射出成型制程简介
塑胶射出成型
收缩下陷 收缩下陷是成型品表面呈现凹陷的现象，主要原因是 熔融材料冷却固化时的体积收缩所致。收缩下陷易发生 于成型品肉厚较厚部位、肋、凸毂的背面、注道的背面 等肉不均的部份。因此为了防止收缩下陷，基本上，成 型品的设计要适切。 收缩下陷是成型品收缩所致，易见于PE、PP、PA等 成型收缩率大于结晶性塑料材料。反之，以玻璃纤维强 化的塑料或充填无机质的塑料材料之成型收缩率甚少， 故其收缩下陷可减至最小。
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流痕 流痕是熔融材料流动的痕迹，以浇口为中心而呈现的 条纹模样。 流痕是最初流入成型空间(模穴)内的材料冷却过快，而 与其后流入的材料间形成界线所致。
银白纹 银条是在成型品表面或表面附近，沿材料流动方向， 呈现的银白色条纹。
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烧焦 一般所谓的烧焦，包括成型品表面因材料遇热所致的 变色及成型品的锐角部位或谷部、肋的前端等材料焦黑 的现象。 烧焦是滞留在模穴内的空气，在熔融材料进入时未能 迅速排出，被压缩而显著升温，再将材料烧焦所致。 黑条 黑条是在成型品上有黑色条纹的现象，其发生的原因是 成型材料的热分解所致;常见于热安定性不良的材料。 有效防止黑条发生的对策是防止加热缸内的材料温度过 高，减慢射出速度
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毛边 熔融材料流入分模面或侧向滑板活动间隙时，会发生毛 边。 发生毛边的原因，基本上除了射出机对成型品的投影 面积无充分的合模(锁模)力之外，大都是模具与成型材料 所致。模具配件发生间隙或配件密着性不良的原因，是模 具设计制作不当或模具配件变形及磨损。模穴的熔融材料 流动性太好时，也会造成毛边，防止的方法是降低模具温 度、材料温度、射出压力及射出速度，但必须配合前项充 填不足问题，否则可能造成解决毛边问题而造成充填不足 的现象发生。
翘曲、扭曲 翘曲、弯曲都是从模具取出的成型品产生之变形，平 行边变形者称为翘曲。对角线方向的变形称为扭曲。 这些变形为成型时的各种内应力所致，原因大别如下: (1)脱摸时的内部应力所致。 (2)模具温度控制不充分或不均匀所致。 (3)材料或填充料的流动配向所致。 (4)成型条件不适当所致。 (5)成型品形状，肉厚等所致。
第一章 射出成型概要
第一章计算机辅助工程与塑料射出成形1-1 计算机辅助工程分析计算机辅助设计(Computer-Aided Design, CAD)是应用计算机协助进行创造、设计、修改、分析、及最佳化一个设计的技术。
计算机辅助工程分析(Computer-Aided Engineering, CAE)是应用计算机分析CAD几何模型之物理问题的技术，可以让设计者进行仿真以研究产品的行为，进一步改良或最佳化设计。
目前在工程运用上，比较成熟的CAE技术领域包括：结构应力分析、应变分析、振动分析、流体流场分析、热传分析、电磁场分析、机构运动分析、塑料射出成形模流分析等等。
有效地应用CAE，能够在建立原型之前或之后发挥功能：․协助设计变更(design revision)․协助排除困难(trouble-shooting)․累积知识经验，系统化整理Know-how，建立设计准则(design criteria)CAE使用近似的数值方法(numerical methods)来计算求解，而不是传统的数学求解。
数值方法可以解决许多在纯数学所无法求解的问题，应用层面相当广泛。
因为数值方法应用许多矩阵的技巧，适合使用计算机进行计算，而计算机的运算速度、内存的数量和算法的好坏就关系到数值方法的效率与成败。
一般的CAE软件之架构可以区分为三大部分：前处理器(pre-processor)、求解器(solver)和后处理器(post-processor)。
前处理器的任务是建立几何模型、切割网格元素与节点、设定元素类型与材料系数、设定边界条件等。
求解器读取前处理器的结果档，根据输入条件，运用数值方法求解答案。
后处理器将求解后大量的数据有规则地处理成人机接口图形，制作动画以方便使用者分析判读答案。
为了便利建构2D或3D模型，许多CAE软件提供了CAD功能，方便建构模型。
或者提供CAD接口，以便将2D或3D的CAD图文件直接汇入CAE软件，再进行挑面与网格切割，以便执行分析模拟。
射出成型的充填过程
一：射出成型的充填過程射出成型的充填過程(Filling Stage)指的是塑料填模(Mold Filling)的過程。
在射出機的動作上，射出機射嘴(Nozzle)開啟，處於鬆退狀態螺桿向前推進，將位於儲料區(Reservoir)已塑化(Plasticated)完畢而呈現熔膠(Melt )狀態的塑料射進模穴中。
