射出成形技术名词说明.ppt

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1、1,射出成形技術名詞說明,2,射出成形技術名詞說明的分類,一. 動作. 二. 壓力. 三. 行程. 四. 溫度. 五. 時間. 六. 速度.,3,一. 動作,通常射出成型循環以動作來區分可分為七 項動作, 就是: 1. 關模動作. 2. 料管前進動作. 3. 射出動作. 4. 進料動作. 5. 料管後退動作. 6. 開模動作. 7. 頂出動作.,4,射出成形動作要求的重點,射出成形動作要求的重點有二項: a 位置精確. b 速度快. 為達到動作精確速度快的目標, 則機台以及 模具的精密度, 潤滑保養, 以及大能量的設 計就顯得非常重要了.,5,1. 關模動作,定義 將固定在活動鎖模板上的公模,

2、 與固定在固 定鎖模板上的母模, 安全地, 迅速地, 確實地 關閉, 並且高壓逼緊, 這動作叫關模動作.,6,1. 關模動作,說明 關模動作開始是快速, 然後轉為慢速將模具 關好, 不要碰傷夾壞, 最後以高壓逼緊, 確實 將模具關好.,7,1. 關模動作,關模動作要求重點是: a. 安全. b. 快. c. 確實.,8,2. 料管前進動作,定義 關模動作完成後, 料管往前運動使料管的射 嘴(NOZZLE)與模具的灌嘴(SPRUE)確實的 密合.,9,2. 料管前進動作,說明:料管前進動作的要求是: a. 安全. 不能使射嘴(NOZZLE)或灌嘴(SPRUE)因碰撞而損傷. b. 密合. 射嘴(

3、NOZZLE)與灌嘴(SPRUE)要非常精確, 非常確實的密合在一起.,10,3. 射出動作,定義 螺桿在料管內, 往前運動, 將熔融的原料射 入模穴的動作叫射出動作.,11,3. 射出動作,說明: 射出動作的要求是: 精確, 螺桿前進的速度與位置要精確. 每次 射出成品重量都一樣的剛剛好, 內應力都很 少. 在射出動作的過程中, 速度的變化, 與壓 力的變化都是根據成品設計與模具設計而 調整的.,12,4. 進料動作,定義 運用電熱及螺桿轉動的磨擦熱將料管及料 斗內塑膠粒熔融, 並混合均勻後送到螺桿尖 端前的料管內, 並且抽退消除料管內壓力, 供下次射出時使用的動作叫進料動作.,13,4.

4、進料動作,說明 進料是為下一次射出做準備, 如果進料的動 作不確實, 則下次射出結果一定不好, 螺桿 轉動速度不能太快, 否則原料會分解, 玻璃 纖維會斷裂, 一般在70至300rpm.,14,4. 進料動作,進料動作的要求是: a. 精確, 每次料量要一致. b. 均勻, 熔融原料混鍊要均勻. c. 氣體要完全排出.,15,5. 料管後退動作,定義 進料動作後, 料管後退使料管的射嘴 (NOZZLE)離開模具灌嘴(SPRUE)的動作叫 料管後退動作.,16,5. 料管後退動作,說明 模具的灌嘴是冷的, 而料管的射嘴是熱的, 所以料管的射嘴要儘早離開模具的灌嘴以 免料管的射嘴因散熱太多變得太冷

5、而影響 到下次的射出動作. 料管的射嘴與模具的灌 嘴的接觸是有壓力存在的. 為了安全, 在開 模動作之前料管一定要後退才行.,17,5. 料管後退動作,料管後退動作要求是: 料管的射嘴只要離開模具的灌嘴一點點就 可以, 以避免射嘴上的溫度擴散到模具上.,18,6. 開模動作,定義 射出成形機將掛在鎖模板上的模具, 從分離 面將模具打開的動作叫開模動作.,19,6. 開模動作,說明 在射出成型循環中, 冷卻完了之後就是將模 具從分離面打開. 開模的動作與成品設計以 及模具的設計息息相關. 在開模當中, 不能 造成真空狀況, 模具的滑塊, 轉牙要順暢, 行 程定位要準確.,20,6. 開模動作,開

