注塑成型品的品質概論

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'注塑成型品的品質概論'
第一單元 初級 ---(6)成形品的品質概論 By Colin Lin & Babe Huang Oct 23 ‘02 Page:1 一、簡介 二、成形品尺寸發生誤差 的原因 三、尺寸精度與模具構造 的關係 四、成形縮收率 五、成形品的機械性質 六、總結Oct 23 ‘02 Page:2簡介 塑膠成形品所要求的品質,大致可以分為外 觀、尺寸精度、物理性質等三方面。 塑膠在成形過程中,由體積膨脹的熔融狀態 到冷卻固化體積收縮的過程中,其變化並不 單純,他除了外在的體積變化外,塑膠本身 內在的結晶與內部應力等的變化也會影響到 外觀、尺寸精度和物性。 簡介 Oct 23 ‘02 Page:3成形品尺寸發生誤差的原因 提高模具製造精度雖可減少成形品的尺寸 誤差,但成形品尺寸誤差的原因很多,不 限於模具精度,它還關連到成形材料、成 形條件和長時間的周圍環境等。 為何尺寸發生誤差? Oct 23 ‘02 Page:4(1)與模具關連的原因 成形品的尺寸是得自模具的尺寸,因此模具的製造 精度是重要的因素之一。 長期使用的模具也會因射出壓力、鎖模力和模具的 配合滑動等而造成變形、鬆弛、磨耗,此對成形品 尺寸精度的影響也很大。所以模具的構造、材料、 熱處理等是為考慮的重要事項。 Oct 23 ‘02 Page:5(2)與成形材料關連的原因 塑料在模塑過程中,在熱與壓力下成形,當解除了 壓力與冷卻後,它必然有收縮的現象,所以成形品 的尺寸小於模具的尺寸;而此差異的尺寸又隨塑料 的不同而異,收縮率較大的塑料其收縮的變動也較 大。其次塑膠的品質、著色材料、吸濕性、乾燥等 不同,也會使收縮產生變化。 Oct 23 ‘02 Page:6(3)與成形過程有關的原因 塑料在成形過程中,由於成形條件的不同,其收縮也會 產生變化。故成形條件的控制亦為尺寸精度的重要因素 之一,應控制的主要項目為: ☆加熱筒溫度 ☆模具溫度 ☆射出壓力與保壓時間 ☆射出量 ☆射出速度 ☆冷卻時間 Oct 23 ‘02 Page:7(4)長時間的周圍環境影響 將射出成形品放置於大氣中,由於周圍環境的影 響,經數日後,其尺寸、形狀和物性常會發生變 化,甚至破裂,這是因為成形時的熱條件需要經 一段時間後才會安定。 周圍溫度與殘留應力等所致 的尺寸變化,與成形時的變 化不同,稱為 。 Oct 23 ‘02 Page:8尺寸精度與模具構造的關係 成形品的尺寸若直接取決於模具尺寸,則尺 寸精度上的控制較易達成。 Goo d Oct 23 ‘02 Page:9不直接取決於模具的尺寸是指母模與公模的相對位置而言,它關連到總合的裝配精度或成形上的問題;比前項更難達到尺寸精度。 Oct 23 ‘02 Page:10在成形過程中,由於射出壓力、鎖模力等的影響,有些零件會產生偏心、扭曲、反翹、彎曲等變形,致使成形品的尺寸精度發生偏差,此乃最難達到尺寸精度的部分。 Oct 23 ‘02 Page:11成形縮收率 剛從模具中取出的成形品,其溫度是很高的, 需經過數小時後才能冷卻到常溫(室溫),此 時成形品會隨冷卻而收縮。熱時的成形品尺寸 與常溫時的尺寸之差,稱為 。 收縮率? 塑膠的成形收縮率雖可從資料 庫中查得,但仍須參考成形條 件、塑料流態、澆口設計、成 成形品 形品的肉厚等,因為這些因素 也能影響到成形收縮率。 Oct 23 ‘02 Page:12(1)成形收縮與成形條件的關係 塑料在成形過程中關係到成形收縮率變動的有塑 料溫度、模具溫度、射出壓力、射出速度與冷卻 時間。在一般的情況下,模具溫度高及塑料溫度 上升,則成形品冷卻速度慢,塑料的結晶增加, 成形收縮變大。 記錄成形條件 Oct 23 ‘02 Page:13(2)成形收縮與塑料流態的關係 在射出成形時,塑料以熔融狀態高速通過澆口的 狹窄處時,塑料分子有被拉伸的傾向,且配列於 一定的方向,此謂高分子的 或 。 流動配向對成形收縮率的方向性因樹脂的種類而 異,一般結晶形樹脂所受的影響大於非結晶形樹 脂。