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。

1．2．2 锁模装置将模具关闭不被打开,成形材料在模腔内冷却凝固后，模具才打开然后取出成品等等动作的设备装置之锁模装置。

1．2．3 将成形材料射出，填充到模腔内的设备装置称之射出装置。

此两个装置组合而成为射出成形机。

下面继续说明射出成形机的能力，射出成形机之能力基本上是下述3项规定来区分。

A 锁模力射出时，模具不被打开之最大锁模力，以TON数来表示。

B 射出量一次射出之重量，一般都是以多少克来表示。

C 可塑化能力一定的时间内能够熔解多少量的树脂，一般都是以多少克来表示。

最重要的是锁模力，成形品的投影面积，是指以模具开闭方向垂直此方向的投射影子面积（实际也可说模具之面积）。

模具内平均压力加到投影面积就叫做锁模力，锁模力如果是模具的“投影面积×平均压力”大于“锁模力”时模具之公母模就会被推开。

锁模力=投影面积×模具内平均压力一般而言，模具内所能承受的压力为400KGF/ Cm2，因此多以此数字来计算锁模力，但是，锁模力常会因成形材料及成形品的形状不同而不同，差异比较大之参数如PE、PP、PS、ABS原料，这些原料用来做深度较浅的箱子，其参数为300KGF/CM2，若作深度较深的箱子其参数400 KGF/CM2，若作小型精密高的成品，投影面积大概在10CM2以下时，其参数600KGF/CM2，PVC、PC、POM、AS、等原料，这些原料用来做深度较浅的箱子，其参数为400KGF/CM2，若作深度较深的箱子其参数500KGF/CM2，若做小型精密高的成品，投影面积大概在10CM2以下时，其参数800KGF/CM2。

（如表）模腔内平均压力值（单位KGF/Cm2）现在的射出成型机，一般说来射出能力都相当大，锁模力如果足够的话，实际上在使用时都没有什么问题，但是每次在定成形品之射出量时一定要确认是否包含了主浇道（SPRUE ）流道（RUNNER ）全部总合的重量。

可塑化的能力一般来说应该没有什么问题，但是在成形品重量相当重且成形的速度又很快时，如果每一循环的成形时间设定得太短时，可塑化的能力就会有不足现象发生，这点应特别注意。

其它重要的项目有大柱之间隔以及行程，如图AB大柱所谓大柱，就是射出成形机支撑移支板及固定板的棒子，模具只能在TIE —BAR之内侧才能安装进出。

D行程所谓开模行程，就是指成形机的移动板向后退到底时，移动板与固定板之间的距离.锁模装置一般地说，可分为直压式以及曲轴式两种.1.3附带之设备1．3．1模具温度控制器模具温度控制器,是用来冷却模具而使成形品凝固定形.模具的温度原则上是公模，母模分开来控制才较理想，模具温度控制器的水如果想降低到很低温度时，例如要5℃，此时模具温度控制器就要以冷冻机来代替。

另外，一般的水到了95℃以上时便无法正常使用，此时模具温度控制器就必须使用特殊的耐热油，有时模具温度控制器也和电热棒一起使用。

1．3．2原料干燥机以及材料供给装置通常射出成形机都装置有烘干用的料斗，其上装有鼓风的风车，烘干用的料斗是为了使成形原料干燥去水份。

一般的PS、PP等成形用之材料，以烘干用的料斗来烘干已经十分足够的，但是，要求特别干燥的工程塑料，高功能的塑料要成形时，就必须以除湿式热风干燥机来干燥材料不可。

1．3．3粉碎机（浇道用）浇道，流道的粉碎机，主要是用来粉碎模具之浇道与流道，使粉碎后之粉碎料能再度使用之机器。

粉碎后的浇道流道再回料斗中使用，要注意再生料不可放入太多，一般多在20%以内才可。

1．3．4热胶道控制器能有效的调节流道温度来控制成品，节省原料，质量稳定，成型周期短效率高但价格昂贵，易损坏。

2．塑料的基本知识2．1塑料的种类以及用途塑料是从石油中提炼出来，经过人工复合而成，具有高分子量的有机物并具有可塑性。

塑料的优点有：一次即可成形成品、具有高速率生产性、任何形状都可制作、外观美丽、产品的质量轻。

因有上述的特点所以塑料产品质量良好，可大量制造以及价格便宜。

塑料也有其缺点：耐热性差、刚性很低易脆化、不耐油、易燃烧，特别是抗热性，与金属相比较时，塑料的抗热性非常差。

塑料若以较大项来分类时，可分为两大类：一是热可塑性塑料——加热时变较，冷却后变坚固，可反复回收使用。

一是热固化塑料——加热时变较，冷却后变坚固再加热也无变化，不可回收使用。

热可塑性塑料：其分子构造如表，所见的长形线状，当加热时会移动变软，冷却后则形成不会移动的坚固物体。

热固化塑料：开始时短的线状会移动的，但加热时，会互相边连结成网目状，变成不可移动的坚固物体，冷却后也无法恢复成原料的状态。

塑料的分子构造热可塑性塑料热固化性塑料线状网目状目前，常常使用的塑料有热可塑料性塑料及热固化塑料，它们可用下表之方式来分类塑料的分类热可塑性塑料又可分为结晶性塑料以及非结晶性塑两大类结晶性及非结晶性结晶性塑料是分子排列规则较高。

