改革開放的春風吹醒了中國的大江南北，帶動了沿海城市的經濟活力，也帶動了這些城市的模具發展趨勢。隨著各企業不斷的發展進步，模具的開發和新制也就應運而生，如火如荼，到處呈現一片生機勃勃的氣息。有模具就需要成型射出，但是一套模具如果在產品設計，模具設計和模具組立等方面沒有恰到好處，留下一些「尾巴」沒有改善的時候我們就必須通過成型射出來調整，改善。許多企業為了謀取更高的利益通常採取低成本的原料來加工和生產，做到開源節流，當然也有不少是客戶要求的。這樣既為公司帶來利潤也為工作人員帶來了磨練的機會和挑戰，在連接器的設計和模具裡面存在缺陷少不了會出現產品縮水，毛邊，氣紋，裂開，平整度不良，變色等等很多很多異常現象，這些都需要產品設計，模具組立和成型射出之間協助改善，關鍵時刻還需要成型射出來逆轉乾坤，運用工程師技術和射出機的優良特性完成。經過多年與塑膠原料接觸和專業人士的溝通請教，瞭解了諸多影響塑膠產品不利的因素和改善對策，下面和大家談談一些常見的問題。

收縮率

　首先我們談到收縮率現象，影響熱塑性塑料（LCP,PA46,PA66,PA9T等等）成型收縮的因素如下：

　1.塑料品種熱塑性塑料成型過程中由於還存在結晶化形起的體積變化，內應力強，凍結在產品內的殘餘應力大，分子取向性強等因素，因此與熱固性塑料相比則收縮率較大，收縮率範圍寬、方向性明顯，另外成型後的收縮、退火或調濕處理後的收縮率一般也都比熱固性塑料大。

　2.產品特性成型時熔料與型腔表面接觸外層立即冷卻形成低密度的固態外殼。由於塑料的導熱性差，使產品內層緩慢冷卻而形成收縮大的高密度固態層。所以壁厚、冷卻慢、高密度層厚的則收縮大。另外，有無零件件及零件佈局、數量都會直接影響料流方向，密度分佈及收縮阻力大小等，所以產品的特性對收縮大小、方向性影響是很大的，我們不可以忽視。因此公司也非常重視這方面，在2006年9月份掏巨資購買了一台嶄新的烘料機，把所有需要生產的原料預先烘乾再成型射出，有力了保證產品的質量。

　3.進料口形式、尺寸、分佈這些因素直接影響料流方向、密度分佈、保壓補縮作用及成型時間。直接進料口、進料口的截面大（尤其截面較厚的）則收縮小但方向性大，進料口寬及長度短的則方向性小。距進料口近的或與料流方向平行的則收縮大。為了克服這些困難，技術專家發明了CAE模流分析軟件，高效率快速度徹底解決了這一問題點。當然也有部分是需要鉛工根據不同產品的縮水位置去調整模具，比如減膠等。

　4. 成型條件模具溫度高，熔融料冷卻慢、密度高、收縮大，尤其對結晶料則因結晶度高，體積變化大，故收縮更大。模溫分佈與產品內外冷卻及密度均勻性也有關，直接影響到各部分收縮量大小及方向性。另外，保持壓力及時間對收縮也影響較大，壓力大、時間長的則收縮小但方向性大。射出壓力高，熔融料粘度差小，層間剪切應力小，脫模後彈性回跳大，故收縮也可適量的減小，料溫高、收縮大，但方向性小。因此在成型時調整模溫、壓力、射出速度及冷卻時間等諸因素也可適當改變產品收縮情況。模具設計時根據各種塑料的收縮範圍，產品壁厚、形狀，進料口形式尺寸及分佈情況，按經驗確定產品各部位的收縮率，再來計算型腔尺寸。對高精度塑件及難以掌握收縮率時，一般採用如下方法設計模具較佳：

　(1) 對產品外逕取較小收縮率，內逕取較大收縮率，以留有試模後修正的餘地；
　(2) 試模確定澆注系統形式、尺寸及成型條件；
　(3) 要後處理的產品經後處理確定尺寸變化情況（測量時必須在脫模後24小時以後）；
　(4) 按實際收縮情況修正模具零件尺寸；
　(5) 再試模並可適當地改變成型射出工藝條件略微修正收縮值以滿足產品要求。

　綜合上述所變動，我們生產出來的產品即能及時讓客戶滿意，也為公司減少了試模的次數而節約大筆資金。

流動性

　1. 熱塑性塑料流動性大小，一般可從它的分子量大小、熔融指數、阿基米德螺旋線流動長度、表現粘度及流動比（流程長度╱產品壁厚）等一系列指數進行分析。分子量小，分子量分佈寬，分子結構規整性差，熔融指數高、螺流動長度長、表現粘度小，流動比大的則流動性就好，對同一品名的塑料必須嚴格檢查其說明書判斷其流動性是否適用於注塑成型，能否達到公司生產要求來請購原料。按模具設計要求大致可將常用塑料的流動性分為三類：

