ProE模流分析教程9

1、【國(guó)立勤益技術(shù)學(xué)院CAE實(shí)驗(yàn)室】講義模流分析基礎(chǔ)入門謝慶雄博士 編著版權(quán)所有允許下載、復(fù)制、打印，但禁止販?zhǔn)刍蛴糜谏虡I(yè)用途.tw/第八章問題排除塑料射出成形制程相當(dāng)復(fù)雜，牽涉因素眾多，當(dāng)發(fā)現(xiàn)問題時(shí)，應(yīng)該先確定制程 的穩(wěn)定性，確定瑕疵并非由于過(guò)度制程所引起的。排除射出成形問題并沒有固定的 步驟，但是，至少針對(duì)有些因?yàn)椴僮魈匦运鶎?dǎo)致的瑕疵， 可以建議有效的改善方法8-1包風(fēng)包風(fēng)r traps)是指熔膠波前將模穴內(nèi)的空氣包覆，它發(fā)生在熔膠波前從不同方 向的匯流，或是空氣無(wú)法從排氣孔或鑲埋件之縫隙逃逸的情況。包風(fēng)通常發(fā)生在最 后充填的區(qū)域，假如這些區(qū)域的排氣孔太小或者沒有排氣孔，就會(huì)造成包風(fēng)，使塑 件

2、內(nèi)部產(chǎn)生空洞或氣泡、塑件短射或是表面瑕疵。另外，塑件肉厚差異大時(shí)，熔膠 傾向于往厚區(qū)流動(dòng)而造成競(jìng)流效應(yīng)(race-tracki ng effect),這也是造成包風(fēng)的主要原 因，如圖8-1所示。Melt圖8-1熔膠波前從不同方向匯流，而造成包風(fēng)要消除包風(fēng)可以降低射出速度，以改變充填模式；或者改變排氣孔位置、加大 排氣孔尺寸。由于競(jìng)流效應(yīng)所造的包風(fēng)可以藉由改變塑件肉厚此例或改變排氣孔位置加以改善排氣問題。包風(fēng)的改善方法說(shuō)明如下:(1) 變更塑件設(shè)計(jì)：縮減肉厚比例，可以減低熔膠的競(jìng)流效。(2) 應(yīng)變更模具設(shè)計(jì)：將排氣孔設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢镁涂梢愿纳婆艢?。排氣孔通常設(shè)在最后充飽的區(qū)域，例如模具與模具交接

3、處、分模面、鑲埋件與模壁之間、頂針及 模具滑塊的位置。重新設(shè)計(jì)澆口和熔膠傳送系統(tǒng) 可以改變充填模式，使最后充填 區(qū)域落在適當(dāng)?shù)呐艢饪孜恢?。此外，?yīng)確定有足夠大的排氣孔，足以讓充填時(shí)的 空氣逃逸；但是也要小心排氣孔不能太大而造成毛邊。建議的排氣孔尺寸，結(jié)晶 性塑料為0.025厘米(0.001英吋)，不定形塑料為0.038厘米(0.0015英吋)。(3) 調(diào)整成形條件：高射出速度會(huì)導(dǎo)致噴射流，造成包風(fēng)。使用較低的射出速度可以 讓空氣有充足的時(shí)間逃逸。8-2黑斑、黑紋、脆化、燒痕、和掉色黑斑(black specks和黑紋(black streaks)是在塑件表面呈現(xiàn)的暗色點(diǎn)或暗色 條紋，如圖8-2

4、所示。褐斑或褐紋是指相同類型的瑕疵，只是燃燒或掉色的程度沒 那么嚴(yán)重而已。發(fā)生黑斑或黑紋的原因是塑料有雜質(zhì)污染、干燥不當(dāng)，或是塑料在 料筒內(nèi)待料太久而過(guò)熱裂解。圖8-2(左)黑斑和(右)黑紋脆化(brittleness)的原因是材料裂解，使分子鏈變短，分子重量變低，結(jié)果使得塑件的物理性質(zhì)降低。塑件脆化可能導(dǎo)致斷裂或破壞，如圖8-3所示。圖8-3塑件脆化導(dǎo)致斷裂燒痕(bur n marks是塑件接近流動(dòng)路徑末端或包風(fēng)區(qū)域的暗色或黑色小點(diǎn)，如圖8-4所示，其形成主因是模穴內(nèi)的空氣無(wú)法逃逸，受壓縮造成高熱而燒焦。圖8-4燒痕掉色(discoloratio n)是指塑件從原始的塑料顏色發(fā)生變化的瑕疵，