對於單模穴(Single Cavity)模具，塑料熔膠通常透過注道(Sprue，或叫豎流道)由澆口(Gate)填入模穴或模腔(Cavity)中;對於多模穴(Multi-Cavity)模具通常需利用流道系統將塑料分配到各模穴中。
通常螺桿依設定的行程曲線(Ram-Speed Profile)以及射壓曲線(Injection Pressure)前進，由於塑料黏度甚高，因此加工溫度需高於熔點(一般在180oC以上);射壓(指射嘴處壓力)高達150~250MPa (也就是1500~2500 atm 或or 21,000~36,000 psi)。
模溫一般採用冷模(如60oC)。
充填時間短則0.5秒~1秒;長則5~10秒，視模穴數目及模具大小而定。
在充填過程中，由於模穴尚未填滿，塑料前緣為大氣壓狀態(或是抽真空)。
在正常充填過程下，若射壓夠高，塑料將以設定的流量曲線(或是螺桿行程曲線)順利填模。
此階段稱為流率控制 (Flow-Rate Controlling ) 階段。
但隨著充填範圍增加，塑料填模的流動阻力將逐漸增加，反映出來的就是模穴壓力(Cavity Pressure)的增加。
模穴壓力是一種背壓(Back Pressure)，是塑料流動阻力的表徵:模穴壓上升越快，代表流動阻力越大。
塑料在充填過程中需能克服流動阻力迅速填滿模穴;否則若射壓不足，射速不夠，流動就會停止造成短射(Short Shot)。
在模穴將填滿時，模穴壓會發生上昇的現象，此時已經難以流率控制螺桿前進。
一般會將操作切換至壓力控制(Pressure-Controlling)階段，而操作過程也切換至保壓(Packing)階段。
射出成型简介
射出成型简介1 射出成形之基本知识。
1．1 射出成形的特征以及组成。
射出成形是将溶融的成形材料以高压的方式填充到封闭的模具内，射出成形的模腔内承受的压力约400KGF/CM2，大约为400个大气压，以这样高的压力来制作产品是它的特征，这是它的优点也是它的缺点。
也就是说模具必须制作得相当坚固，因而模具价格也相当昂贵，因此必须大量生产以便与高价的模具费用互相扣抵，例如每批之生产量必须10000PCS以上才合理，换句话说；射出成形的工作必须以大量生产才行。
成型过程所说几个步骤：1．1．1关门安全门上才开始成型。
1．1．2 锁模将移动侧的移动板前进，使得模具关闭，模具关闭以后确实地把模具锁紧。
1．1．3 射出（包括保压）螺杆快速地往前推进，把熔融之成形材料注入模腔内填充成形，填充之后压力要必须继续保持，这个动作特别取名为“保压”。
在刚充填时模具承受的压力，一般叫做射出压或者叫做“一次压”。
1．1．4 冷却（以及下个动作的可塑化工程）模腔内之成形材料等待冷却凝固之过程叫“冷却”。
在这时候射出装置也准备下次工作，这个过程叫做“可塑化过程”。
放在料斗里的成形材料，流入加热的料管内加热，是依据螺杆旋转把原料变成熔融状态，螺杆像拨取螺丝的原理一样，一面转一面后退，螺杆前端会储存熔融之成形材料，螺杆旋转时，抵抗螺杆向后退的压力称之为螺杆的“背压”。
1．1．5 打开模具将移动侧的移动板向后退，模具跟着打开。
1．1．6 打开安全门安全门打开，这时成形机处于待机中之状能。
1．1．7 取件将成品取出，然后检视确认模具内未残留任何对象再关门.以上整个成形作业叫做一个CYCLE成型。
成品是由模具的形状成形出来。
模具是由母模及公模块合成，公母模模仁之间留有空隙,材料在此流入压缩形成产品。
成型材料要流入公母模之前的通路有主流道（SPRUE）流道（RUNNER）闸门（GATE）等。
1．2 射出成形机射出成形机以较大项目来区分，可分为两项，锁模装置和射出装置。
(新)射出成型简介_
射出成型简介1 射出成形之基本知识。
1．1 射出成形的特征以及组成。
射出成形是将溶融的成形材料以高压的方式填充到封闭的模具内，射出成形的模腔内承受的压力约400KGF/CM2，大约为400个大气压，以这样高的压力来制作产品是它的特征，这是它的优点也是它的缺点。
也就是说模具必须制作得相当坚固，因而模具价格也相当昂贵，因此必须大量生产以便与高价的模具费用互相扣抵，例如每批之生产量必须10000PCS以上才合理，换句话说；射出成形的工作必须以大量生产才行。
成型过程所说几个步骤：1．1．1关门安全门上才开始成型。
1．1．2 锁模将移动侧的移动板前进，使得模具关闭，模具关闭以后确实地把模具锁紧。
1．1．3 射出（包括保压）螺杆快速地往前推进，把熔融之成形材料注入模腔内填充成形，填充之后压力要必须继续保持，这个动作特别取名为“保压”。
在刚充填时模具承受的压力，一般叫做射出压或者叫做“一次压”。
1．1．4 冷却（以及下个动作的可塑化工程）模腔内之成形材料等待冷却凝固之过程叫“冷却”。
在这时候射出装置也准备下次工作，这个过程叫做“可塑化过程”。
放在料斗里的成形材料，流入加热的料管内加热，是依据螺杆旋转把原料变成熔融状态，螺杆像拨取螺丝的原理一样，一面转一面后退，螺杆前端会储存熔融之成形材料，螺杆旋转时，抵抗螺杆向后退的压力称之为螺杆的“背压”。
