我們在上一篇文章介紹了13類常見的射出成型缺陷,本文將針對第一個射出成型缺陷:「毛邊」來進行更詳盡的說明,涵蓋成品產生毛邊(Flash)的現象、成因以及因應對策。
模具是一組金屬零件所組成的複雜結構,但以成品的角度來看,當公模和母模閉合後,所留下的空間,就是成品的大小與形狀。正常來說,射出成品後,除了進澆口剪除後所殘留下來的細微毛邊外,其他的位置就不應該產生明顯的毛邊。
但實務上,「毛邊」卻是在射出成型過程中很常見的一種缺陷。 其造成的原因如下:
(1)「模腔內壓」大於「鎖模力」
(2)合模面有錯位
(3)合模面不平整
(4)排氣溝的間隙較大
(5)倒鉤脫模機構
(6)模板的強度不足不同的原因,毛邊所會出現的現象和位置也不同,以下逐一說明。
1、模腔內壓>鎖模力
我們在之前的影片有提到,塑料在進行充填時,會對模具內部產生壓力。這就好比像是吹氣球,當吹入越多空氣時,氣球內的壓力就會越大。同理,當射出充填時,塑料充填越多時,模腔內壓就會越高。當模腔內壓不斷地升高,公模與母模就可能會被撐開。一旦合模面被撐開,塑料就會從這個細小的間隙跑出去,接著就會造成所謂的毛邊。
這種原因所產生的毛邊,大多會在整個合模面上出現大小程度不一的毛邊。而且在模具結構較弱或模腔內壓較大的地方,毛邊的現象會更加明顯。
因此,當產品的分模面出現毛邊時,可以從以下兩點來檢查:
(1)先確認充填的保壓壓力與合模的鎖模壓力是否合適。
(2)檢查保壓壓力是否過高。
因為保壓的作用之一是壓縮塑料在模腔內的密度,所以保壓越高,模腔內壓也會越高。 假設使用60bar的壓力,就可以充飽整個模腔,使用90bar的保壓壓力,將可能造成過度撐模,導致毛邊產生。過高的保壓,也許初期比較容易成型,但長久下來對於模具及機械設備的負擔會比較大,因此在保壓壓力的設定上,建議能低就不要高。
假設鎖模壓力和保壓壓力都正常時,建議先用短射到飽模的過程去確認毛邊出現的位置,接著反推公母合模面的狀況。舉例來說,以成品不黏母模的情況下,進行60-95%的短射,觀察是否有毛邊的問題。如果沒有出現毛邊,則在進到保壓階段時,由低保壓慢慢調至高保壓,接著觀察保壓高低對毛邊的影響,以及出現的位置。 如果短射就出現毛邊的問題,則有三種可能性:合模面錯位、合模面不平整、排氣溝間隙過大。
2、合模面有錯位
合模面錯位主要的原因是,公模和母模閉合時有定位精度差異時,就會產生細微的錯位,這在成品上就會產生類似毛邊的斷差現象。
3、合模面不平整
合模面不平整的原因有很多,但簡單來說,公母模的合模面,應該是要緊緊貼合的。如果有局部的地方有未貼合的間隙,在充填時就會產生毛邊。
4、排氣溝的間隙較大
排氣溝的間隙過大,是比較少見的狀況。一般來說,排氣溝的位置通常會在公模和母模合模面的外側,讓模腔內的氣體可以排出去。以ABS為例,排氣溝的深度大約在0.02mm左右,如果加工時不小心變成0.04mm,就可能會在排氣的位置造成毛邊。
5、倒鉤脫模機構
如果產品有倒鉤設計時,模具結構則可能會有滑塊或斜銷等脫模機構,將會出現較複雜的合模面。其出現毛邊的原因與上述幾點相同,只是位置不同。
6、模板強度不足
假設在高保壓才產生毛邊,則先再確認一次,V/P切換點是否正確。因為如果模腔已充填過頭,再切換保壓,則膜腔內壓會過大。假設上述的問題都排除了,則可以檢討模具的強度是否足夠,可能是厚度不足或材料太軟,導致模板輕微凹陷變形,進而產生毛邊問題。
綜合以上說明,當發生毛邊問題時,可以先檢查射出參數方面的問題, 接著再從短射試驗到保壓壓力測試,來確認模具的合模面可能是哪一個地方有問題。 以上,就是射出成型的第一個不良缺陷:「毛邊」問題的分析與對策。 有任何問題歡迎到下方影片中留言給我們!
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