设计篇3-平衡流道

C 1C重量明顯低 計算塑流1各模穴因模具誤差造成的差異 --- 塑流1各模穴中穴號1C重量明顯低 於其他三穴，故研判塑流1充填至1C穴的流路尺寸與其他三穴有顯著差異， 1C穴的流路尺寸與其他三穴有顯著差異 於其他三穴，故研判塑流1充填至1C穴的流路尺寸與其他三穴有顯著差異， 應鎖定充填至1C穴的流路尺寸進行檢驗並修改。 1C穴的流路尺寸進行檢驗並修改 應鎖定充填至1C穴的流路尺寸進行檢驗並修改。此模具誤差所造成差異之 定量計算方式如下： 定量計算方式如下： 1最重模穴重量)] 模具尺寸差異造成的不平衡程度 = [ 1- (最輕模穴重量 /最重模穴重量)] x 100% 模具尺寸差異造成的不平衡程度= [1-(Cav. 1C重量 /Cav. 1B重量)]x100% 模具尺寸差異造成的不平衡程度= [11C重量 1B重量)]x100% 重量 [1= [1-(4.62/5.33)]x100% = 13.3%
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五大步驟(The Process)應用說明 五大步驟(The Five Step Process)應用說明 :
步驟一： 步驟一： 塑流識別、 以圖4八模穴模具為例， 塑流識別、模穴編號與樣品成形 --- 以圖4八模穴模具為例，依據不同塑 流所充填之模穴進行模穴編號。如內側四模穴為同一種性質之塑流1 流所充填之模穴進行模穴編號。如內側四模穴為同一種性質之塑流1 充填，故模穴編號為1A 1B、1C、1D。 1A、 充填，故模穴編號為1A、1B、1C、1D。外側四模穴為另一種同性質 塑流2充填，故模穴編號為2A 2B、2C、2D。樣品之成形以80% 2A、 80%充填 塑流2充填，故模穴編號為2A、2B、2C、2D。樣品之成形以80%充填 短射之狀態取樣(如圖4) 射出速度保持一致，不需分段； 4)。 短射之狀態取樣(如圖4)。射出速度保持一致，不需分段；也不要設定 保壓壓力與保壓時間，同時應避免因逃氣不良、薄肉設計、 保壓壓力與保壓時間，同時應避免因逃氣不良、薄肉設計、或其他遲 滯效應所造成的流動不平衡狀況。 滯效應所造成的流動不平衡狀況。
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多模穴模具各模穴成品品質變異的原因 :
多模穴模具各模穴成品品質變異的原因可以分為三大類： 多模穴模具各模穴成品品質變異的原因可以分為三大類： 塑料剪切所造成的流動不平衡(Shear (Shear(1) 塑料剪切所造成的流動不平衡(Shear-induced imbalance) 即使在幾何平衡(Geometrically balanced)，或自然平衡(Naturally 即使在幾何平衡(Geometrically balanced)，或自然平衡(Naturally balanced) 的流道系統設計之下， 的流道系統設計之下，充填至每一模穴的熔融塑料性質彼此仍然具有 很明顯的差異，即充填至各模穴熔融塑料的溫度、壓力、 很明顯的差異，即充填至各模穴熔融塑料的溫度、壓力、黏度等材料 特性並非一致。我們必須認知，即使在傳統幾何平衡的流道設計之下， 特性並非一致。我們必須認知，即使在傳統幾何平衡的流道設計之下， 仍然會因塑料剪切產生不同性質的塑流， 仍然會因塑料剪切產生不同性質的塑流，因而無法平衡地充填每一個 模穴。舉例而言， 模穴。舉例而言，通常八模穴模具射出成形會產生兩種不同性質的塑 十六模穴模具會產生四種不同性質的塑流； 流；十六模穴模具會產生四種不同性質的塑流；三十二模穴模具會產 生八種不同性質的塑流。 生八種不同性質的塑流。同一模具每一模射出成形將因這些不同性質 的塑流充填而產生好幾組不同的品質，造成射出成形管理上的困擾。 的塑流充填而產生好幾組不同的品質，造成射出成形管理上的困擾。 至圖3表示不同流道與模穴配置下，因塑料剪切所產生的不同塑流。 圖1至圖3表示不同流道與模穴配置下，因塑料剪切所產生的不同塑流。