1．1．5 打开模具将移动侧的移动板向后退，模具跟着打开。
1．1．6 打开安全门安全门打开，这时成形机处于待机中之状能。
1．1．7 取件将成品取出，然后检视确认模具内未残留任何对象再关门.以上整个成形作业叫做一个CYCLE成型。
成品是由模具的形状成形出来。
模具是由母模及公模块合成，公母模模仁之间留有空隙,材料在此流入压缩形成产品。
成型材料要流入公母模之前的通路有主流道（SPRUE）流道（RUNNER）闸门（GATE）等。
1．2 射出成形机射出成形机以较大项目来区分，可分为两项，锁模装置和射出装置。
精密射出成型
精密射出成型乃是传统射出成型但是要求产品之高精密度。
一、射出成型各阶段之基本原理与物理现象：﹝１﹞射出成型以模具的机械动作可分为锁模阶段、充填阶段、保压阶段、冷却阶段及开模顶出五个阶段，如图１－１所示；但以熔胶在模具的流动至开模为止，则可分为充填、保压及冷却三个过程。
图１－１模具机械动作阶段图﹝２﹞在充填过程中时射出成形机的螺杆向前运动将熔胶经由浇口，流道压入模穴内。
由于熔融树脂具有高度黏性，为了克服流动时模腔壁的阻力，螺杆必须提供足够压力，同时熔胶也必须维持有压力梯度。
熔胶的黏度随时间、剪变率而改变，因此在模腔内各点的压力随着时间位置在变化。
在整个过程中，模穴壁上的压力随时间的变化大致如图１－２所示。
图１－２模穴压力在射出成周期的变化。
﹝１﹞充填阶段﹝２﹞压料(packing) ﹝３﹞冷却阶段在充填阶段﹝１﹞压力主要是来克服熔胶在模穴内流动的阻力，当模穴充填完后由于熔胶的可压缩性以及其后冷却的收缩，为了补偿这个收缩效应，在保压阶段﹝２﹞保压压力将熔胶继续压挤入模穴直浇口凝固。
尔后熔胶一直冷却至表面固化到某一程度成品才被顶出。
充填阶段时，当熔胶流入模穴时与冷的腔壁接触，会形成薄的凝层，靠近壁上的熔胶温度会降低，在熔胶流动的峰前，由于喷流效应 ( Fountain Flow Effect ) 熔胶从中心往两模腔壁流动造成等速的熔胶流动，同时热熔胶从中心带至前缘及两边模腔壁。
在熔峰后端之熔胶则是层状流动，在中心的流动速度最大，而凝固层边的流速为零。
如图１－３所示。
图１－３充填过程中熔胶流动方向剖面流速分布图。
熔胶流峰显示喷流效应(Fountain Flow Effect) 同理靠近模穴处温度较低而肉厚中央熔胶仍然保持高温，有时由于黏度生热﹝Viscous Heating﹞的效应﹝与射速有关﹞在较近模穴的地方会产生高温，这种现象在浇口尤其显着 ( 图 1-4 )。
由于熔胶是非牛顿流体，黏度呈现剪薄(ShearThinning ﹞效应随着温度、剪切率而改变，因此在充填过程中，压力、速度、温度，以及扮随的黏度、剪切率在流动方向以及肉厚方向均有很大的变化，对于成型及成品品质会有很大的影响。
《射出成型教材》课件
流体塑料在高压下被注射进模 具中。
冷却固化
塑料在模具中冷却固化。
开模取出成型品
冷却固化后的塑料从模具中取 出，完成射出成型过程。
射出成型的应用领域
家电行业
家电产品的外观件和内部结构 件，如洗衣机、空调、电视机 的壳体和内部结构件等。
玩具行业
玩具产品的外观件和内部结构 件，如塑料玩具车、塑料玩具 动物等。
检验与包装
对产品进行质量检验，合格后进 行包装，确保产品在运输过程中 不受损坏。
05
射出成型问题与对策
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
成型不良
•·
Байду номын сангаас
材料问题： 塑料材料流动性差、 收缩率大，或材料中杂质多，影 响成型效果。
射出成型过程中，由于各种原因 导致产品成型不完整或表面质量 差。
复合材料
探索将多种材料复合在一起，形成具 有优异性能的复合材料，提高产品的 质量和性能。
新技术应用
3D打印技术
将3D打印技术应用于射出成型领 域，实现个性化、小批量、复杂
产品的生产。
自动化技术
引入自动化技术，提高生产效率 ，降低人工成本，实现大规模、
高效的生产。
智能化技术
利用人工智能、大数据等技术， 实现生产过程的智能化控制和优
硅胶
具有优良的耐高温和耐化学腐蚀性 ，广泛用于密封件和厨具制品。
03
射出成型设备
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
射出成型机种类
立式射出成型机
适合生产小型、精密的塑料制品。
卧式射出成型机
射出成型简介
變形圖解
加R角
減肉
單點進膠變形方向
多點進膠變形方向
全周直牆減肉
t<=(3T/4)-((H/5)x0.05) t 直牆 肉厚 T 成品平均肉厚 H 直牆 高
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不良現象-噴痕或流影
噴痕此乃塑膠結晶收縮因射出速度與結晶收縮時間急遽, 而造成之外觀瑕疵現象,常發生在針點膠口或是直接進膠之 膠口處.
