射出成型-短射對策

成型

短射是射出中的一種不良現象,它發生當熔融塑料注入模具時,未能填充模具的所有空間,導致部分或全部產品未完全形成。
而造成短射的原因很多,可能是由於模具設計問題、材料流動不良、壓力不足、溫度設定不當或其他製程因素引起的。
若今天我們試模時已經確認射出機、射嘴甚至原料都正常了,但依然短射,那幾個大重點可以嘗試解決短射問題,我們來逐一檢視。

1.成型參數影響

就成形參數來看,短射的因素有:

原因 導致現象
塑膠原料不足 計量不足,導致充填不飽
模具溫度過低 流動塑料易冷,減慢流動速度,甚或早冷停住
原料溫度過低 流動塑料易冷,減慢流動速度,甚或早冷停住
射出速度太慢 導致流動塑料易冷
射出壓力過低 無法抵銷阻力,射出速度降低,導致流動塑料冷卻

初次試模時,會有所謂的分段抓短射,藉此大約調機到射壓合理範圍,並確認產品可否順利進保壓。而短射就是根本射不飽,根本進不了保壓,因此我們要想辦法讓塑膠原料可以充填到底。
第一步先確認是否是計量不夠,若射出時壓力曲線沒有徒升,可能是單純計量不夠,一步步補滿即可。若明顯發現射壓衝高,代表阻力大不易流動了,料也就容易冷了。
再來第二步就開始調整細部參數,從提高射出末段射速開始觀察,再適當提高射壓限制。若射壓已經太高了,達到機台最大壓力限制85%,就不建議再拉高了。
所以第三步就會從溫度著手,先提高模具溫度,一般不建議超出物性表的溫度範圍,可以直接抓上限再觀察變化調整。模溫改動後才改動料溫,因為料溫影響塑膠性質較大,建議先從升模溫著手。

2.模具排氣與鎖模力

如調機參數已經緊繃了,那可以開始檢討排氣是否足夠。
這時可以先做一個動作那就是降低鎖模力,採5噸為級距慢慢降低,降低鎖模力可以降低氣體衝出去的阻力,太相反的,過低的鎖模力會產生溢料及毛邊。
確認若降低鎖模力有用,那代表排氣構造開的不夠多,或不夠深。而排氣少代表真空阻力越大,成品末端越容易短射。所以可以先確認塑膠流動末端處是否有設計排氣,或有夠的排氣設計尺寸。同理排氣也不能做太大,會造成溢料及毛邊產生。
我們一般依塑膠的流動性來設計排氣,若像PA、PP等流動性好的材料做0.02mm; 而流動性較差的材料如PC可以設計0.03-0.05mm。建議一般先做0.02-0.03mm左右,若不夠再後加工加大。

3.模具設計

試模後,都已經確認以上問題,但依然填充不飽,那就要來看模具的設計問題了,這時候可以檢查並加強一些地方。

原因 導致現象
進澆位置 進澆一般要在肉厚處,肉薄處進澆會造成射壓太高,會造成後段充填不扎實。
進澆方式 不同的型式壓力抬升程度不同。一般側進大澆口壓力最平順,而小點進澆壓力阻力最大。
進澆口尺寸 澆口截面可以適當加大以利釋放射出壓力。
澆道設計 彎道越多、轉折越多,流道距離越長,壓力損失也越大。

塑膠流動時,越薄的地方腔體壓阻越大,因此射出時塑膠流動會先往空間大的地方走,最後回去填滿肉薄處。
因此設計澆口位置時,若進澆在肉薄處,會導致射壓極大的損失,故澆口位置需要引導流動末段匯交在肉薄處。

4.產品設計

如上段所提,肉厚的設計會造成諸多問題,所以設計產品時厚薄落差不可以過大,會造成模內壓阻差異大。除了過薄會造成填充不滿外,過厚也有縮水問題。
一般塑膠件成品肉厚最佳在1.5mm-3.0mm,而現今塑膠產品定義“薄件”是以其流動長度/壁厚之比值(L/T比) (截面厚度以1mm來說)大於150時即稱為之。

5.最後

產品如果就是無法更改了,注定有肉薄或不均的問題,那一開始就必須評估高速射出機以及真空技術了。
未來我們再針對此部分分享給大家!

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