5、這可能是因?yàn)?塑料裂解或污染所造成的，例如：塑料在料筒內(nèi)待太長(zhǎng)的時(shí)間；料筒溫度太高，造 成塑料變色；回收再研磨塑料、不同顏色塑料、來(lái)路不明塑料造成的污染。假如射出速度太快或射出壓力太高，可能導(dǎo)致流道系統(tǒng)和模穴內(nèi)的氣體無(wú)法在 很短的充填時(shí)間內(nèi)從排氣孔排出，會(huì)造成包風(fēng)；競(jìng)流現(xiàn)象加上不當(dāng)?shù)呐艢庀到y(tǒng)也會(huì) 造成包風(fēng)。結(jié)果，模緒內(nèi)的空氣受壓縮，壓力與溫度升高，使得流道路徑末端或包 風(fēng)區(qū)域的塑件表面的塑料裂解而造成燒痕。造成塑料裂解的因素包括:(1) 料筒溫度：太高的料筒溫度可能使塑料裂解， 造成燒焦。塑料熔點(diǎn)太高可能造成 不當(dāng)?shù)牧贤矞囟?，燒壞熱?duì)偶，或者使溫度控制器失效。應(yīng)該降低設(shè)定的料筒溫 度或縮短加熱

6、時(shí)間。(2) 高螺桿轉(zhuǎn)速：塑化階段的螺桿轉(zhuǎn)速太快，造成過(guò)量的磨擦熱，使材料裂解。(3) 狹小的流動(dòng)路徑：熔膠流經(jīng)狹小的流動(dòng)路徑，會(huì)造成大量的剪切熱，使塑料裂解(4) 塑料污染：使用兩種塑料射出成形時(shí)，第一種塑料在料筒內(nèi)的余料可能因?yàn)榈诙?種塑料需要較高成形溫度而燒焦。 此外，受污染塑料、回收再研磨塑料都可能污 染下一批次射出成形的塑料。 射出體積：假如射出量低于射出機(jī)最高射出量的20%，塑料可能因?yàn)樵诹贤矁?nèi)待料太久而發(fā)生裂解。對(duì)于溫度敏感的塑料更是如此。塑料過(guò)熱可能裂解或燃燒而造成黑斑、黑紋、脆化、燒痕、和掉色等表面瑕疵， 塑料在具有刮痕的粗糙料筒內(nèi)加熱，等待了過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間就會(huì)裂解造成塑件表面瑕

7、疵 塑料或空氣中可能會(huì)有污染，其它如受污染的回收再研磨塑料、不同成分的塑料、 不同顏色的塑料或是低熔點(diǎn)材料等等雜質(zhì)都可能造成黑斑和黑紋，空氣中的臟東西 也會(huì)造成塑件表面的暗點(diǎn)。改善這些表面瑕疵的方法說(shuō)明如下：(1) 調(diào)整材料準(zhǔn)備過(guò)程： 塑料貯藏筒和料斗都應(yīng)加蓋， 以免原料污染。 設(shè)定適當(dāng)?shù)母?燥條件 ，過(guò)量的干燥時(shí)間或干燥溫度， 塑料內(nèi)揮發(fā)物會(huì)被驅(qū)離， 可能造成塑料脆 化或裂解。 塑料供貨商可以提供塑料的最佳干燥條件。 如果低強(qiáng)度材料的制程條 件不恰當(dāng)，可能造成脆化， 可以考慮改用高強(qiáng)度和熱安定性良好的塑料 。脆化也 可能是因?yàn)樘砑犹嗷厥赵傺心サ乃芰纤拢?嘗試 降低添加之回收再研磨的塑料

8、量 。更換塑料時(shí)應(yīng)徹底清理射出系統(tǒng)， 徹底清理料斗， 避免塑料與料斗內(nèi)不同顏 色或來(lái)路不明的塑料混合。(2) 變更模具設(shè)計(jì)： 在流動(dòng)路徑末端發(fā)現(xiàn)黑斑， 可能是不良的排氣系統(tǒng)所造成的。 受 壓縮的包風(fēng)可能燃燒， 造成表面瑕疵， 應(yīng)該改善排氣系統(tǒng)。 在模具設(shè)置適當(dāng)?shù)呐?氣系統(tǒng)，以排除包風(fēng)。 流動(dòng)路徑的末端和盲孔的排氣系統(tǒng)特別重要。 建議結(jié)晶性 塑料的排氣孔大小為 0.025 mm (0.001英吋)，不定型塑料的排氣孔為 0.038 mm (0.0015 英吋)。太過(guò)狹窄的豎澆道、流道、澆口、甚至塑件肉厚都可能產(chǎn)生過(guò)量 的剪切熱，使得已經(jīng)過(guò)熱的材料更劣化，造成塑料裂解?？梢?嘗試加大豎澆道、 流道

9、及或澆口 。對(duì)于導(dǎo)熱性太低的模具材料， 可以降低冷卻速率來(lái)改善塑件表 面條件。(3) 定期清理模具： 射出成形前應(yīng)先清理模具。 可能是射出機(jī)的因素造成樹脂堆積和 裂解， 應(yīng)該檢查樹脂流動(dòng)的順暢性， 定期清理堆積廢料。 黑紋有可能是滑塊和頂 釘?shù)臐?rùn)滑油脂所造成的， 應(yīng)定期清潔頂針和滑塊。 應(yīng)定期清潔或拋光流道系統(tǒng)表 面，以免這些區(qū)域累積污垢。 黑紋可能是受到料筒壁面或螺桿表面污染， 特別是 進(jìn)行兩種塑料的射出成形時(shí)，前一種塑料可能還維持在料筒內(nèi)，必須完全清理。(4) 選擇適合模具的射出成形機(jī)規(guī)格： 選擇比較適合所使用塑料的螺桿， 使塑料達(dá)成 一個(gè)比較好的混合熔膠狀態(tài)。 可以向塑料供貨商要求提供適