　(1) 流動性好PA、PE、PS、PP、CA、聚（4）甲基戍烯；
　(2) 流動性中等聚苯乙烯系列樹脂（如ABS、AS）、PMMA、POM、聚苯醚；
　(3) 流動性差PC、硬PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑料。

　2. 各種塑料的流動性也因各成型因素而去改變，主要影響的因素有如下幾點：

　(1) 溫度料溫高則流動性增大，但不同塑料也各有差異，PS（尤其耐衝擊型及MFR值較高的）、PP、PA、改性聚苯乙烯（如ABS、AS）、PC、等塑料的流動性隨溫度變化較大。對PE、POM、則溫度增減對其流動性影響較小。所以前者在成型時宜調節溫度來控制流動性。在這裡提醒一下，由於有時候控制溫度的感溫器壞了技術人員沒有及時發現，總還以為溫度沒有升上去，拚命的加溫結果把塑料溶的跟水一樣。

　(2) 射出壓力增大則熔融料受剪切作用大，流動性也增大，特別是PE、POM較為敏感，所以成型時宜調節射出壓力來控制流動性。就像我們的模具206-200-118/119，在成型射出時只要壓力稍微大些，整個產品四周都會產生毛邊，必須在設定參數時慢慢嘗試。

　(3) 模具結構澆注系統的形式，尺寸，佈置，冷卻系統設計，熔融料流動阻力（如型面光潔度，料道截面厚度，型腔形狀，排氣系統）等因素都直接影響到熔融料在型腔內的實際流動性，凡促使熔融料降低溫度，增加流動性阻力的則流動性就降低。模具設計時應根據所用塑料的流動性，選用合理的結構。成型時則也可控制料溫，模溫及射出壓力、射出速度等因素來適當地調節填充情況以滿足成型需要。

　206-116-1941我們生產的很多吧，應該還有人記得當時在產品兩側有拉傷影響裝鐵殼的現象，不管你把模具滑塊零件怎樣拋光，加開多少排氣，卻總是會有這種現象產生，不能得到很好的改善。後來還是在成型射出時通過減小壓力的參數，做出來的產品才得以解決克服這個問題。

結晶性

　熱塑性塑料按其冷凝時無出現結晶現象可劃分為結晶型塑料與非結晶型（又稱無定形）塑料兩大類。所謂結晶現象即為塑料由熔融狀態到冷凝時，分子由獨立移動，完全處於無次序狀態，變成分子停止自由運動，按略微固定的位置，並有一個使分子排列成為正規模型的傾向的一種現象。作為判別這兩類塑料的外觀標準可視塑料的厚壁產品的透明性而定，一般結晶性料為不透明或半透明（如POM等），無定形料為透明（如PMMA等）。但也有例外情況，如聚(4)甲基戍烯為結晶型塑料卻有高透明性，ABS為無定形料但卻並不透明。在模具設計及選擇注塑機時應注意對結晶型塑料有下列要求及注意事項：

　(1) 料溫上升到成型溫度所需的熱量多，要用塑化能力大的設備。
　(2) 冷卻回化時放出熱量大，要充分冷卻，防止產品變形（保持產品的平整度在同一個水平）。
　(3) 熔融態與固態的比重差大，成型收縮大，易發生縮孔、氣孔。
　(4) 冷卻快，結晶度低，收縮小，透明度高。結晶度與產品壁厚有關，壁厚則冷卻慢，結晶度高，收縮大，物性好。所以結晶性料應按要求必須控制模溫。
　(5) 各向異性顯著，內應力大。脫模後未結晶化的分子有繼續結晶化傾向，處於能量不平衡狀態，易發生變形、翹曲。
　(6) 結晶化溫度範圍窄，易發生未熔料末注入模具或堵塞進料口。這點尤其要注意，通常也叫「短射」：一個產品只射了一半左右的料，有時候因為頂針沒有把這點料頂出來很容易造成壓模。

熱敏性

　熱敏性系指某些塑料對熱較為敏感，在高溫下受熱時間較長或進料口截面過小，剪切作用大時，料溫增高易發生變色、降解，分解的傾向，具有這種特性的塑料稱為熱敏性塑料。如硬PVC、聚偏氯乙烯、醋酸乙烯共聚物，POM，聚三氟氯乙烯等。熱敏性塑料在分解時產生單體、氣體、固體等副產物，特別是有的分解氣體對人體、設備、模具都有刺激、腐蝕作用或毒性。因此，模具設計、選擇注塑機及成型時都應注意，應選用螺桿式注塑機，澆注系統截面宜大，模具和料筒應鍍鉻，不得有*角滯料，必須嚴格控制成型溫度、塑料中加入穩定劑，減弱其熱敏性能。有的塑料（如我們公司生產的 2100-001-042 / 043是用PC料）即使含有少量水分，但在高溫、高壓下也會產生分解，這種性能稱為易水解性，對此必須預先加熱乾燥。

