目錄
在塑膠射出的技術領域中，射出螺紋是不可或缺且具有挑戰性的工藝之一。從我們日常生活中最常見的寶特瓶瓶蓋，到工業用途的水管接頭，甚至是各種精密塑膠零件上的螺孔，塑膠螺牙的應用無處不在。然而，要成功製造出功能良好且外觀精美的塑膠螺紋，其工藝設計比一般塑膠產品來得複雜與講究，其中螺紋的脫模方式是核心問題，因為螺紋構造本身是底切(undercut)造型，因此模具設計上要有相應的做法。以下要來介紹射出螺紋的幾種做法。
模具外螺紋
外螺紋與內螺紋相比，設計上較為簡單。通常作法就是做半滑塊對開來避免底切問題。如下圖。
滑塊的牙型通常是用放電成型，比較精準的話也可以用訂製牙刀並用NC銑床，兩者做出來的牙底型狀會不同，但只要留意R角問題基本上都不會有鎖附的干涉狀況。
由於滑塊對開會產生分型線，會避免分型線溢料造成產品鎖附有問題，滑塊合模處牙型會做內收設計，讓分模線避讓。
想了解有關射出成型、短射、射出異常對策的知識嗎？
延伸閱讀：《射出成型-短射對策》
模具內螺紋
成型內螺紋的作法比較多元，可以強脫、絞牙機構或是手動嵌埋脫模。
強制脫模
強制脫模故名思義就是直接將產品頂出，模具的構造就如同一般的模具設計。但此種狀況僅適用於材料較軟，如PE。且強制脫模的齒型設計與模具設計上必須必須注意以下幾點:
- 壁厚不可太厚，因為牙口處要撐開才能順利脫模，壁厚太厚結構會太強導致撐不開。相反也不能太薄，太薄會破裂。
- 齒型單邊要做拔模斜度以利脫模。
- 由於強脫時產品牙口處會被撐開，因此必須確保產品分模線在牙口處以下。若低於分模線代表牙口處被包在母模側，脫模時就撐不開了。
如左圖，強脫的牙型設計要注意幾項原則
1.壁厚T約等於牙深W的1.5倍
2.牙型脫模側要做拔拔，A小於55度
3.脫模R角 > 1
4.牙深以小於1為佳
絞牙機構
絞牙機構是指螺紋的入子被馬達或是油壓缸帶動齒輪、皮帶來旋轉旋出。這種作法能保持牙型的設計。但這種作法需要計算清楚絞牙機構在退牙所需要的圈數，須確保馬達帶動的退牙圈數大於產品的螺紋圈數，若是退牙沒有退乾淨，產品還有幾牙和入子沒有完全脫離，頂出就會有問題，因此務必計算清楚。
退牙圈數計算 :(以上圖為例)
馬達主動軸旋轉圈數 > 產品螺牙圈數 ÷ [(馬達主動齒輪齒數÷牙軸主動齒輪齒數) × (牙軸被動齒輪齒數÷牙軸行星齒輪齒數)]
模具在成型時，若產品限位不佳，會造成退牙旋轉時產品被帶動，這種情況好一點就是產品完全與牙軸一同空轉，但更嚴重可能造成產品異位咬死導致牙軸也咬死，若馬力太大就直接絞壞產品甚至模具受損。 因此產品要在母模裡沉入適當的部位，再者，不要為了讓齒型成型的更完整而讓保壓條太高，產品會將牙軸入子包太緊，也會迫使被帶動的狀況發生，留意澆口大小與位置才是成型出良好齒型的關鍵。
手動嵌埋脫模
將螺紋芯做嵌埋設出，射出後一同頂出，在機外手動將型芯旋出。這種作法會需要製作拆換模組(型芯/模仁，模組在射出後取出，再將螺紋部的芯子旋出。因此，此方法很明顯地只適用於小量生產，而且必須備兩套型芯/模仁替換才能不中斷生產，一組機內成型用，一組機外取芯。
埋入螺母
螺牙套雖然是屬於金屬零件，但一樣可以採用塑膠射出的工藝製造。埋入螺母是電子零件非常常見的作法，由於許多電子零件的的螺絲孔較細小，用射出成型的會十分困難，且螺牙太小強度就差，這種產品都是需要直接鎖附金屬螺絲，因此使用埋入螺母才能符合結構需要的強度與耐用性。不過埋入螺母的眉角也是不少。基本上大部分的金屬埋入射出都有相同的問題，不外乎就是定位、溢料包覆、塑件破裂等問題。
塑料射出流動時，恐會沖開嵌件使之位移，這種情況較容易發生在小徑的螺母。由於對應的入子也較細，容易變形造成偏移，再來就是與螺母內徑接觸面積不夠而導致螺母彈出亦或是抓不住而旋轉。這種定位不良就會造成嚴重程度不等的溢料。通常這種狀況需要在入子上增加結構用以咬住螺母。另外常見的問題就是金屬螺母與塑膠的膨脹係數不同，在模具內收縮狀況不一，除了公差控制問題外，收縮過大造成的應力釋放也會造成塑件破裂。
因此兩點必須注意，一個是銅牙套必須先做預熱的動作以減少急遽升溫造成的尺寸膨脹量。一般銅牙套可以60-70度左右，加熱10分鐘以上再放入模具內。第二點就是塑膠螺絲柱的外徑不應當設計的太大，太大意味著肉厚太厚，收縮程度就會高。一般建議塑膠柱外徑是銅牙套外徑的1.5倍，可在依實際肉厚做調整。
▲塑膠柱外徑是銅牙套外徑的1.5倍