直搭式膠口膠道結構圖解
PL LINE
Q1:Q2=a1:a2
TYPE 4 TYPE 5
Q1
Q2
TYPE 1
TYPE 2
TYPE 3
a1
a2
膠道結構圖解
找出模腔注膠之流動軌跡
a.利用短射過程去觀察溶融塑膠如何在封閉模腔流動,並找出在何 階段產生噴痕,流影,焦化,光澤不均,縮水,包風,合膠線,等現象成.
5/30
mm 秒
射出時間 保壓時間 冷卻時間 取出時間 成型時間
第 1 段
第 2 段
第 4 段
第 5 段
第 6 段 第 7 段 第 1 段 第 2 段第 3 段
86 15 70
50 70 85
33 40 70
料管溫度
25 10 60
第 6 段 第 5 段
27 55
第 4 段 第 3 段 第 2 段 第 1 段
射出速度% 射出壓力%
品名 模具溫度(水) 母模(度C) 公模(度C) 射出段 模具溫度(油) 母模(度C) 公模(度C)
Bottom case 模具最大鎖合力
材質 機台夾模力
ABS+PC 背壓
試模日期
91.06.27
鬆退行程 鬆退時間 機台號碼
射出成型工艺
射出成型工艺图1 塑胶射出流程注塑过程中的关键步骤：1. 塑化计量1）塑化达到组分均匀、密度均匀、黏度均匀、温度分布均匀。
2）计量保证将塑化好的熔体定温、定压、定量射出。
3）塑化效果和能力柱塞式射出机、螺杆式射出机（普通螺杆塑化、动力熔融）。
其中螺杆式射出机的塑化能力强于柱塞式射出机。
2.射出充模1）流动充模射出过程中注塑压力和速度的变化。
射出压力与熔体温度、熔体流速的关系。
射出压力与熔体充模特性（充模流动形式和充模速度）的关系。
2）保压补缩保证将塑化好的熔体定温、定压、定量射出。
保压力、保压时间和模腔压力之间的关系会影响制件的密度、收缩及表面缺陷。
射出成形加工考虑要点1. 模具成形温度模温过低：熔体流动性差，制件上产生较大应力、熔接痕，表面质量差。
模温过高：冷却时间、收缩率、翘曲变形均增大。
模温影响射出的成型性、成型效率、制品品质。
尤其对流动性、尺寸安定性、表面光泽及内应力有绝对影响.2. 塑料温度若低于黏流温度：不利于塑化，熔料黏度大，成型困难，易出现熔接痕，表面无光泽或缺料。
若高于热分解温度：引起热降解，导致之间物理和力学性能变差。
3. 螺杆回转速度当进料时，螺杆回转并在背压作用下向后退，其回转速度将主要影响图2. 螺杆转速与塑化效果的关系螺杆对物料的塑化能力，此外对料温也会产生影响。
螺杆转速达到一定数值后，综合塑化效果下降。
4. 背压设定与螺杆转速一起影响螺杆对物料的塑化效果，要综合考虑背压力和螺杆转速的设定。
背压大而螺杆转速小时会发生逆流。
背压过小会使空气进入螺杆前端。
5. 射出成形压力若射出压力过小：模腔压力不足，熔体难以充满模腔。
若射出压力过大：涨模、溢料，压力波动较大，生产难于稳定控制，制件应力增大。
射出压力确定原则：根据条件，射出压力尽量高，有助于提高充模速度、熔接痕强度，防止缺料，使收缩率减小；但同时要注意避免喷射流动。
6. 射出成形速度若射出速度过小：制件表层冷却快，易发生缺料、分层和熔接痕若射出速度过高：维持熔体温度，减小熔体黏度，制件比较密实均匀容易产生喷射，在排气不良时会使制件灼伤或热降解同时应当注意要改变聚合物黏度时应根据聚合物黏度对温度敏感性和对剪切速率敏感性两个因素确定注射温度和注射速度。
射出成型的介绍(一)
一、射出成型机的认识介绍
第一章
一、射出成型的特征： 射出成型是把成型材料以主压方式充填到模具腔内，射出
成型的模具腔内承受之压力约400KG.F/CM2大约为400个大气压。 以这样高的压力来制作产品，是射出成型的特征，这是它
的优点，也是它的缺点，也就是部模具必须制作得相当坚固，困而 模具价格也相当昂贵，因此必须多量生产，以便于高价之模具费用， 互相扣抵，换句话说，射出成型之工作，必须大量生产才行。 二、射出成型的过程（一个CYCLE循环）
OFF，ON—OFF……7~8次,听到马达转换为Y之声音后,启动马达之动作,便完成。 12、启动后，让PUMP（泵）空转约3~5分钟后再浪各油路动作。 13、启动后，马达的声需费1小时的时间），成型机才能达
到安定的状态，生产出来的产品品质才会稳定。
整个射出成型的循环中时间内容可分为三大部分： 1、射出时间 2、静止时间 3、开关模时间
第二章 一、塑胶射出成型机的分类：
1、依射出量来区分 2、依锁模力来区分 3、依锁模方式来区分 二、塑胶射出成型机旬部的构造分为： 1、锁模装置单元 2、射出装置单元 3、机座装置单元 三、塑胶射出成型机各部位名称及功能：
1、操作控制箱 功能：是各种开启开关及操作开关。如：装模手动、半自动、全自动、顶
