塑膠模具開模評估(2) 進澆選擇

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繼上篇 : 塑膠模具開模評估(1) 設備的選用後,我們接下來需要抓取模具樣式、決定如何取料或是否加入自動化等等,用以預估成本甚至報價。因此接下來就要針對產品開始檢討,而要針對產品開始進行開模評估的第一步就是要做進澆選擇,進澆的型式會決定後續的模具種類、排佈、流道設計以及開模方式等等。

什麼是指進澆? 進澆就是流道如何灌入成品的入口,而進膠方式有很多種類,基本上如何選用受制於產品的結構特性或是客戶對於外觀的要求而定。 在此我們針對進澆分成兩部分評估 : 進澆位置、澆口型式

進澆位置

若不考量客戶的指定位置,我們需要依你的進膠型式去找最合適的位置點,有幾個原則需要留意。

1.於肉厚最厚/最均勻處進膠 : 太薄的地方進澆會造成壓力阻抗過大因而使產品充填不順,而過厚的地方也不對,可能造成噴痕明顯、後收縮嚴重等問題。因此在適當的厚度(1.5-3mm)下,取較厚處進膠最優。在此處建議使用模流軟體做肉厚分析。若產品形狀過於複雜或不均勻,則需在可能會充填不滿的地方補一澆口。而遇到此種情況建議進行模流分析驗證。

如上圖,綠色處肉厚較厚。

2.於產品中心處/對稱處進膠 : 塑膠在產品裡流動時應力求各處流動均勻,不要太過偏重於先灌滿一部份,這樣會難以控制產品尺寸甚或會造成翹曲狀況,因此需盡量進澆於中心位置,若是圓型等對稱物,要讓圓度飽滿,也適合做左右對稱進澆。

如上圖,為使該產品射出更飽滿,尺寸更對稱,會考慮用對稱進澆的方式,但缺點是會造成雙邊匯交線,因此排氣設計需要留意,並依材料及運用場合考量而定。

3.澆口應儘量開設在不影響塑件外觀的位置,如邊緣、底部等。

如上圖,藍色面為外觀面,不能有進澆口痕跡,因此採底部進澆。

4.帶有細長的型芯的注塑模的澆口位置,應當離成型芯較遠,不使成型芯受料流沖而變形。

如上圖,紅色箭頭進澆,衝擊力會造成中心型芯彎折變形,最好採上方肉厚處或底部,與型芯順向,不直接對衝。

澆口型式

塑膠射出成型是一種常用於製造各種塑膠零件的技術,進澆系統的設計對於產品的質量、生產效率和成本都有重大影響。以下是幾種常見的澆口型式 :

  1. 直接式進澆 (Direct Gate)
    • 優點:流程簡單,射出壓力損失小,適用於大部件或需要快速填充的產品。
    • 缺點:進澆點會在產品上留下痕跡,需要後處理切澆。
    • 適用情況:大型或厚壁產品,如桌椅等。
  2. 側進澆 (Side Gate)
    • 優點:適用於多數標準部件,容易設計和加工。
    • 缺點:進澆痕跡比直接式更明顯,需要後處理切澆。
    • 適用情況:一般的塑膠件生產,尤其是形狀不規則的部件。
  3. 針點式進澆 (Pin Gate)
    • 優點:進澆點痕跡小,可以自動脫落,減少後處理。
    • 缺點:射出壓力損失較大,可能影響填充。
    • 適用情況:模具微三板模形式,小型精密部件,如齒輪、手機配件等。
  4. 扇形進澆 (Fan Gate)
    • 優點:提供更均勻的物料流動,減少應力集中。
    • 缺點:進澆部位比較寬,可能影響產品外觀。
    • 適用情況:薄壁部件,需要均勻填充的產品。
  5. 搭接式進澆 (Tab Gate)
    • 優點:可以控制物料進入模具的流向,有利於保持產品強度。
    • 缺點:需要額外的加工去除進澆部分。
    • 適用情況:需要增加強度或控制翹曲的產品。
  6. 牛角式進澆 (Horn Gate)
    • 優點:允許物料從模具側邊進入,避免在可見表面留下痕跡。
    • 缺點:結構較為複雜,難以設計和加工。
    • 適用情況:外觀要求高的產品,如透明件等。
  7. 潛伏式進澆 (Submarine Gate)
    • 優點:進澆點在模具分型面以下,可以在產品脫模時自動剪斷。
    • 缺點:模具製作和維護成本較高。
    • 適用情況:外觀要求高的產品。
  8. 圓盤式進澆 (Disk Gate)
    • 優點:適合圓形或圓筒形產品,可以實現均勻的物料分布。
    • 缺點:僅限於特定形狀的產品,且由於是全周式進澆,故除澆範圍較大,較困難。
    • 適用情況:外殼、容器等圓形產品。

除了依以上條件選擇澆口外,還要考量你們是否有移除該澆口的製程能力,假設該產品做了厚實的側進澆,且剪完需要讓外觀保持平整好看,就需要剪切設備,若又要符合大量生產,更要有自動化剪切的能力。

當決定好從哪裡進澆和採用什麼澆口型式後,大約就能粗抓模具的樣式及排佈了,因此對於快速評估及報價來說是需要先決定的部分。這篇只介紹給大家在評估階段時,釐清澆口的要點,至於在設計模具時澆口需要如何有效設計,跟塑膠料之間又有甚麼關係呢? 針對澆口更詳細的設計介紹,我們會再往後分享給各位。

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