6、模動作的要求: a. 動作要順暢. b. 行程位置要準確.,21,7. 頂出動作,定義 將附著在模具的成品頂離開模具以方便取 出的動作叫頂出動作.,22,7. 頂出動作,說明 在射出成型循環中, 開模動作完成時, 塑膠 品仍然很緊密的附著在模具上, 必須很均勻 順暢的將成品推離模具, 以便取出成品. 頂出動作與成品設計, 模具設計及模具精密 度有很深切的關係.,23,7. 頂出動作,頂出動作要求是: a. 力量均衡. b. 動作順暢.,24,二. 壓力,1. 射出壓力 2. 維持壓力 3. 模內壓 4. 背壓 5. 油壓缸內的壓力 6. 螺桿尖端前料管內的壓力 7. 鎖模力 8. 模具保護壓力

7、 9. 開模力 10. 頂出力,25,1. 射出壓力,定義 在射出動作時, 螺桿尖端前的料管內熔融原 料所承受的壓力.,26,1. 射出壓力,說明 射出壓力是用來迫使熔融原料快速充填模 穴的力量, 熔融原料在模穴內流動的阻力小 時, 射出壓力也就較小; 當流動阻力大時, 射 出壓力就跟著大. 但是不能超過所設定的最 高壓力. 一般來 說, 射出壓力沒辦法實際測 量得到, 而是用換算而來.,27,1. 射出壓力,說明 一般油壓錶所測得的射出壓力是射出油壓缸內的壓力, 要再將螺桿截面積與油壓缸截面積比換算後才是當時的射出壓力. 因此, 當射出油壓缸的壓力固定時, 所使用螺桿愈小, 則射出壓力愈大.

8、一般原料說明書所談的, 所需射出壓力是指換算後的真正射出壓力.,28,1. 射出壓力,射出壓力大小的應用依下列而定: a. 原料種類 b. 成品設計 c. 模具設計,29,2. 維持壓力,定義 在射出動作的後段, 要控制熔融原料在模穴 中充填適當, 所使用的壓力.,30,2. 維持壓力,說明 在射出動作中是用高壓快速的方法來充填 模穴, 但是為了避免太多的壓力存於產品中, 因此在射出動作的後段, 一般用低壓的方式 來使成品品質更好, 這就是維持壓力. 維持 壓力的應用完全看模具的設計及成品設計 而定.,31,3. 模內壓,定義 在射出循環中模具內部所承受的壓力叫模 內壓.,32,3. 模內壓,

9、說明 模內壓力代表模具固定處所承受的壓力, 也 因為各時段的作用而有所不同. 一般來說, 閘門系統模內壓大於閘門附近模內壓大於 遠離閘門處的模內壓. 在射出壓力時段模內 壓低, 在維持壓力時段模內壓力最高, 冷卻 時段模內壓力又漸漸降低, 以致於零.,33,3. 模內壓,模內壓又因測量位置的不同, 又分為: a. 閘門系統模內壓力. b. 閘門附近模內壓力. c. 遠離閘門處的模內壓力.,34,4. 背壓,定義 在螺桿轉動進料動作中, 油壓缸所呈現阻止 螺桿後退的壓力.,35,4. 背壓,說明 在進料的動作中, 螺桿一轉動就會往後退, 為了確保原料熔融混合均勻, 就要使原料多 承受螺桿混鍊一些

10、時間, 因此不能讓螺桿後 退太快. 所以要在油壓缸內加大壓力迫使螺 桿後退較慢,而原料得以有很均勻的混鍊.,36,4. 背壓,背壓大小的應用依: a. 原料種類 b. 色料種類 c. 機台大小 d. 螺桿設計 等而定.,37,5. 油壓缸內的壓力,定義 在油壓系統中油壓缸內所測得壓力.,38,5. 油壓缸內的壓力,說明 在基本油壓系統的壓力, 一般會先經洩壓閥 的控制使油壓系統的壓力維持很穩定, 但這 經洩壓閥控制的壓力在使用上不夠用, 因此 要透過油壓缸面積的轉換, 使得壓力大增, 用途也就各有不同, 供給各種不同的動作來 使用.,39,6. 螺桿尖端前料管內的壓力,定義 在螺桿尖端前料管內