10、當(dāng)?shù)穆輻U設(shè)計(jì)信息， 以避免塑料過(guò)熱而裂解。射出量一般應(yīng)該維持在機(jī)器規(guī)格的 2080%。對(duì)于溫度 敏感的材料則使用更窄的溫度范圍。 檢查料筒螺桿表面的刮痕或齒痕， 以免累 積塑料， 而造成塑料過(guò)熱或燃燒。 檢查固加熱片或控制器是否失效， 以免造成塑 料過(guò)熱。 塑料射出成形之模流分析軟件可以協(xié)助模具選擇適當(dāng)規(guī)格的射出機(jī)， 如 此，可以避免塑料停留在料筒內(nèi)太長(zhǎng)的時(shí)間。(5) 調(diào)整成形條件：假如料筒和噴嘴溫度太高，料筒內(nèi)的塑料可能過(guò)熱而導(dǎo)致裂解， 可以降低料筒溫度和噴嘴溫度 。另外，可以 降低背壓、螺桿轉(zhuǎn)速、 射出速度或射 出壓力 ，以避免太高的剪切熱造成裂解。另外，應(yīng)檢查料筒和噴嘴的加熱片，校 準(zhǔn)熱

11、對(duì)偶，以確定料筒和噴嘴的溫度。8-3表面剝離表面剝離(delamination)是指塑件表面的層狀剝離塑料，如圖8-5，其造成的原因?yàn)椋夯旌喜牧现g的兼容性不佳。 成形制程使用了過(guò)量的脫模劑 模穴內(nèi)的熔膠溫度太低。濕氣太重。澆口和流道具有尖銳轉(zhuǎn)角。圖8-5表面剝離表面剝離的改善方法說(shuō)明如下：(1) 改變塑料準(zhǔn)備程序：避免采用性質(zhì)不明的塑料或回收塑料。遵守塑料干燥的指示, 在射出成形前確實(shí)將塑料干燥。過(guò)多的濕氣加熱會(huì)造成蒸氣，導(dǎo)致塑件表面剝離。(2) 變更模具設(shè)計(jì)：將澆口與流道的轉(zhuǎn)角平滑化，可以避免造成塑料剝離。(3) 調(diào)整成型條件：假如熔膠溫度太低，塑件層之間可能無(wú)法鍵結(jié)，受到頂出的作用力，可

12、能使塑件剝離，應(yīng)嘗試提高料筒溫度和模具溫度。嘗試提高背壓。避免使用過(guò)量的脫模劑解決脫模問題，應(yīng)該改良頂出系統(tǒng)或排除其它的脫模困難。(調(diào)高射出速度和調(diào)高降背壓或許可以改善塑件表面剝離。)8-4尺寸變化尺寸變化(dimensional variation)指在相同的射出機(jī)之成形條件下， 每一批成形品 之間或每模射出的各模穴成形品之間，所得到的塑件尺寸都會(huì)變化，如圖8-6所示'其造成的原因?yàn)椋荷涑鰴C(jī)控制系統(tǒng)不穩(wěn)定。成形窗口太狹窄。成形條件不恰當(dāng)。 射出單元的Check ring損壞。塑件性質(zhì)不穩(wěn)定。 流道不平衡。圖8-6塑件尺寸變化改善塑件尺寸變化之方法說(shuō)明如下：(1) 改良塑料準(zhǔn)備程序：假

13、如每批射出塑件都會(huì)改變尺寸，應(yīng)與塑料供貨商洽談改變 塑料批號(hào)。假如塑料太潮濕，必須預(yù)先干燥。不規(guī)則的塑料顆粒尺寸可能使熔膠 產(chǎn)生不同程度的混合，導(dǎo)致不穩(wěn)定塑件的尺寸變化，嘗試降低添加回收塑料比例。(2) 變更模具設(shè)計(jì)/組件：針對(duì)模具與塑料設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)牧鞯琅c澆口和系統(tǒng)。可以使用塑料射出成形的模流分析軟件進(jìn)行流道系統(tǒng)尺寸最佳化，以確保熔膠平順地充填 模穴。假如塑件于頂出時(shí)造成彎曲或扭曲，則應(yīng)調(diào)整頂出系統(tǒng)。(3) 檢查射出機(jī)組件：假如加熱片或熱對(duì)偶損壞而造成不穩(wěn)定的熔膠流動(dòng)，應(yīng)予更換。假如check ring損壞或磨耗，應(yīng)予更換。(4) 調(diào)整成形條件：提高射出壓力與保壓壓力，以確定充填與保壓足量的塑料