應力開裂及實體破裂

　1. 有的塑料對應力敏感，成型時易產生內應力並質脆易裂，產品在外力作用下（天津可立新的產品曾經就出現過類似情況）或在溶劑作用下即發生開裂現象。為此，除了在原料內加入添加劑提高開抗裂性外，對原料應注意乾燥，合理的選擇成型條件，以減少內應力和增加抗裂性。模具設計時應增大脫模斜度，選用合理的進料口及頂出機構，成型時應適當的調節料溫、模溫、注塑壓力及冷卻時間，盡量避免塑件過於冷脆時脫模（把冷卻時間減短），當然我們在控制成型前的同時還要預防成型後產品還宜進行後處理提高抗開裂性，消除內應力並禁止與溶劑接觸。

　2. 當一定融熔體流動速率的聚合物熔體，在恆溫下通過噴嘴孔時其流速超過一定的設定值後，熔體表面發生明顯橫向裂紋稱為熔體破裂，有損塑件外觀及物性。故在選用熔體流動速率高的聚合物等，應增大噴嘴、澆道、進料口截面，減少注塑速度，提高料溫。不知道大家有沒有注意生產2100-001-042 / 043的產品，剛開始每試一模產品出來表面都有很像裂紋的現象，不瞭解具體情況的同事還以為模具破裂了，其實這是跟成型射出設定參數有很大的關係的。

熱性能及冷卻速度

　1. 各種塑料有不同比熱、熱傳導率、熱變形溫度等熱性能。比熱高的塑化時需要熱量大，應選用塑化能力大的注塑機（也可根據模具大小來選擇機型）。熱變形溫度高塑料的冷卻時間可短，脫模早，但脫模後要防止冷卻變形。熱傳導率低的塑料冷卻速度慢（如離子聚合物等冷卻速度極慢），故必須充分冷卻，要加強模具冷卻效果一定到位，如有必要可增加冷水機來輔助冷卻模具。熱澆道模具適用於比熱低，熱傳導率高的塑料。比熱大、熱傳導率低，熱變形溫度低、冷卻速度慢的塑料則不利於高速成型，必須選用適當的注塑機及加強模具冷卻。

　2. 各種塑料按其種類特性及塑件形狀，要求必須保持適當的冷卻速度。所以模具必須按成型要求設置加熱和冷卻系統，以保持一定模溫，模具在加溫後還要控制溫度隨著周圍溫度而產生下降，我們就在模具上下模板上各增加一塊用電木板做的隔熱板，保持模具溫度有利的控制在同一個範圍。當料溫使模溫升高時應予冷卻，以防止塑件脫模後變形，縮短成型週期，降低結晶度。當塑料餘熱不足以使模具保持一定溫度時，則模具應設有加熱系統包括模溫機，使模具保持在一定溫度，以控制冷卻速度，保證流動性，改善填充條件或用以控制產品使其緩慢冷卻，防止厚壁產品內外冷卻不勻及提高結晶度等。對流動性好，成型面積大、料溫不勻的則按產品成型情況有時需加熱或冷卻交替使用或局部加熱與冷卻並用。為此模具應設有相應的冷卻或加熱系統。

吸濕性

　塑料中因有各種添加劑，使其對水分有不同的親疏程度，所以塑料大致可分為吸濕、粘附水分及不吸水也不易粘附水分的兩種，料中含水量必須控制在允許範圍內，不然在高溫、高壓下水分變成氣體或發生水解作用，使樹脂起泡、流動性下降、外觀及力學性能不良。Audiojack就是我們的教材，由於沒有烘料到位，造成部分產品起泡了，所以吸濕性塑料必須按要求採用適當的加熱方法及規範進行預熱，在使用時防止再吸濕，為了避免因塑料沒有烘乾而造成產品起泡等現象，所有原料在生產前必須要烘乾再上機成型。

　當然，要成型出精密的塑料製品，原料料選擇、模具設計和加工、注射成型工藝、成型人員的技術水平以及精密注塑成型機，五大因素缺一不可。企業的發展離不開群策群力，需要大家的齊心協力，集思廣益，各展所長，服務好我們的崗位服務好我們的企業，情感交融，相近相知，企業才有疑聚力，眾人一心才能攻無不克，企業才能夠走的更高更遠。

參考資料

　模具製造月刊網：http://www.die-mould.com/
　

[回上層目錄]

除商業用途，歡迎轉載。
轉載時請勿更改、刪減、或增加任何文字；並請註明出處。
以上文字或圖片若有侵害到任何人的權益，請來信至dcc@act-ioi.com.tw。