11、的位置所得到的壓力 叫螺桿尖端前料管內的壓力.,40,6. 螺桿尖端前料管內的壓力,說明 這壓力代表在射出過程中及進料過程中, 料 管內熔融原料所承受壓力的狀況. 它可以顯 示出射出壓力, 維持壓力以及背壓.,41,7. 鎖模力,定義 模具關閉後, 逼緊模具的大壓力叫鎖模力.,42,7. 鎖模力,說明 鎖模力是用來將模具緊緊的關閉, 並且用來 對抗射出壓力, 維持壓力的力量, 以使完成 品完美, 沒有毛邊.,43,7. 鎖模力,鎖模力大小的應用依: a. 成品設計 b. 原料種類 等而定.,44,8. 模具保護壓力,定義 在模具的關閉過程中, 為了防止模具夾傷而 設定的低壓力關模, 叫模具保護

12、壓力.,45,8. 模具保護壓力,說明 在模具的關閉過程中, 為了防止模具碰撞或 夾到成品而造成模具的損傷, 因此設定很低 的壓力以保護模具不會夾傷.,46,8. 模具保護壓力,模具保護壓力的應用依: a. 模具大小 b. 模具構造 等而定.,47,9. 開模力,定義 射出循環冷卻完了, 機台打開模具所需的力 量叫開模力.,48,9. 開模力,說明 射出循環冷卻完了, 機台打開模具所需的力 量一般不會很大, 但是模具如果不夠精密, 設計不良則因磨擦力很大時, 就需要很大的 開模力.,49,9. 開模力,開模力大小的應用依: a. 成品設計 b. 模具設計 c. 模具大小 d. 模具精密度 等而

13、定.,50,10. 頂出力,定義 頂出梢將附在公模上的成品頂出去所需的 力量就叫頂出力.,51,10. 頂出力,說明 頂出梢要將成品平順的從公模頂出, 就必須 分布很均勻才行, 否則成品會破裂變形凸起 等缺點發生.,52,10. 頂出力,頂出力大小的應用依: a. 成品設計 b. 模具設計 c. 模具精密度 等而定.,三. 行程,在射出成型循環中, 行程控制用得最多, 而行程的精確度對於射出成型品質穩定的 控制也是最重要. 因此, 如何控制行程的精 確度是射出成型關鍵性的技術.,三. 行程,一般射出成形的行程包含: 1. 料量行程. 2. 射出壓力行程. 3. 維持壓力行程. 4. 維持壓力墊

14、距離. 5. 拉螺桿行程. 6. 退管行程. 7. 開模行程. 8. 頂出行程. 9. 低壓保護模具關模行程.,1. 料量行程,定義 進料時, 螺桿轉動, 使塑膠原料往前擠壓, 熔 融原料逼往後退, 這後退的距離就叫料量行 程.,1. 料量行程,說明 料量行程是用來控制下一次射出成型的料 量. 但行程的長短與熔融原料的品質有密切 的關係. 一般而言, 是選用在機器最大料量 行程的3080% 為適宜, 但往往也因原料種 類的不同而異.,2. 射出量行程,螺桿向前推進至填充飽模穴所走的行程 射出量行程的長短與熔融原料的品質有關, 例如在GE Plastic的PC LEXAN使用說明中建議 : 總射

15、出量(包括模穴、澆道與豎澆道)應在機器容量的30至80%。 很低的射出量配合一大的料筒、將因長的樹脂停滯時間、造成樹脂裂解。,3. 維持壓力行程,螺桿在維持壓力階段向前推進的行程 熔融塑料在射出行程中被填入模穴,其溫度非常高,在模具中進行冷卻成形的過程,將因溫度的下降,造成體積收縮與密度升高,此時必須持續餵給塑料,以免產品表面凹陷或尺寸不足. 維持壓力行程與產品設計(肉厚),模具(注膠系統),熔融塑料溫度和塑料有關係,4. 維持壓力墊距離,定義 射出動作完成時, 螺桿尖端的位置與螺桿尖 端可能最前面的位置間的距離, 叫維持壓力 墊距離.,4. 維持壓力墊距離,說明 維持壓力墊距離只是檢知確保維