14、進(jìn)入模 穴。檢查冷卻系統(tǒng)以確定均勻的模穴溫度。設(shè)定適當(dāng)?shù)穆輻U計(jì)量行程與射出行程， 螺桿旋轉(zhuǎn)速度和背壓，使成形條件落入成形窗口。8-5魚眼魚眼(fish eyes是一種塑件表面的瑕疵，導(dǎo)致于未熔化的塑料被壓擠到模穴內(nèi), 而呈現(xiàn)在塑件表面的瑕疵，如圖 8-7所示。其形成的原因包括：-料筒溫度太低。添加太多的再研磨塑料。-塑料受污染。螺桿轉(zhuǎn)速太低和背壓太低。改善塑件發(fā)生魚眼的方法說(shuō)明如下：(1) 改良材料準(zhǔn)備程序：將不同的塑料分開儲(chǔ)存于不同的容器或袋子內(nèi)，以避免塑料相互摻雜。根據(jù)塑件品質(zhì)的要求，降低所添加再研磨塑料的比例。 假如允許使用 再研磨塑料時(shí)，首先應(yīng)該嘗試添加 10%看看，再逐漸調(diào)整比例。(

15、2) 調(diào)整成形條件：提高料筒溫度。在塑化階段提高螺桿轉(zhuǎn)速，以造成更大量的磨擦 熱，將塑料熔化。提高背壓，使塑料均勻混合成熔膠狀態(tài)。 塑料供貨商通?？梢?提供塑料的料筒溫度、背壓、螺桿轉(zhuǎn)速等信息，但還要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況進(jìn)行調(diào)整。(3) 檢查射出機(jī)組件：檢查加熱片、熱對(duì)偶和控制器的功能是否正常。 料筒是否太短 而無(wú)法塑化樹脂。8-6毛邊毛邊(flash)指在模具的不連續(xù)處(通常是分模面、排氣孔、排氣頂針、滑動(dòng)機(jī)構(gòu) 等)過(guò)量充填造成塑料外溢的瑕疵。如圖 8-8所示。造成毛邊的原因包括:(1) 鎖模力太低：射出機(jī)鎖模力太低，不足以維持成形制程的模板緊閉，會(huì)發(fā)生毛邊。(2) 模具有縫隙：假如模具結(jié)構(gòu)變形、分

16、模面不夠密合、機(jī)器規(guī)格不當(dāng)、成形條件不 當(dāng)、分模面卡料等因素都可能造成分模面接觸不完全，造成毛邊。(3) 成形條件：熔膠溫度太高或射出壓力太高等造成榮焦流動(dòng)性過(guò)高的不當(dāng)成形條件 都會(huì)造成毛邊。(4) 不當(dāng)?shù)呐艢猓涸O(shè)計(jì)不當(dāng)和不良的排氣系統(tǒng)、或是太深的排氣系統(tǒng)都會(huì)造成毛邊。圖8-8毛邊改善塑件發(fā)生毛邊方法說(shuō)明如下:(1) 調(diào)整模具設(shè)定：檢查模具的對(duì)準(zhǔn)和模板的翹曲變形。確定模具有適當(dāng)?shù)呐艢饪住Ｄ＞叩墓?、母模不能?duì)齊或密合性不佳都會(huì)造成毛邊，必須正確密閉地安裝設(shè)定 模具。銑削模面，使得模穴周圍能夠維持足夠的密合壓力。假如成形時(shí)造成模板 變形，應(yīng)增加支撐柱塊或加厚模板，以防止模板變形。清理模面，分模面有

17、未清 理干凈的塑料會(huì)造成模具無(wú)法密合，產(chǎn)生毛邊。檢查適當(dāng)?shù)呐艢饪壮叽纭?2) 調(diào)整機(jī)器設(shè)定：檢查射出機(jī)的鎖模力規(guī)格與設(shè)定。當(dāng)機(jī)器有足夠的鎖模力容量，就應(yīng)調(diào)高鎖模力。當(dāng)機(jī)器的鎖模力不足時(shí)，就應(yīng)提高射出機(jī)規(guī)格。(3) 調(diào)整成形條件：假如熔膠溫度太高，可能因?yàn)樘偷酿远谀０逯g溢料， 可以觀察噴嘴的滴料(droop)情況來(lái)判斷。減低充填行程的長(zhǎng)度，可以降低射出量。 加長(zhǎng)射出時(shí)間或者降低射出速度。應(yīng)該降低充填速度，特別是降低接近充填完成 時(shí)的充填速度，可能改善毛邊。降低射出壓力和降低保壓壓力， 可以減低需求之 鎖模力。降低料筒溫度和噴嘴溫度，因?yàn)樘叩娜勰z溫度會(huì)降低塑料的黏度，造成較稀薄的熔膠層