出、射出座前、退油压中子，等开关。 2、成型条件调整控制盘 功能：是调整压力、速度行程、料量、时间等射出成型条件。 3、侦（监）测器 功能：可以由侦监测器查出机器的异常点及高定时间功能。 4、温度高定控制器 功能：是调整料管温度，控制料管温度、各段料管温度、灌嘴（NOZZLE）
温度分开单独设定，调整、控制。
5、锁模单元： 功能： 将模具关闭、打开的作用。 6、顶出油压单元 功能： 系模具打开后，将产品由模具内顶出来，以利人手去取拿，或自行落下，
射出成型过程
浇道和料进口
• Too small runner and gate size 尺寸太小 • Increase runner and gate siz增e 加浇道和料进口尺寸
Cold Flow mark • Too low melt and mold temp • Increase melt and mold temp
冷流痕
• Too low injection velocity • Increase injection velocity and and pressure 注射速度和压力太抵 pressure 增加注射速度和压力
• Excessive use of lubricant 润滑剂用量过多 • Proper use of lubricant 合理使用润滑剂
• Too small gate size 浇口太小
• Increase gate size 增大浇口尺寸
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Trouble Shooting
• Flash (Burr)/毛邊
射出成型过程
1
• 射出成形過程
1. 將材料餵入成形機的料筒內 2.材料靠著旋轉的螺桿達到輸送熔融和混煉,此時料管同時對材料
進行加熱 3. 熔融的材料在高壓之下射入模腔內
4. 成品從模具中冷卻後才拿出
5. 成品拿出後,再進行下一次的射出成形
2
Trouble Shooting
保壓：防止成品 體積縮小
• Cold slug
冷料
• Add cold slug well 增加冷料井
• Too low melt and mold temp
融熔温和模温 太低
• Increase melt and mold temp 增加融熔温和模温
机构件认识--塑料射出成型
机构件认识–塑料射出成型引言塑料射出成型是一种常用的塑料加工方法，广泛应用于各个领域，包括汽车、电子、医疗等行业。
本文将介绍塑料射出成型的基本原理、工艺流程以及常见的机构件制造。
一、塑料射出成型的基本原理塑料射出成型是将加热熔化的塑料通过高压注射到封闭的模具腔内，待塑料冷却固化后，通过开模取出成型的一种加工方法。
其基本原理包括以下几个环节：1.加料和熔融：将颗粒状塑料原料加入射出机的进料斗中，通过螺杆转动将塑料原料逐渐推进到加热筒内进行熔融。
2.射出和充模：熔融的塑料通过螺杆的旋转和加压作用，被注射到封闭模具的腔内。
同时，塑料填充整个模腔，保持一定的压力，使塑料能够充分填充模具中的空洞。
3.冷却和固化：注射到模腔内的塑料在一定时间内进行冷却和固化，使其具备一定的强度和形状稳定性。
4.开模和脱模：一旦塑料固化完成，模具会自动开启，将成型的零件推出。
二、塑料射出成型的工艺流程塑料射出成型的工艺流程通常包括以下几个关键步骤：1.原料准备：选取适当的塑料原料，并按照工艺要求进行预处理，如干燥、染色等。
2.射出机调试：根据塑料的特性和工艺要求，调整射出机的温度、压力、速度等参数，确保注射过程中塑料能够达到理想的熔融状态和充模效果。
3.模具设计和制造：根据待生产的机构件的设计要求，设计和制造射出模具。
模具的质量和结构会直接影响到成品的质量和生产效率。
4.成型工艺优化：根据模具的具体情况和塑料的特性，优化射出过程中的参数，如温度、压力、冷却时间等，以提高产品的质量和产量。
5.成型品质检验：对成型的机构件进行尺寸、外观、物理性能等各方面的检验，确保产品符合设计要求和客户需求。
6.后续处理：对成型的机构件进行后续处理，如去除模具标记、修整边缘、喷涂等。
三、常见的塑料射出成型机构件制造塑料射出成型广泛应用于各个行业的机构件制造，下面列举一些常见的机构件制造过程：1.零件外壳：例如电子产品、汽车零件等，这些机构件通常需要具备良好的外观质量和一定的强度，塑料射出成型可以满足这些要求。
射出成型制程介绍_10
Chief Land Electronic Co., Ltd
成型主要周邊輔助設備介紹
機械手
模溫機
通過電加熱管,利用水(油)為傳熱介質, 經封閉式管路循環,注入模具水路,將模具 預熱升溫.其主要用途是縮短成型周期時間, 提升生產效率.