非结晶性塑料是分子排列成无定形的构造所有叫非结晶性塑料。

结晶性塑料及非结晶性塑料成形时，其收缩率相当大，结晶性塑料中PE的收缩率为2.5%、PP为1.6%、POM为1.7%，如果其数值如下表，从此数据可以知道非结晶性塑料比结晶性塑料其射出成形之产品可以达到较高之精密度。

成形收缩率的例子（%）选择塑料材料，除了要注意成品之外观尺寸的精密度、强度以及耐热性、耐药品性、耐天候性等之因素外，成形的难易度、价格的总成本等等因素皆须去确认与估算。

选择塑料的参考表首先讨论使用之温度范围大概在多少度这个问题，一般成形品使用在—20℃到+65℃，若超出这个范围之外使用时，必须选用特殊之材料。

再来讨论油及药品附着之问题，一般塑料制品是以不会附着到油及药品之条件来使用，如果有须使用在会附着油及药品时，PS、AS、ABS、PC等类原料不可使用这时须使用PP、POM、PA等原料。

再来讨论屋外使用之状况，一般塑料制品是以室内使用为主，如果必须用在屋外时，则须使用耐候性级数高原料。

表9 代表性的塑料及其特性代表“优秀”代表“普通”代表“差”上表说明PP 价格便宜，肉薄时也能成形耐热性普通，耐油性很好，精度差耐候性差，耐候性差。

POM刚性强磨擦系数小耐热性耐油性很好，耐候性差价格贵，精度度无法达到很精密为其特征。

PS 价格便宜，精密度高，成形容易，也能达到透明度之要求，但是反面来说耐热性，耐油性耐候性都不好。

ABS可以达到高精密度，韧性好物性佳是它的特征，但耐热性普通。

PC 非常地强韧，透明性耐热性也都很好。

各种塑料材料的用途代表性的塑料用途一览表PP 用在塑料桶、洗衣机水糟、自动车之挡板等地方，是因为其耐药性及柔软性好。

POM 用在VTR之齿车、含油轴座，是因为其耐韧性及搞磨擦性高。

PS 用来作电视机之前壳、汽车之内装板，是因为其外观性良好以及具有韧性之优点。

PC 用来作照相机手机本体是因为精密度高及韧性强，用来作CD 壳子，是利用其透明性好之优点。

射出成形技术入门1 成形条件以PS原料及成形的范例，射出成形的原则为“熔解”“注射”“冷却”等三个阶段。

1．1“熔解”的工程1．1．1料管温度料管的温度，每一区须设定在多少温度是一般的常识（区分为料管灌嘴，前部、中部、后部）。

成形条件中比较重要的是，螺杆前端停滞原料的温度，成形操作中直接测定是比较困难且无法执行，所以以料管前端的温度当作材料之温度，料管之温度由前端开始设定，如果前端分成2部份时把它当作同样的温度。

材料之温度，首先参考制造商提供的数据以及模具实际情况来决定，这样先决定料管前端之温度，然后再来设定后部之温度。

后部的温度如果太高的话，成形材料立即软化在螺杆上后面的原料就无法被加进去，所以后部须比前部降低20℃之温度。

灌嘴的温度设定，原则上灌嘴的温度应与料管前端的温度一样不可下降，但是如果不下降一点的话，材料会从灌嘴处流漏出来，所以灌嘴的温度比料管前端温度降低10℃。

1．1．2螺杆的回转速成形材料是以螺杆回转来使其熔解，回转的速度太快时因磨擦过多产生过热现象，回转速度太慢时拉长—循环成形的时间因而使成本提高，基本上以不产生过热现象转速快一点来设定。

也不要设定太快。

1．1．3螺杆的背压为了防止螺杆快速的后退，必须给螺杆有个压力，螺杆的背压太低时，因成形材料熔融时，产生的气体会使螺杆后退，那么熔融的成形材料料量就不稳定，如果螺杆的背压太高时，螺杆后退的速度慢，因而使一个循环的时间也增长，背压会使材料的混合达到良好之状态，承受背压的螺杆转速如果快一点，会使材料之混合更好，但是回转速不能太快，背压也不能太高，否则螺杆回转太快了，会因磨擦过剧而产生过热现象。

螺杆背压的多少是以压力表的度数来表示如表上指着10KGF/CM2的话，则实际上背压即为10KGF/CM2。

1．2射出的工程1．2．1 射出量是以螺杆后退到所定位置来决定射出量，即指成形材料充填到模具内材料的重量，实际上当螺杆后退到一定的位置后仍然会继续向后退一点，就像螺杆向前进到某一位置后也无法完全切断不让材料继续射出一样，这种虽然到达所定位置应切断停止，却无法切断停止而继续动作的位置，我们叫做“CUSHION”（垫料）。