16、持壓力而 已. 若沒有維持壓力墊距離, 則沒有正確的 維持壓力. 若維持壓力墊距離太長, 又怕原 料過熱分解. 一般為510mm. 在閘門冷凝 之前, 螺桿要位於維持壓力墊的距離. 維持 壓力墊距離沒辦法單獨調整, 只能從料量行 程減去射出量行程, 剩下來的就是維持壓力 墊距離了.,5. 拉螺桿行程,定義 螺桿在做完進料動作後, 螺桿不轉動而直線 往後拉退的距離, 叫拉螺桿行程.,5. 拉螺桿行程,說明 在進料的過程中, 因為有背壓促使原料混熔 均勻, 但也使螺桿尖端前料管內的熔融原料 中具有相同的壓力. 當料管後退時會使熔融 原料從射嘴中流出, 影響到下次射出. 因此 要消除這因背壓所形成的

17、存在於螺桿尖端 前料管內熔融原料中的壓力, 就要將螺桿往 後抽退5mm以消除壓力. 這螺桿抽退的行程 不能太大, 否則會影響下次射出起瘡的現象.,6. 退管行程,定義 在進料完成後, 消除料管內壓力後, 開模之 前, 要將料管後退一點點, 使料管前的射嘴 不再接觸到模具. 這使料管後退的距離叫退 管行程.,6. 退管行程,說明 在整個射出成型過程中, 模具的溫度是低的, 而料管的射嘴是熱的, 是需要很穩定的高溫 的. 因此, 當射嘴與模具接觸時, 則溫度不斷 的從射嘴散熱到模具上, 造成射嘴溫度不穩 定的困擾. 因此要儘早將射嘴遠離模具, 以 保持射嘴溫度的穩定.,7. 開模行程,定義 將掛在

18、機台鎖模板上的模具打開, 打開後兩 半模具的距離叫開模行程.,7. 開模行程,說明 開模行程是要方便將成品取出. 因此只要在 便於取出成品的狀況下, 本距離愈短愈好. 開模行程的長短與成品設計及模具設計有 很深切的關係.,8. 頂出行程,定義 在頂出的動作中, 頂出梢將成品從模具頂出 的距離叫頂出行程.,8. 頂出行程,說明 將成品從模具中頂出使成品落下, 或容易取 出. 因此, 頂出行程長短與成品設計及模具 設計有非常密切的關係.,9. 低壓保護模具關模行程,定義 在關模的動作中, 使用低壓保護模具壓力來 關模的這段行程, 叫低壓保護模具關模行程.,9. 低壓保護模具關模行程,說明 用來保護

19、模具, 以避免在關模的過程中, 壓 壞模具. 因此, 本行程的起點是依照模具的 設計而定.,四. 時間,機器所有動作的時間短也代表成本降低，這也是大家所追求的目標。但時間太短往往會影響精確度，也就是會降低品質，這是大家所不能接受的，因此如何求得精確度、穩定度與時間的平衡是很重要的技術。,四. 時間,有關於射出成型的時間有： 1. 射出時間 2. 冷卻時間 3. 取出時間 4. 中間時間,1. 射出時間,定義 原料射入模腔的時間叫射出時間。,1. 射出時間,說明 原料經過熔融之後，以機台壓力穩定的射入 模腔內，射出時間的長短會因模具設計的不 同而不同。例如成品肉厚、大小、gate的型 式等。,2

20、. 冷卻時間,定義 在射出動作完成時，等待成品定型(固化)的 時間叫冷卻時間。,2. 冷卻時間,說明 冷卻時間愈短愈好，但必須視成品的穩定度 而定，但原料的不同，冷卻時間也有所差異 ，其他模具冷卻循環水路的效果也影響冷卻 時間。,3. 取出時間,定義 成型品從模具取出的時間叫取出時間。,3. 取出時間,說明 射出成型所有動作都是機器動作，唯有取出 時間可選擇，必須依實際情況來決定，取出 時間的不一致也是影響品質精度的重要因素 ，因此要確保每個時間相同，必須搭配週邊 設備(Robot)來使用。,4. 中間時間,定義 在整個射出動作完成，等待下一個動作的停 頓時間叫做中間時間。,4. 中間時間,說