步驟四： 步驟四：
計算其他塑流中各模穴因模具誤差造成的差異 --- 量測同一模次中其他塑流各 模穴短射樣品的重量並計算其重量差異(參閱範例) 模穴短射樣品的重量並計算其重量差異(參閱範例)，此差異即代表該塑流 於模具內所經流路相關尺寸的平衡對等差異。 於模具內所經流路相關尺寸的平衡對等差異。步驟三與步驟四可以幫助快 速鎖定加工誤差過大造成實際幾何不平衡的塑流流路，並加以再加工修改。 速鎖定加工誤差過大造成實際幾何不平衡的塑流流路，並加以再加工修改。
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五大步驟(The Process)應用範例 五大步驟(The Five Step Process)應用範例
以八模穴為範例，同時進行模穴編號，如圖4 以八模穴為範例，同時進行模穴編號，如圖4。 步驟一： 步驟一： 塑流識別、 塑流識別、模穴編號與樣品成形
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步驟二： 步驟二：
量測同一模次中各模穴短射樣品的重量， 量測重量 --- 量測同一模次中各模穴短射樣品的重量，並以塑流為組別依據進 行數據記錄。 行數據記錄。
診斷多模穴模具流動不平衡原因的方法與改善對策
前言: 前言:
幾何對稱流道設計之多模穴模具流動不平衡的原因， 幾何對稱流道設計之多模穴模具流動不平衡的原因，可以被區分為兩大 類： (一)模具尺寸加工之誤差所造成的不平衡 一 模具尺寸加工之誤差所造成的不平衡 (二)充填階段塑料剪切所造成的不平衡。 充填階段塑料剪切所造成的不平衡。 二 充填階段塑料剪切所造成的不平衡 面對多模穴模具流動不平衡的問題時， 面對多模穴模具流動不平衡的問題時，隔離並診斷此兩大原因影響的 方法(共五大步驟 並據以提出改善對策。 共五大步驟)， 方法 共五大步驟 ，並據以提出改善對策。此五大步驟提供了區別模 具尺寸加工誤差或塑料剪切所致流動不平衡的有效方法， 具尺寸加工誤差或塑料剪切所致流動不平衡的有效方法，適用於光學 鏡片、光學元件、 鏡片、光學元件、電子連接器塑膠件或其他多模穴模具流動不平衡問 題之診斷。 題之診斷。 藉由量測每一模個別模穴短射樣品的重量， 藉由量測每一模個別模穴短射樣品的重量，診斷多模穴模具流動不平 衡原因的五大步驟(The Five Step Process)是一個可以快速隔離模內變異 衡原因的五大步驟(The Process)是一個可以快速隔離模內變異 的簡易方法，並據此識別造成此變異的因素， 的簡易方法，並據此識別造成此變異的因素，係屬於模具尺寸加工之 誤差所造成，或是充填階段塑料剪切所造成。 誤差所造成，或是充填階段塑料剪切所造成。為了更有效應用此五大 步驟，了解造成模穴間品質變異的因素， 步驟，了解造成模穴間品質變異的因素，並將之區別隔離是非常重要 的。