18、，可能發(fā)生毛邊。也應(yīng)注意：避免使用太低的熔膠溫度，以至 于需要更高的射出壓力而產(chǎn)生毛邊。8-7流痕流痕(flow marks)是塑件在澆口附近之漣波狀的表面瑕疵，如圖8-9所示，其產(chǎn) 生原因是塑件溫度分布不均勻或塑料太快凝固，熔膠在澆口附近產(chǎn)生亂流、在澆口 附近產(chǎn)生冷塑料或是保壓階段沒有補(bǔ)償足夠的塑料。造成這些問題的因素包括：低 熔膠溫度、低模具溫度、低射出速度、低射出壓力或者流道和澆口太狹小。最近根 據(jù)使用鑲埋玻璃模具進(jìn)行觀察分析得知，流痕的缺陷也可能因?yàn)槿勰z流動(dòng)波前部份 在模穴壁面冷卻，并且與后到的熔膠持續(xù)翻滾和冷卻之效應(yīng)。改善塑件流痕的方法說(shuō)明如下：(1) 變更模具設(shè)計(jì)：改變流道系統(tǒng)的冷

19、料井尺寸，使得在充填階段，熔膠波前的較低 溫塑料不會(huì)進(jìn)到模穴。通常，冷料井的長(zhǎng)度等于流道直徑。流痕的產(chǎn)生有可能是 因?yàn)榱鞯老到y(tǒng)和澆口尺寸太小而提前封口， 使得保壓階段的補(bǔ)償塑料無(wú)法進(jìn)入模 穴。對(duì)于特定之模具與塑料，加大流道與澆口尺寸?？s短豎澆道的長(zhǎng)度，或者改 用熱流道設(shè)計(jì)取代冷流道設(shè)計(jì)。應(yīng)改善模具的排氣能力。(2) 調(diào)整成形條件：應(yīng)該提高塑料的流動(dòng)性，所以可以提高模具溫度、提高噴嘴溫度、 提高料筒溫度、提高射出壓力、提高射出速度、提高保壓壓力和加長(zhǎng)保壓時(shí)間。(3) 改善塑件設(shè)計(jì)：塑件不宜有太急劇的肉厚變化。8-8遲滯效應(yīng)遲滯效應(yīng)(hesitation)或遲滯痕跡是一種塑件表面的瑕疵，它導(dǎo)因于熔

20、膠流經(jīng) 薄肉區(qū)或肉厚突然變化區(qū)域，造成流動(dòng)停滯，如圖8-10所示。當(dāng)熔膠射入厚度變化的模穴，會(huì)往厚區(qū)與阻力較小的區(qū)域充填，結(jié)果使薄區(qū)流動(dòng)停滯，一直到薄區(qū)以外 部份都完成充填，停滯的熔膠才繼續(xù)流動(dòng)。但是，停滯太久的熔膠可能會(huì)在停滯處 就先行凝固，當(dāng)凝固的熔膠被推到塑件表面，就會(huì)產(chǎn)生遲滯痕跡。遲滯效應(yīng)可能經(jīng)由變更塑件肉厚或改變澆口位置而改善。要排除塑件的遲滯痕跡，必須考慮重新設(shè)計(jì)塑件與模具， 微調(diào)成形條件也是可以思考的方向。 說(shuō)明如下:(1) 變更塑件設(shè)計(jì)：縮減塑件肉厚變化。(2) 變更模具設(shè)計(jì)：澆口位置應(yīng)該遠(yuǎn)離薄肉區(qū)或肉厚突然變化區(qū)域，如此，使遲滯效應(yīng)延后發(fā)生，或在較短時(shí)間內(nèi)結(jié)束。圖 8-11顯

21、示不當(dāng)?shù)臐部谖恢盟斐扇勰z遲 滯流動(dòng)。將澆品移離薄肉區(qū)可以減低遲滯效應(yīng)。(3) 調(diào)整成形條件：提高熔膠溫度及/或增加射出壓力。MeltMpltMelt FrontsTemperalure圖8-10停滯流動(dòng)的熔澆造成遲滯效應(yīng)岬MeltGate Moved; er DesignJ Poor Design圖8-11不當(dāng)?shù)臐部谖恢盟斐傻娜勰z遲滯流動(dòng)8-9噴射流當(dāng)熔膠以高速流過(guò)噴嘴、流道、或澆口等狹窄的區(qū)域后，進(jìn)入開放或較寬厚的 區(qū)域，并且沒有和模壁接觸，就會(huì)產(chǎn)生噴射流(jett ing)。蛇狀發(fā)展的噴射流使熔膠折合而互相接觸，造成小規(guī)模的縫合線，如圖8-12所示。噴射流會(huì)降低塑件強(qiáng)度，造成表面缺陷及

22、內(nèi)部多重瑕疵相較之下，正常的充填模式之熔膠波前則不會(huì)產(chǎn)生這些問題。改善塑件之噴射 流瑕疵的方法說(shuō)明如下：Jetting圖8-12噴射流與正常充填的比較(1) 更改模具設(shè)計(jì)：通常噴射流問題出現(xiàn)在澆口設(shè)計(jì)，你可以重新安置或變更澆口設(shè)計(jì)，以引導(dǎo)熔膠與側(cè)壁金屬模面接觸。使用重迭澆口或潛式澆口，如圖 8-13。 以逐漸擴(kuò)張的熔膠流動(dòng)面積來(lái)減低流動(dòng)速度；使用凸片或扇形澆口，如圖8-14,可以提供熔膠從澆口到模穴較平順的轉(zhuǎn)移，降低熔膠的剪應(yīng)力和剪應(yīng)變。加大澆口與流道尺寸，或縮短澆口長(zhǎng)度。檢討冷料井是否設(shè)計(jì)不當(dāng)。圖8-13使用重迭澆口或潛式澆口以避免噴射流圖8-14使用凸片或扇形澆口以避免噴射流(2) 調(diào)整成

