塑胶成型技术

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1、一、塑模溫度控制【一】溫度控制必要性（１）溫度控制對成形性之目的及作為成形品外觀，材料物理性質，成形循環等，受模仁溫度之影響，頗為顯著。一般成型情況，模仁溫度保持於較低，可以提高射出次數較為理想，但與成形品形狀(模仁搆造)及成品材料種類有關之成形循環亦寄賴於必需提高模仁充填之溫度。（２）為防止應力作溫度控制此為成形品材料問題，此項要求唯有※冷卻速度。入冷確時間短，即使有一部份硬化一部份尚軟之場合，仍能避免由於不均一收縮引起應力。亦即適當之溫度控制能對冷卻應力性質改良。（３）成形材料之結晶化程度調整之做之溫度控制聚硫氨（尼龍），聚醋酸數脂，聚丙烯等結晶材料對結

2、晶化程度調節，及機械性質改良，一般需要較高模仁溫度。【二】技術問題（１）溫度控制所需之熱傳面積模仁熱傳面積之計算式為t1:成形材之熔融溫度t0:成形品取出時溫度cp:成形材料之比熱sh:每小時射出成形次數移動熱量Q=shx*cp*(t1-t0)kacl /hrhw:冷卻管路側之表膜熱傳係數d:冷卻孔直徑(m)u:粘度(kg/mses)μ :流速(m/ses)λ :冷媒之熱傳導率(kcal/m2hrc)ΔT:模型及冷(熱)媒間之平均溫度差則Hw:λd(dug/μ)(cpu/λ)(kcal/hr℃)所需之熱傳面積可由下式求得之A=Q/hwxT（m2）此際對外界空

3、氣之放熱、型模板、噴嘴等之熱傳俱行略去不計。圖1熱傳路徑圖2溫度變化曲線（２）冷卻管路之分佈成形循環時間縮短雖有種種因素，但冷卻效果卓越之模型製造為重大之問題。冷卻不均一，實行急遽冷卻，將使成形品內部產生應力，發生變形及龜裂。所以必需相應穴形狀及肉厚，考慮模仁構造，使能有實施均一而高效率之冷卻性能。再者，就模型管路加工場合綜合考慮，選定管路之數量與大小。例如圖１所示，相同成形品面積之場合，模仁（ａ）有５條較大管路，型模（ｂ）有２條較小管路互作比較，依照熱傳路徑略圖所示，型模（ａ）之型穴表面幾乎有相等熱傳，有均一之冷卻效果，較為適用。圖二示型穴管及管路表面間溫

4、度變化約略之等溫曲線。圖（ａ）示使用較大管路之溫度變化，管中循環水之溫度為59.83℃，型穴表面作業循環時之溫度為60℃之60.5℃，而較小之管路（ｂ）中，循環水溫為45℃，型穴表面溫度發生53.33℃至60℃之溫度變化。此種模仁表面關聯之較大溫度變化雖亦可作為充份之成形條件，但對模仁之溫度控制亦有所不當。再者，熱傳導率之高度熱傳導系統之效率較佳，熱量傳出之控制良好。亦即熱傳導率高之模仁表面溫度變化較小，反之，傳導率低者，溫度變化較大。一般情形，對熱冷卻系統應加注意點為：１）重型模仁設置有數條貫通水路孔者，冷水先行進入注道附近，然後溫水循環至外側（圖三）２）

5、使用聚乙烯時，成形收縮大，冷卻管路不宜沿收縮方向設置，使生變形。３）心型冷卻（圖４）儘可能沿心型形廓設置管路。二、塑膠材料之物性介紹【一】質輕在比重0.9～2.3之間，若發泡可降至0.01。（遠比鋁2.7，鐵7.8小）【二】加工易在30℃以下可融膠，以流動成型，少後加工。（熔點遠比鋁600℃，鐵1530℃低）【三】性質可隨需要改變不同單體可合成不圖性質塑料，不同塑料可複合性質，加入填充物或補強物可改善某些性質。【四】化學穩定性好耐蝕性佳，不受酸、鹼、油、鹽、水、氣、蒸氣的侵蝕。【五】光特性好及著色易PS、PMMA、PC透明；可取代易碎不易成型的玻璃；塑料加色

6、粒可得美好色調。【六】絕緣性好且可調抗電5～50千伏／毫米，並可藉加入導電填充物、導磁性。【七】摩擦性好並耐磨天然軸承材料。三、射出成形操作條件射出成型屬塑膠成型加工中高壓成型的一種，即是將以適度乾燥之塑膠粒在機器中「恰當」熔融後，在「適中」之高壓及「適當」之推進速度下，使「適量」之劑量射入已加溫之模中，待「適當」之冷卻時間後開模將成品頂出，成形操作可變化之條件不外手以下四類：Ａ溫度　Ｂ壓力　Ｃ速度　Ｄ時間。◎鎖模壓力鎖模壓力必需大於塑料射入模內之總壓力過高塑料即可能由分模面處溢，總壓力過高又會耗損機器、模具及浪費電力，故適當的調整鎖模力是以成品射入模內分模

7、面不出毛邊為原則。◎射出壓力射出壓力與射出速度有部分共同之影響都是決定在模具內，原料如何能均勻的、徹底的、適量的、流滿個部位同時壓飽各角落。壓力太低，會產生短射縮水，壓力太高會產生毛頭、過飽、燒焦、內應力高粘模易損毀模具、機台等。◎射出速度射出速度之快慢主要決定原料在模具之澆道中及成品內流動之狀況。速度太快會產生毛頭、過飽、燒焦及粘模。太慢易造成短射、縮水，結合線明顯等。◎原料溫度成形時使原料恰當熔融所需之熱量及溫度，因每種原料之熔融溫度及比熱不同而不同。溫度過低，原料熔融不均造成短射，色澤不均，成品內應力高。過熱或過久，則因流動性成品產生毛頭，嚴重時則使原

8、料分解變（值）質。◎模具溫度原料將大量之熱量帶入模具