21、明 中間時間愈短愈好，但必須多餘取出時間。 中間時間主要的用意即是自動台，產品是自 動落下，為確保產品完全落下的一個保護功 能，中間時間也是射出成型整個循環的一個 項目。,五. 溫度,設出成型當中溫度是重要的一環， 而穩定的溫度也是成型品質的關鍵， 因此工作前須先了解材料的特性， 依材料的特性設定。,五. 溫度,有關射出成型的溫度有： 料管溫度 2. 模具溫度 3. 入料口溫度,1. 料管溫度,定義 利用電源加熱的方式將樹脂熔融的溫度。,1. 料管溫度,說明 依不同的樹脂設定不同的熔融溫度，其中 Nozzle區必須比中斷稍低，防止流涕，以及 入料區所設定的溫度比中段低，主要是防止 高溫入料不正

22、常。,2. 模具溫度,定義 射出成型中所使用的模具溫度。,2. 模具溫度,說明 依不同的樹脂設定不同的模具溫度，模具溫 度會影響樹脂結晶度，以致於影響產品的穩 定度，模具溫度的好處是亦可以幫助樹脂在 模腔內流動的速度。,3. 入料口溫度,定義 於料管入料口所得知的溫度。,3. 入料口溫度,說明 料管入料口是原料因螺桿轉動時，原料帶入 料管內，此處必須是不能使原料過度軟化， 而維持較低的溫度，通常機器會有設計冷卻 水道，防止因高溫造成進料不順。,89,六. 速度,速度快代表節省時間, 也代表成本降低, 這 是人人所追求的目標, 但是速度太快往往會 影響到精確度, 影響到穩定度, 也就是說品 質會

23、降低, 這是得們所不能接受的, 因此, 如 何求得精確度穩定度與快速度的平衡, 是很 重要的技術.,90,六. 速度,有關於射出成形的速度有: 1. 關模速度. 2. 射出速度. 3. 進料螺桿轉動速度. 4 . 開模速度. 5. 頂出速度.,91,1. 關模速度,定義 在關模的動作中, 模具關閉的速 度叫關模速度.,92,1. 關模速度,說明 關模的速度愈快愈節省時間愈好, 但是不能 因此而將模具碰傷或夾壞, 因此, 關模速度 在整個行程中會因使用低壓保護壓力來關 模, 也會使關模速度變慢, 但目的是要保護 模具延長模具使用壽命, 此外, 關模速度的 設定與模具的設計有很密切的關係, 例如,

24、 側心模, 螺牙設計等等.,93,2. 射出速度,定義 在射出動作中, 螺桿在前進行程中的射度叫 射出速度.,94,2. 射出速度,說明 射出速度愈快則愈節省時間愈好, 但是往往 受到成品設計, 模具設計, 以及使用材料的 影響而有所不同, 有所調整變化.,95,3. 進料螺桿轉動速度,定義 進料動作時, 螺桿轉動的速度叫進料螺桿轉 動速度.,96,3. 進料螺桿轉動速度,說明 螺桿轉動會產生磨擦熱, 會使原料熔融混合 均勻, 因此進料螺桿轉動速度, 往往要看原 料的種類而定.,97,4. 開模速度,定義 在開模動作中, 模具打開的速度叫開模速度.,98,4. 開模速度,說明 在開模動作中速度也是愈快愈好, 但是也會 受到成品設計, 模具設計, 模具精密度 的影 響, 有些模具開模時要用大壓力, 慢速來開 模, 然後再快速開模, 又為了使停止的位置 精確又要降低速度, 有的模具構造特殊, 如 轉螺紋等, 而不能有很快的開模速度, 又有 些模具精確度, 強度不夠, 而需要用慢速高 力量來打開模具.,99,5. 頂出速度,定義 頂出動作時, 頂出梢前進的速度叫頂出速度.,100,5. 頂出速度,說明 頂出速度要看模具的設計, 及模具的精密度 而定, 精密度高的模具頂出的速度可以快些.,