23、形條件：調(diào)整為最佳的螺桿速度曲線，使熔膠波前以低速通過(guò)澆口，等到 熔膠探出澆口外再提高射速，以消除噴射流，如圖8-15。亦可能調(diào)整料筒溫度以逐量提高或降低各段熔膠的溫度，以消除噴射流，此改善方法的原因仍未確定， 但是可能與模嘴膨脹效應(yīng)和熔膠性質(zhì)(例如黏度和表面張力等)之改變有關(guān)系。 對(duì)于大多數(shù)的塑料，降低溫度使得?？谂蛎浶?yīng)增大；但是，也有塑料(例如 PVC)則因?yàn)樯邷囟榷龃竽Ｗ炫蛎浶?yīng)。(1) Melt Reftohw the Gate (2) MeK Enters the Ca/ilySet Ram SpeedAdual R am Speedj/ilh Closed-Loop Cont

24、rolTime (or Strdce X)圖8-15調(diào)整為最佳的螺桿速度曲線，以消除噴射流8-10波紋波紋(ripples)是指接近流動(dòng)長(zhǎng)度末諯的指紋般的小漣波，如圖8-16所示圖8-16波紋根據(jù)最近對(duì)于鑲埋玻璃模具所進(jìn)行之觀察分析，波紋缺陷的產(chǎn)生是由于熔膠流動(dòng)波前部份在模穴壁面冷卻，并且與后到熔膠的持續(xù)翻滾冷卻之效應(yīng)，如圖8-17所示。與澆口形狀、熔膠溫度相比較，熔膠流動(dòng)波前速度和模具溫度對(duì)于波紋的產(chǎn)生 有很大的影響。提高熔膠波前速度或模具/熔膠溫度可以幫助來(lái)消除波紋。Cavity Wall(I) Normal fourtainflew with no ripplesCavity Wall(

25、2) Gen eration of ripples圖8-17 (1)正常充填不發(fā)生波紋；(2)冷模溫和低熔膠波前速度造成波紋改善塑件之波紋的方法說(shuō)明如下：(1) 改良塑件設(shè)計(jì)：增加塑件厚度。(2) 變更模具設(shè)計(jì)：確定塑件有合適的流道系統(tǒng)，包括豎澆道、流道和澆口。在整個(gè) 模具安排適當(dāng)?shù)呐艢庀到y(tǒng)，特別是流動(dòng)路徑的末端。(3) 調(diào)整成形條件：提高模具溫度，提高熔膠溫度。但仍要避免待料在過(guò)高的溫度太 久，以免塑料裂解。提高射出速度，以提高黏滯熱，降低熔膠黏度。提高射出壓 力，但仍不宜超出機(jī)器的負(fù)載。正常操作的射出壓力應(yīng)限制在射出機(jī)最大壓力負(fù) 載的7085%，以免損傷射出機(jī)的液壓系統(tǒng)。8-11短射短射(

26、short shot是熔膠無(wú)法充滿整個(gè)模穴的現(xiàn)象，特別是薄肉區(qū)或流動(dòng)路徑的末 端區(qū)域。任何會(huì)增加熔加熔膠流動(dòng)阻力，或是妨礙足量塑料流入模穴的因素，都可 能造成短射，包括：射出塑料劑量不足，料斗無(wú)塑料、進(jìn)料遭異物阻塞、止回閥磨耗等造成 射壓不足或漏料。流動(dòng)阻力太大，可能是塑件肉厚太薄、澆口位置不當(dāng)、或是流道與澆口 長(zhǎng)度太長(zhǎng)。熔膠流動(dòng)性不足，可能是熔膠溫度及或模壁溫度太低。 排氣不良，排氣孔不當(dāng)，造成模穴壓力高漲，無(wú)法充填完全。 射出機(jī)射壓不足、射出體積不足、射速太低、料筒溫度太低、塑化能力 不足。原因在于熔膠流動(dòng)阻力太大或流動(dòng)路徑阻塞。太低的射速可能使 塑料在充飽模穴之前就凝固。遲滯效應(yīng)使塑料提