又樹脂流動方向的收縮大於垂直方向,此是 造成破裂的理論根據。 Oct 23 ‘02 Page:14(3)成形收縮與澆口設計的關係 澆口的設計為模具的重要問題,因為澆口的形 狀、尺寸與位置等不同,不但會使熔融塑料產 生不同的配向,同時也使射出壓力產生差異, 故能影響成形品的品質。 澆口太小時,容易產生充填不足,收縮下陷、 燒焦、熔接線等外觀上的缺陷,也使成形收縮 擴大。澆口過大時,雖可減少成形收縮,但澆 口周邊容易發生過剩的殘留應力,導致成形品 的變形或破裂。 Oct 23 ‘02 Page:15(4)成形收縮與成形品肉厚的關係 成形品的肉厚亦是影響成形收縮率的重要因 素,肉厚越大其成形收縮也越大,此是熔融 樹脂接觸到模具的表面時,肉厚較薄冷卻速 度較快所致,所以成形收縮率小。 肉厚小 肉厚大 收縮率小 收縮率大 Oct 23 ‘02 Page:16成形品的機械性質 成形品的機械性質與模具設計或成形方法有深 切的關係。在模具設計方面,澆口和排氣孔的 設計很重要,若澆口的尺寸太小,模窩中的塑 料未能充分的承受壓力,其機械強度降低,玻 璃纖維(強化塑膠的纖維)也常在狹窄的澆口 處破斷而降低了成形品的強度。 又排氣孔的設置不當也常使成形品產生充填不 良、空洞或氣泡等等的缺陷,這也會降低成形 品的機械性質。 Oct 23 ‘02 Page:17成形品的機械性質 在成形時或冷卻過程中,若成形品產生內部應力 超過某一限度時,有時稍受外力或接觸到藥品類 物質,則表面或內部會形成龜裂,此種現象稱為 應力龜裂。 Oct 23 ‘02 Page:18總結 ☆ 塑膠成形品所要求的品質,大致可以分為外觀、 尺寸精度、物理性質等三方面。☆ 塑膠成形品品質不良的原因種類很多,有時是由 多種原因同時引起的。故製造優良的產品,有賴 於多年的經驗與實際操作者的直覺。☆ 塑膠的成形收縮率雖可從資料庫中查得,但仍須 參考成形條件、塑料流態、澆口設計、成形品的 肉厚等,因為這些因素也能影響到成形收縮率。 Oct 23 ‘02 Page:19總結 ☆ 在成形時或冷卻過程中,若成形品產生內部應力 超過某一限度時,有時稍受外力或接觸到藥品類 物質,則表面或內部會形成龜裂,此種現象稱為 應力龜裂。☆ 熔融樹脂接觸到模具的表面時,肉厚較薄冷卻速 度較快所致,所以成形收縮率小。 信 歡迎來 Oct 23 ‘02 Page:20Oct 23 ‘02 Page:21 第一單元 初級 ---(6)成形品的品質概論 By Colin Lin & Babe Huang Oct 23 ‘02 Page:1 一、簡介 二、成形品尺寸發生誤差 的原因 三、尺寸精度與模具構造 的關係 四、成形縮收率 五、成形品的機械性質 六、總結Oct 23 ‘02 Page:2簡介 塑膠成形品所要求的品質,大致可以分為外 觀、尺寸精度、物理性質等三方面。 塑膠在成形過程中,由體積膨脹的熔融狀態 到冷卻固化體積收縮的過程中,其變化並不 單純,他除了外在的體積變化外,塑膠本身 內在的結晶與內部應力等的變化也會影響到 外觀、尺寸精度和物性。 簡介 Oct 23 ‘02 Page:3成形品尺寸發生誤差的原因 提高模具製造精度雖可減少成形品的尺寸 誤差,但成形品尺寸誤差的原因很多,不 限於模具精度,它還關連到成形材料、成 形條件和長時間的周圍環境等。 為何尺寸發生誤差? Oct 23 ‘02 Page:4(1)與模具關連的原因 成形品的尺寸是得自模具的尺寸,因此模具的製造 精度是重要的因素之一。 長期使用的模具也會因射出壓力、鎖模力和模具的 配合滑動等而造成變形、鬆弛、磨耗,此對成形品 尺寸精度的影響也很大。所以模具的構造、材料、 熱處理等是為考慮的重要事項。 Oct 23 ‘02 Page:5(2)與成形材料關連的原因 塑料在模塑過程中,在熱與壓力下成形,當解除了 壓力與冷卻後,它必然有收縮的現象,所以成形品 的尺寸小於模具的尺寸;而此差異的尺寸又隨塑料 的不同而異,收縮率較大的塑料其收縮的變動也較 大。其次塑膠的品質、著色材料、吸濕性、乾燥等 不同,也會使收縮產生變化。
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