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(2) 模具尺寸差異所造成的流動不平衡 在幾何平衡的流道設計之下，同一種塑流所充填的模穴， 在幾何平衡的流道設計之下，同一種塑流所充填的模穴，其成品性質亦 應對等。因此在這些模穴成品所量測到的任何變異， 應對等。因此在這些模穴成品所量測到的任何變異，可確定是因為相 關的模具尺寸差異(不對等)所造成，如流道長度、流道直徑、 關的模具尺寸差異(不對等)所造成，如流道長度、流道直徑、澆口大 模穴尺寸、逃氣設計等。 小、模穴尺寸、逃氣設計等。 (3) 冷卻效果不均 在幾何平衡的流道設計之下， 在幾何平衡的流道設計之下，同一模的各模穴成品品質也有可能因各模 穴的冷卻效果不同而有變異。 穴的冷卻效果不同而有變異。冷卻效果不均對各模穴在保壓與冷卻階 段會產生顯著的影響，進而影響成品表面品質，收縮，翹曲，凹陷等。 段會產生顯著的影響，進而影響成品表面品質，收縮，翹曲，凹陷等。 然而，因為五大步驟做法僅採用短射樣品量取重量，不執行保壓， 然而，因為五大步驟做法僅採用短射樣品量取重量，不執行保壓，故 冷卻效果對樣品重量的影響輕微， 冷卻效果對樣品重量的影響輕微，在解決流動平衡問題時可以不予考 僅考慮塑料剪切與模具尺寸的影響即可。 慮，僅考慮塑料剪切與模具尺寸的影響即可。
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圖1至圖3表示不同流道與模穴配置下，因塑料剪切所產生的不同塑流。 至圖3表示不同流道與模穴配置下，因塑料剪切所產生的不同塑流。
圖1:傳統八模穴幾何平衡流 道模具的塑流發展( 2種塑流)
圖2:傳統16模穴幾何平衡流 道模具的塑流發展( 4種塑流)
圖3: 不同流道與模穴配置下不同之塑 流發展.紅色為主要塑流,充填最快
步驟五： 步驟五：
將塑流1 計算因塑料剪切效應造成的差異 --- 將塑流1的平均重量與其他塑流之平均重 量相比較，可定量該流道系統因塑料剪切所造成的流動不平衡差異( 量相比較，可定量該流道系統因塑料剪切所造成的流動不平衡差異(參閱 範例) 此差異與模具尺寸誤差無關，故無法以修改模仁零件， 範例)。此差異與模具尺寸誤差無關，故無法以修改模仁零件，流道或澆 口尺寸的方式改善流動不平衡的問題。 口尺寸的方式改善流動不平衡的問題。
步驟四： 步驟四：
計算其他塑流(塑流2 Flow2)中各模穴因模具誤差造成的差異 計算其他塑流(塑流2-Flow2)中各模穴因模具誤差造成的差異 --- 重複步驟三的 方式計算塑流2因模具誤差造成的差異。 方式計算塑流2因模具誤差造成的差異。 1最重模穴重量)] 模具尺寸差異造成的不平衡程度 = [ 1- (最輕模穴重量 /最重模穴重量)] x 100% [12D重量 2C重量 重量)]x100% = [1-(Cav. 2D重量 /Cav. 2C重量)]x100% [1= [1-(4.11/4.30)]x100% = 4.42%
圖4: 塑流識別、模穴編號 與80%充填短射狀態 5
步驟二： 步驟二：
量測同一模次中各模穴短射樣品的重量， 量測重量 --- 量測同一模次中各模穴短射樣品的重量，並以塑流為組別依據進 行數據記錄。 行數據記錄。
步驟三： 步驟三：
計算塑流1 量測同一模次中塑流1 計算塑流1各模穴因模具誤差造成的差異 --- 量測同一模次中塑流1各模穴短射 樣品的重量並計算其重量差異(參閱範例) 此差異即代表塑流1 樣品的重量並計算其重量差異(參閱範例)，此差異即代表塑流1於模具內所 經流路相關尺寸的平衡對等差異。 經流路相關尺寸的平衡對等差異。
由上圖可知，主要塑流 由上圖可知，主要塑流1(Flow1)通常 通常 由主流道中較外層的塑料所形成。由 由主流道中較外層的塑料所形成。 塑流1所充填的模穴 一般為內側模穴)， 所充填的模穴(一般為內側模穴 塑流 所充填的模穴 一般為內側模穴 ， 通常其成品尺寸較大，重量較重。 通常其成品尺寸較大，重量較重。