采用信號控制各動作行程方式: 手臂下降=>夾手夾=>手臂上升=>旋轉出=> 手臂下降=>夾手放=>手臂上升=>旋轉入 為全自動程序化運作,可極大提升生產效率.
POLYPAX油壓成型机
型號:G -25/50T 特點:1.油壓直壓式開鎖模 方式.
2.光學電阻尺控制位置
精確到0.1mm 3.溫度顯示控制到1℃
4.用于生產Socket,
Header, FPC, FFC產品
Chief Land Electronic Co., Ltd
FANUC電動成型机
型號:FNUNC 30/50/100T 特點:1.全電動曲臂式開鎖 模方式 2.射出終點和一次壓 時間穩定,周期時間短 3.電位器精確到0.01mm 4.溫度顯示控制精確到 0.1℃ 5.適用于生產CARD產品 (如FPC,5in1,4in1等)
射出成型制程介紹
Chief Land Electronic Co., Ltd
大
綱
一. 射出成型原理
二. 成型制造流程
三. 成型設備介紹 四. 成型常見不良
Chief Land Electronic Co., Ltd
所谓射出成型（Injection Molding）是将已加热融化的塑料注射 到模具型腔内，经由冷却与固化後，得到成型制品的方法。 适用于量产与形状复杂产品等成型加工领域。 塑胶原料，注塑机，模具以及成型条件是射出成型四要素。 射出成形过程是以下列六大顺序执行：
射出成型原理
油流量
Q (ss/sec) 115 184 230 276 345 460 575 690
2500D 8Dfor w ater
Q 23D for oil Q in cc/sec, D in mm
常見塑料溫度設定
P la s tic s
T m e lt ( o C )
C ry s ta llin e P o ly m e r
厚度分布
Thickness Distribution
– 厚度厚，壓力差較小
流動阻力較小區域
– 厚度薄，壓力差較大
• 會有黏滯加熱現象產生，造成
流動阻力較大區域
縫合線 Welding Line
溫度上昇，黏度下降
• 流動行為實為流動和熱傳競爭
熱傳較差
熱傳較佳
速度分布 剪切率分布
速度分布 剪切率分布
成型參數對壓力差之探討
W L
h
• 圓型塑件
L
tc h22 ln4TTm e TTww
Tm = 冷卻初塑料溫度 ℃
Tw = 模具溫度℃
Te = 塑料頂出溫度℃
d=2R tc0.17R 32ln1.602T Tm e3 T Tw w
冷卻分析目的
• 冷卻分析目的
– 預估冷卻時間及成型週期長短 – 冷卻系統設計的最佳化
• 使塑件各部的冷卻效果均勻而有效 率
260
T proc. (oC ) T degr (oC ) T ejec (oC )
180-280
300
80
170-260
300
80
220-270
280
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190-280
280
80
170-270
射出成型法
關於射出成型法1.射出成型塑膠射出成型技術利用壓出機把融化的塑膠材料射入金屬模具之中. 將融化之塑膠灌入此密閉空間待其冷卻凝固即可獲得與此密閉空間相等形狀之塑膠成品. 此零件製造法稱為，[射出成型(injection Molding)]是各種塑膠成型法之中最重要、也最普遍使用的技術. 此種製造方法需使用塑膠射出機.射出成型的原理是把如綠豆大的固體原料(pellet)倒入壓出機的盛料筒中，原料經由迴轉的螺旋裝置攪拌，在壓出機的加熱筒部分加熱與融解。
液態塑膠在螺旋的迴轉和油壓推進交替運轉之下，從筒中以高壓射出，填滿金屬模具內的空間，而後立即將冷水送入金屬模具中降低溫度。
等成型品冷卻硬化之後，便可以開模取出。
這些過程可以全自動化，用高速度連續生產. 速度很快. 平均一個杯子大約只要l0秒就完成了，原子筆管1秒，即使如汽車儀表板之類大型物品也只要3-4分鐘。
在所有成型方法之中，速度最快，適合大量生產。
而且成型品的尺寸精確，品質安定。
從單純的形狀杯子到形狀複雜的汽車儀表板，從0.01g的鐘錶小齒輪. 到超過20Kg的浴缸一般大的成型品，都能夠製造。
原料損失少，完工處理方便，而且成型時就有顏色，外表美觀。
此外，大量生產時能大幅降低成本。
所使用的塑膠，熱塑性與熱固性二者皆可. 但模具不一樣. 熱塑性塑膠佔大多數。
常用的是聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、聚苯乙烯(PS)和ABS等。
2.熱成型真空成型法是熱成形法中最普遍的，先把熱塑性塑膠薄板固定在成型用的模框上，加熱使之軟化，以真空幫浦抽出殘留在模具和薄板之間的空氣，此時的真空吸力會使薄板伸展變型緊貼在模子上，冷卻硬化之後，再使空氣逆充回模具和薄板之間，成型完成的薄板就會被空氣壓力推離模具面而脫模。
成型品還要把多餘的邊緣部分裁掉，(薄片可用衝床裁斷. 較厚者用帶鋸或圓鋸)及完成其它二次加工(如鑽孔. 沖孔等) 才算完成。
需要大量生產時使用鋁模，少量生產時則使用石膏模、塑膠模或電鑄模。
射出机之行程介绍
【 射出機之行程介紹】一個好的射出成形製品，必須包括有好的成形品設計、材料的選擇、適當的射出機及優良的操作，同時也需要非常好的模具設計，由於各項條件互有因果關係。