27、早凝固、不良的充填模式、或是過(guò)長(zhǎng)的射出時(shí)間。短射有時(shí)候也可以應(yīng)用來(lái)進(jìn)行試模，以觀察或決定熔膠充填模式。改善塑件短射的 方法說(shuō)明如下：(1) 變更塑件設(shè)計(jì)： 應(yīng)設(shè)法使射出的熔膠容易流動(dòng)， 以減低短射問題。 策略性增加塑 件的部份肉厚 ，例如使用導(dǎo)流器，以促進(jìn)熔膠流動(dòng)。(2) 變更模具設(shè)計(jì)： 增加澆口尺寸與或數(shù)目，以縮短流動(dòng)長(zhǎng)度 。增大流道系統(tǒng)尺 寸，以減少流動(dòng)阻力。 增加排氣孔尺寸與數(shù)目。 設(shè)計(jì)優(yōu)良的熔膠傳送系統(tǒng)可以得 到比較平衡的充填模式。 充填模穴應(yīng) 先充填厚肉區(qū)， 再充填薄肉區(qū) ，如此可以避 免遲滯效應(yīng)， 避免熔膠提早凝固。 模穴內(nèi)的包風(fēng)也會(huì)導(dǎo)致短射。 將排氣孔設(shè)置在 適當(dāng)?shù)奈恢茫?通常要

28、接近最后充填區(qū)域 ，以利排氣。假如同一模穴內(nèi)持續(xù)地短射， 可能是模具冷卻不均勻所引起的， 或者因冷卻管路不通暢所造成的澆口和流道也 可能不平衡。(3) 調(diào)整成形條件： 首先檢查料斗是否有足夠的塑料， 或是進(jìn)口處塑料結(jié)塊， 假如沒 有問題， 可以嘗試 增加射出體積。 其次， 檢查止回閥與料筒是否過(guò)度磨耗， 這可 能導(dǎo)致射出壓力損失及漏料。 嘗試增加射出速度以產(chǎn)生更多的黏滯熱， 降低熔膠 黏度。提高料筒溫度及或提高模壁溫度 ，較高的溫度可以促進(jìn)熔膠的流動(dòng)。 但 必須避免熔膠待料于過(guò)高溫度太長(zhǎng)而造成裂解。 高模溫也會(huì)延長(zhǎng)冷卻時(shí)間。 嘗試 增加射出壓力， 但是不得超出射出機(jī)的規(guī)格， 以免損害機(jī)器的油壓

29、系統(tǒng)， 一般都 限制操作壓力為最大射出壓力的 7085%。亦不得因?yàn)樘叩纳涑鰤毫Χ斐擅?邊。(4) 檢查射出機(jī)規(guī)格：射出機(jī)規(guī)格可能不足，無(wú)法完成射出行程。假如使用多模穴模 具，可以先堵塞部分的模穴。(5) 小心準(zhǔn)備塑料：假如不同模穴之間隨機(jī)地發(fā)生短射，可以檢查是否有未融化的塑 ?；螂s質(zhì)。8-12銀線痕銀線痕(silver streaks, or splays是空氣或濕氣揮發(fā)、異種塑料混入分解而燒焦，在塑件表面濺開的痕跡，它會(huì)從澆口處以扇形方式向外輻射發(fā)展，如圖8-18所示。塑料于儲(chǔ)存時(shí)會(huì)吸收相當(dāng)程度的濕氣，假如成形前未經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)母稍?，濕氣?huì)在射 出成形時(shí)轉(zhuǎn)變成水蒸氣，在塑件表面造成噴濺的痕

30、跡。塑料在塑化階段，會(huì)包覆適 量的空氣在熔膠內(nèi)，假如空氣無(wú)法在射出階段逃逸，也會(huì)在塑件表面留下銀線痕。 此外，有些裂解的塑料或燒焦的塑料粒子會(huì)在塑件表面留下銀線痕。圖8-18銀線痕改善塑件銀線痕的方法說(shuō)明如下：(1) 小心準(zhǔn)備塑料：根據(jù)塑料供貨商的建議，在射出成形前仔細(xì)地進(jìn)行塑料干燥。 注 意塑料是否含有揮發(fā)物。更換塑料時(shí)，徹底清除料筒內(nèi)的舊塑料。舊塑料容易造 成顆粒燒焦。(2) 變更模具設(shè)計(jì)：加大豎澆道、流道及/或澆口。太狹窄的豎澆道、流道、澆口、甚至塑件設(shè)計(jì)，可能造成過(guò)量的剪切熱，使得塑料過(guò)熱而裂解。檢查排氣孔尺寸 是否恰當(dāng)。推薦的排氣孔尺寸，結(jié)晶性塑料為 0.025 mm (0.001英

31、吋)，不定形 塑料為0.038 mm (0.0015英吋)。加大冷料井。(3) 調(diào)整成形條件：選擇適合模具的射出機(jī)規(guī)格，細(xì)心挑選成形條件可以使射出成形 的塑料延后裂解。提高背壓，以降低混入熔膠內(nèi)的空氣。降低熔膠溫度，降低射 出壓力或降低射出速度。改善排氣系統(tǒng)，務(wù)必使空氣和蒸汽很容易逃逸。(4) 檢查射出機(jī)規(guī)格：檢查螺桿的壓縮比是否太小。8-13凹陷與氣孔凹陷(sink marks)是指塑料的射出量低于模穴容積，造成塑件表面局部下陷，一 般發(fā)生在塑件的厚肉區(qū)，或者是肋、凸轂、內(nèi)圓角之相接平面上。氣孔(voids)是成品內(nèi)部的真空氣泡。發(fā)生凹陷和氣孔是因?yàn)樗芗鋮s時(shí)，在厚肉區(qū)局部收縮，而且 沒有補(bǔ)

