 能均勻充填圓筒形成品，避免熔接線及局部充填過飽產(chǎn)生變形、偏心。優(yōu)點(diǎn)1. 可防止流痕發(fā)生。缺點(diǎn)1. 澆口切離稍有困難。用途1. 適用塑料：POM、 ABS。限制澆口-盤狀澆口/盤形澆口/碟形澆口/圓盤澆口/圓板狀澆口(Disk Gate)特色1. 澆口設(shè)於管或環(huán)狀成形品內(nèi)側(cè)的薄圓板澆口，此圓板部分在事后連澆口切除。2. 具直接澆口特性。3. 利用小圓筒深入之成品中央頂出銷可直接形成圓盤澆口之底盤。優(yōu)點(diǎn)1. 流動(dòng)性佳。2. 圓形成形品精度佳。3. 可防

12、止流痕之發(fā)生。4. 省去流道之加工。5. 具直接澆口之功用，壓力損失少。缺點(diǎn)1. 澆口后加工費(fèi)時(shí)。2. 澆口切離稍有困難。3. 一次只能成形一個(gè)成型品。4. 成型品之孔中心須與注道對(duì)應(yīng)。用途1. 可用於圓盤、圓筒品(齒輪或深入之小圓筒)2. 適用塑料：PS、 PA、AS、 ABS、短纖塑料。限制澆口-點(diǎn)狀澆口/針點(diǎn)澆口/銷狀式澆口/銷點(diǎn)形澆口(Point Gate / Pin Point Gate)特色1. 以小點(diǎn)連接母模，澆口痕跡小，易從成形品除去橫澆道。2. 若用於三板式模具，澆口在投影面積大的物品設(shè)數(shù)處澆口時(shí)，可調(diào)整各澆口的充填狀況，也可在杯底或箱形物品底面設(shè)不醒目澆口。3. 取多數(shù)個(gè)、

13、多點(diǎn)澆口。4. 針點(diǎn)澆口孔徑越小，材料流動(dòng)所致的摩擦熱也增大，可降低其粘度，但射出壓力的損失也加大，一般以0.81.0為標(biāo)準(zhǔn)。5. 后加工容易，澆口位置可自由選擇，為三板模構(gòu)造。優(yōu)點(diǎn)1. 有可塑化能力。2. 澆口自行切斷。3. 澆口痕跡小，可免除后加工。4. 澆口位置可自由選擇。5. 澆口可從數(shù)點(diǎn)注入，應(yīng)力及應(yīng)變較小。6. 適合多數(shù)成形品之成型。7. 具有限制澆口之優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)1. 流動(dòng)抵抗大。2. 容易過熱。3. 模具構(gòu)造復(fù)雜。4. 樹脂成品率低。5. 有不適用樹脂。6. 壓力損失大。用途1. 適用塑料：PE、 PP、 PC、 PS、 PA、POM、AS、 ABS)。2. 為大成品多澆口之應(yīng)用

14、，單一成形、一次多個(gè)成形。限制澆口-潛狀澆口/潛式澆口/埋入形澆口/底流式澆口/隧道澆口(Submarine Gate / Tunnel Gate)1. 側(cè)澆口自動(dòng)化。2. 注意二次澆口之掉落。3. 澆口潛入固定側(cè)或可動(dòng)側(cè)的模板內(nèi)，到達(dá)制品的壁面或達(dá)到設(shè)於頂出銷的二次橫澆道。4. 頂出成形品時(shí)，自動(dòng)切斷，適合全自動(dòng)成形。5. 可在環(huán)狀物品內(nèi)側(cè)設(shè)澆口，亦有不在頂出銷設(shè)二次橫澆道，利用成形品的轂部，或另設(shè)轂部，在此設(shè)澆口，事后切除此部分。6. 成形后自動(dòng)去除澆口部分，節(jié)省后加工。7. 模具加工較其他困難。優(yōu)點(diǎn)1. 有可塑化能力。2. 澆口自行切斷，免除后加工。3. 澆口痕跡小。4. 成形品之外側(cè)或

15、內(nèi)側(cè)可自由設(shè)定澆口位置。缺點(diǎn)1. 流動(dòng)抵抗大。2. 加工面不易加工。3. 壓力損失大。用途1. 適用塑料： PS、PA、 POM、 ABS2. 不用后加工，加料系統(tǒng)自動(dòng)分離者可使用。澆道的形式有哪些？有何優(yōu)劣點(diǎn)？澆道(Runner)，又稱為橫澆道，其為成形塑料由豎澆道(Sprue)到母模的主要通道，澆道通常須固化后才能取出，故以通過中心的直徑線將個(gè)別加工成半圓而對(duì)合。依材料的流動(dòng)性，粗細(xì)澆道的斷面形狀有圓形、半圓形(U字形)、梯形、矩形及方型等，以圓形、半圓形及梯形三種較為理想，但就流動(dòng)性及放熱度而言，以圓形流路最佳，其次是矩形、梯形或方形。除了特別場(chǎng)合以外，一般較少使用半圓形，其優(yōu)缺點(diǎn)分述如下。澆道斷面1、圓形優(yōu)點(diǎn)1. 流動(dòng)效率(注)最高。2. 冷卻速率最慢。3. 低熱量損耗。4. 低磨擦損失。5. 澆道中心最后凝固。6. 可有效保壓。缺點(diǎn)由兩個(gè)半圓模合成，須同時(shí)在兩個(gè)合模板加工半圓弧狀，難以密接吻合。2、半圓形(U字形)優(yōu)點(diǎn)1. 離模性佳。2. 適用