因此，一位好的模具設計者，不只是需要了解模具的機構問題，同時更應該對於塑膠材料及射出機之操作原理，更應有所了解，否則有時將會面臨"差之毫里，失之千里"之不幸情況，對於射出機之操作原理，我們以簡單的方式，作一說明。
射出成形之過程如下：一個完整之時間分析 【依照射出之壓力】模具循環週期表模具內壓力 頂出時間第二章成形工程順序和參數設定射出成形加工法，是將正確計量並已被均勻熔融的塑膠，已高壓而快速的方法，注射到緊閉的模型裡，而在模型裡固化定型後，再開模取出成形品的一種工藝。
這種加工方法，自閉模接收溶膠注射，到開模取出產品，形成週期性的工程，所以獲得精良品質以及縮短週期便成為成形技術和工程管理的兩大課程。
2.1成形三要素要研究成形技術及其管理，如不能對所謂成形三要素的---原因、成形及模具加以一番的探討必難一登殿堂。
（1）原料—影響加工過程的熱學性質急流變特性。
（2）成形機-- （a）射出機構-原料可塑化（熔融、混煉），計量以及賦予動力進行高壓注射。
（b）鎖模機構（c）操控系統裝置及閉、開模型和頂出成形品。
控制各機構動作順序及提供電熱動力。
（3）模具—成形品模穴，熔膠注射通道、閘口，促進固化的媒體通路以及頂出機構。
成形工程之影響要素2.2成形工程順序射出成形加工的工程順序，按其原理及普遍被採行的方法，大體如下：鎖模機構射出機構按普遍被採行的成形工程順序，成形週期可分成三部份，即：上記表示式裡的中間時間是包含關模，開模、頂出、取出及其他(噴離型劑等)的統計時間，而計量即可塑化工程因適合冷卻時間同時進行，並且通常是需於冷卻結束前即完成，所以對成型週期的長短並無影響。
從品質優先的前提來考量成型週期的短化，通常我們應該有以下的原則：（1）中間時間（開關模等）對成形品質的影響最小，應該在安全無虞條件下盡量以最短的時間來完成。
精 密 射 出 成 型
精密射出成型乃是傳統射出成型但是要求產品之高精密度。
一、射出成型各階段之基本原理與物理現象：﹝１﹞射出成型以模具的機械動作可分為鎖模階段、充填階段、保壓階段、冷卻階段及開模頂出五個階段，如圖１－１所示；但以熔膠在模具的流動至開模為止，則可分為充填、保壓及冷卻三個過程。
圖１－１模具機械動作階段圖﹝２﹞在充填過程中時射出成形機的螺桿向前運動將熔膠經由澆口，流道壓入模穴內。
由於熔融樹脂具有高度黏性，為了克服流動時模腔壁的阻力，螺桿必頇提供足夠壓力，同時熔膠也必頇維持有壓力梯度。
熔膠的黏度隨時間、剪變率而改變，因此在模腔內各點的壓力隨著時間位置在變化。
在整個過程中，模穴壁上的壓力隨時間的變化大致如圖１－２所示。
圖１－２模穴壓力在射出成週期的變化。
﹝１﹞充填階段﹝２﹞壓料(packing) ﹝３﹞冷卻階段在充填階段﹝１﹞壓力主要是來克服熔膠在模穴內流動的阻力，當模穴充填完後由於熔膠的可壓縮性以及其後冷卻的收縮，為了補償這個收縮效應，在保壓階段﹝２﹞保壓壓力將熔膠繼續壓擠入模穴直澆口凝固。
爾後熔膠一直冷卻至表面固化到某一程度成品才被頂出。
充填階段時，當熔膠流入模穴時與冷的腔壁接觸，會形成薄的凝層，靠近壁上的熔膠溫度會降低，在熔膠流動的峰前，由於噴流效應( Fountain Flow Effect ) 熔膠從中心往兩模腔壁流動造成等速的熔膠流動，同時熱熔膠從中心帶至前緣及兩邊模腔壁。
在熔峰後端之熔膠則是層狀流動，在中心的流動速度最大，而凝固層邊的流速為零。
如圖１－３所示。
圖１－３充填過程中熔膠流動方向剖面流速分佈圖。
熔膠流峰顯示噴流效應(Fountain FlowEffect)同理靠近模穴處溫度較低而肉厚中央熔膠仍然保持高溫，有時由於黏度生熱﹝Viscous Heating﹞的效應﹝與射速有關﹞在較近模穴的地方會產生高溫，這種現象在澆口尤其顯著( 圖1-4 )。
由於熔膠是非牛頓流体，黏度呈現剪薄(ShearThinning ﹞效應隨著溫度、剪切率而改變，因此在充填過程中，壓力、速度、溫度，以及扮隨的黏度、剪切率在流動方向以及肉厚方向均有很大的變化，對於成型及成品品質會有很大的影響。
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剪切率分佈
（a）典型流體的流動狀況 （b）射出成型時融熔塑膠的剪切率分佈狀況
溫度與壓力對黏度的影響
壓力流 Pressure - Driven Flow
壓力流
壓力梯度與融膠速度的關係
射出成型製程簡介
射出成型製程簡介
射出成型機及操作 塑膠成型製程物理
射出成型機系統
鎖模系統
模具系統
充填系統
液壓系統
控制系統
射出成型機規格
一般而言，射出成型機規格指定以鎖模噸 數（Clamping tonnage） 及射料量（shot size）兩者為主。
其他的參數，還包括了射出速率（injection rate），射出壓力（ injection pressure）， 螺桿規格（ screw design），最大模厚 （ mold thickness），以及柱間距（ the distance between tie bars ）。
射出成型機的液壓系統提供了開閉模，鎖模系 統，螺桿轉動，模具頂出等系統的動力來源。 液壓系統包括了幫浦，油閥，液壓馬達，液壓 配合件，液壓渦輪，以及 油槽等。.