32、償足夠的塑料。另外，因?yàn)樯岵黄骄纫蛩?，在與肋或外突特征相接平面 之另一側(cè)常常發(fā)生凹陷。造成凹陷與氣孔的制程因素包括：射出壓力和保壓壓力太 低、保壓時(shí)間太短或冷卻時(shí)間太短、熔膠溫度太高或模具溫度太高、和局部的幾何 特征。當(dāng)外側(cè)的材料冷卻與凝固之后，塑料內(nèi)層開始冷卻，塑料收縮導(dǎo)致表層塑料向 內(nèi)拉，因而造成凹陷。假如表層的剛性夠強(qiáng)，譬如使用工程塑料，貝憔層凹陷可能 被內(nèi)層的氣泡取代，如圖8-19所示。Sink MarkPoor DesignI mproved Design圖8-19塑料射出量不足而沒有足夠補(bǔ)償時(shí)，塑件因?yàn)槭湛s導(dǎo)致凹陷或氣孔。改善塑件銀線痕的方法說(shuō)明如下:(1)變更塑件設(shè)計(jì)：一般而

33、言，粗厚件易產(chǎn)生凹痕。修改設(shè)計(jì)的塑件厚度，將厚度變 化最小化。添加表面特征以隱藏凹痕，例如在發(fā)生凹痕的表面設(shè)計(jì)一系列的齒狀(serrations,如圖8-20。重新設(shè)計(jì)肋、凸轂、角板厚度為連接基板肉厚的5080%。圖8-21是建議的設(shè)計(jì)(2)變更模具設(shè)計(jì)：將澆口重設(shè)置在厚肉區(qū)或接近厚肉區(qū)， 以便在薄肉區(qū)凝固之前進(jìn) 行保壓。增加更多的排氣孔或加大排氣孔，方便空氣逃逸 。流道或澆口太小時(shí)， 可能造成保壓不完全。加大澆口和流道尺寸以延后澆口凝固時(shí)間，讓更多量的塑料于保壓階段擠入模穴。嘗試改善模具的冷卻系統(tǒng)。當(dāng)要射出大面積和薄組件時(shí)， 可能必須使用大澆口或多澆口系統(tǒng)。圖8-20肋的設(shè)計(jì)以消除凹陷和氣孔

34、Rib DesignBoss with GussetsBoss with Gu-ssets Near Wallw=0.5t-O.St h=2 5t - 5.0tS = 0.5°- 2.0sr = 0.13 mm - 0 20 mmw=05t - 02.0D - 2.5Df -0.13 Ntfft - 0.20 fftlti& 二 0,61 - 0.8t f-c2 >0.5DD= 2- 3.0d=1.0 c圖8-21肋、凸轂、角板的設(shè)計(jì)建議以消除凹陷和氣孔。 調(diào)整成形條件：增加射出成形終點(diǎn)的緩沖量。緩沖量應(yīng)維持約3 mm(0.12英吋)。 澆口無(wú)法在壓力降低之前凝固，于是

35、造成收縮凹陷，這情形可能以增長(zhǎng)射出時(shí)間、 增加射出壓力或加長(zhǎng)冷卻時(shí)間，以增加保壓階段的進(jìn)膠量來(lái)改善。增長(zhǎng)螺桿前進(jìn) 時(shí)間及降低射出速率。降低熔膠溫度和降低模具溫度。 頂出時(shí)熔膠溫度太高，可 能造成脫模的凹痕。假如模溫太低，組件表面先于內(nèi)部成形，可能造成內(nèi)部空洞。 此時(shí)可以提高模面溫度或加長(zhǎng)成形周期來(lái)改善情況。檢查止回閥是否造成漏料。(4) 小心準(zhǔn)備塑料：含濕氣的塑料可能會(huì)造成氣孔。塑料的收縮率太大也容易產(chǎn)生氣 孑L。8-14縫合線與熔合線縫合線(weld lines)的形成是因?yàn)椴煌较蛞苿?dòng)的熔膠之匯流。熔合線(meldlines)是兩股平行流動(dòng)的熔膠波前之間的接合線。塑件有靠破孔、鑲埋件、多重澆 口或因肉厚變化而產(chǎn)生競(jìng)流效應(yīng)時(shí)，都會(huì)造成縫合線/熔合線。假如無(wú)法避免在塑 件造成縫合線/熔合線，應(yīng)該調(diào)整澆口的位置和尺寸，使縫合線或熔合線發(fā)生在低 應(yīng)力或不明顯的區(qū)域。傳統(tǒng)上以兩股熔膠的匯流角度來(lái)區(qū)分縫合線和熔合線，如圖 8-22所示，匯流角 度小于135°時(shí)產(chǎn)生的是