生產技術問題

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簡單來說,就是將塑膠原料「固態」經過高溫加熱熔融為「液態」後,充填入模具內,再經過冷卻固化為成品「固態」的過程。
您可以想像在做巧克力,先選用不同的口味,混合之後再加熱融化,接著倒入不同的巧克力模中,靜待冷卻固化後,再將巧克力取出。
相較於金屬材質,塑膠有著質地輕、價格便宜、可快速且大量生產的特性。
此外,在形狀結構及表面加工上,亦比金屬成形來得容易。近30年來,塑膠製品已經大幅度地取代金屬或其它材質的製品,並普遍運用於日常生活裡的大多數用品上。
塑膠主要區分為兩大類:「熱塑性塑膠」與「熱固性塑膠」
舉例而言,寶特瓶屬於熱塑性塑膠,輪胎則屬於熱固性塑膠。而塑膠射出成型的原料,大多屬於熱塑性塑膠為主。
熱塑性塑膠又可區分為泛用塑膠(PE、PP、PS、ABS…)、泛用工程塑膠(PA、POM、PC…)、彈性體(TPEs..)等。
比方說,PP常用於餐具或文具類產品,ABS則常用於玩具、電子產品等,PA則常被使用於工業零件等。
並非所有的塑膠原料皆可進行表面加工,較適合加工的原料如PS、ABS等。
而常見的表面塗裝加工方式有:噴漆、印刷、電鍍、雷雕、燙金、水轉印等製程。

了解更多►表面加工
金屬製品的表面加工製程有以下幾種:拋光、塗裝(液體/粉體)、電鍍、電著、陽極/陰極處理 ...等製程。

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以目前3D列印的技術,尚無法取代塑膠射出。
由於塑膠射出成型有著「快速且大量生產」的特性,且表面的細緻度亦較3D列印佳,結構強度亦較好。
但3D列印的應用普及化,能有效幫助在初期開發過程中,進行產品設計的驗證與外觀尺寸設計的修正。

3分鐘影片:3D列印可以取代塑膠射出嗎?
塑膠原料的種類至少涵蓋20大類以上,主要是為了因應不同的產品功能與需求,各式各樣的塑膠原料逐漸被開發出來。例如PP的耐高溫性、成本低,適合用於製作一次性餐具。而ABS則兼具強度和韌性,同時也容易進行表面加工,因此很常被運用於玩具和電子產品。

雖然塑膠原料的種類繁多,但只要您提供的產品其「功能」與「需求」明確,我們皆能為客戶選用最合適的原料材質。
塑膠製品在尺寸控制上的其中一個很大的特點:成型「後收縮」的問題,不同的原料其縮水率也不同。因此,不同的塑膠材質在進行後續組裝時,更需要注意縮水率的差異性,在裝配上的尺寸公差亦需要仔細規劃。
此外,由於塑膠原料後收縮的特性,在尺寸越大的部位,其尺寸控制上越不易。因此,對於尺寸要求精密的產品,更需要特別設計尺寸公差範圍,並標示出來。這對於在前段模具的水路冷卻設計及後段量產的品質管制,皆有莫大的幫助。
需評估修改的範圍與程度,如果只是局部或表面上的微小修改,都是容易的。
假設產品結構變化太大,或受限於模具既有結構的空間限制,則困難度會大幅增加。
就以往的經驗,產品進行模具修改的原因,除了表面外觀的改善外,最常見的即為組裝配合的問題。大多為初期在進行產品設計時,就已存在著有組裝干涉的問題,或者是組裝的間隙太小,沒有預留生產的尺寸公差。

為此,在開模前,我們皆會跟客戶詳細確認「外觀要求」與「組裝需求」,協助客戶反覆檢查圖面與公差問題,避免日後產生模具大改的問題。
在產品設計上,大多是在最理想的預設條件下設計。但實際在生產過程當中,可能會因為產品的「形狀尺寸」、「模具結構」、「原料選擇」、「機台性能」、「射出參數」等五大類而影響生產結果。
舉例來說,合適的成品肉厚約1.5-2.5mm,如果肉厚最薄處為1.0mm,原料選擇PC料,則該處在成形時,就會有充填不完全的可能性。又或者產品背面有肋骨設計,導致其肉厚不均,在射出成形後其表面就會有明顯的縮水痕跡。

因此,最好的合作方式是,設計者和生產者能在量產前進行充分的溝通。有經驗的設計者,會避免設計出無法成型的形狀尺寸。而有經驗的生產者,也能帶著設計者避開一些常見的產品設計陷阱。

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