The hydraulic system on the injection molding machine provides the power to open and close the mold, build and hold the clamping tonnage, turn the reciprocating screw, drive the reciprocating screw, and enes. A number of hydraulic components are required to provide this power, which include pumps, valves, hydraulic motors, hydraulic fittings, hydraulic tubing, and hydraulic reservoirs.
往復式螺桿結構
加料段
壓縮段 計量段
螺桿
料管
往復式螺桿動作過程
螺桿的外徑固定，但從壓縮段開始，螺桿 的螺牙深度逐漸變淺，塑料與螺桿摩擦的 黏滯力產生剪切熱（Viscous Shear Heat） 。剪切熱是讓塑膠粒融化的主要熱量來源， 加熱器的功用僅在讓料管維持在塑料的融 熔溫度。
液壓系統 Hydraulic System
射出成型機種類
一般用途 General-purpose machines
精密，高精度 Precision, tight-tolerance machines
高速，薄殼成型 High-speed, thin-wall machines
充填系統 Injection System
料斗
噴嘴 加熱器
往復式螺桿 The Reciprocating Screw
往復式螺桿的功能包括了壓縮，融化，以 及傳遞塑料。
往復式螺桿的動作可分為三段：
加料段 The Feeding Zone 壓縮段 The Compressing (Transition) Zone 計量段 The Metering Zone
往復式螺桿
料管
料斗 The Hopper
成型業者拿到的熱塑性材料是小圓球狀或是不 規則的塊狀，材料會放置到射出機上的料斗， 利用重力讓這些材料從料斗進入到料管及螺桿 系統
Thermoplastic material is supplied to molders in the form of small pellets. The hopper on the injection molding machine holds these pellets. The pellets are gravity-fed from the hopper through the hopper throat into the barrel and screw assembly.
Melt Shear Viscosity
當流體受到剪切應力的作用時，流體本身 會抵抗該外力造成的變形，對塑膠來說， 表以現及出其的所就受是的黏 外度 力。 而黏度 黏 決剪剪切切應度 定率力 會。由流體的厚度
剪切應力及剪切率的定義
牛頓流體與非牛頓流體
牛頓流體 Newton Fluid 流體的黏度僅與溫度有關 例：水
變形的定義 Deformation
材料變形的模式
（a）剪切 Simple Shear （b）拉伸 Simple Extension
塑膠流動時的變形
融熔塑膠的變形模式
（c）充填時的剪切變形 Shear Flow （d）充填時的拉伸變形 Extensional Flow
黏彈性 Viscoelastic Behavior
料管 The Barrel
射出成型機的料管內安裝往復式塑化螺桿。料 管由電子加熱器加熱。
the barrel of the injection molding machine supports the reciprocating plasticizing screw. It is heated by the electric heater bands.
塑膠成型製程物理
精成科技 模具中心
塑膠如何流動？
融熔的熱塑性塑膠表現出黏彈性的物理性質，其流動行 為為黏滯性液體及彈性固體的綜合型態。當黏滯性液體 變形的時候，造成該動作的能量消失，轉換成黏滯熱。 但是，當一個彈性固體變形時， 能量反而會儲存在固 體內。
Molten thermoplastic exhibits visco elastic behavior, which combines flow characteristics of both viscous liquids and elastic solids. When a viscous liquid flows, the energy that causes the deformation is dissipated and becomes viscous heat. On the other hand, when an elastic solid is deformed, the driving energy is stored.
射出成型機操作順序一
模具關閉，螺桿後退，準備充填 螺桿前進，直到模穴填滿
射出成型機操作順序二
螺桿持續前進，維持模穴保壓 模穴持續冷卻至澆口凝固，螺桿後退
射出成型機操作順序三
模具打開，將成品頂出 模具關閉，等待下次成型
射出成型動作細分
1. 充填 Filling 2. 保壓 Packing 3. 開模 Mold Opening 4. 頂出 Part Ejection 5. 閉模 Mold Closing