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2021/05/10 射出成型不良原因分析 ⑤ 進澆口痕跡

✐射出成型不良原因分析－進澆口痕跡

本文要探討第3個射出不良原因分析：「進澆口痕跡」。
進澆口痕跡，指的是塑料從流道進入成品時，在澆口附近所產生的痕跡。
痕跡的外觀有以下3種形式，分別為：「霧斑、噴流痕、澆口暈」，產生痕跡的原因來自於下列3點：「剪切力大、澆口小、以及模溫低」。

1、霧斑
產生「霧斑」的原因有很多種，在此主要針對「霧斑與剪切力」的關係進行探討。塑料在經由流道澆口進入成品區時，最一開始接觸模具的塑料會開始產生「固化皮膚層」，此時芯層還在持續流動中，而固化皮膚層與流動芯層會相互拉扯，進而產生「剪切應力」。

因此，當固化層建立的愈快，而充填速度也很快時，所產生的「剪切率」與「剪切應力」也會愈高。當「剪切力」過高時，塑膠就會產生裂解或破裂，同時也會產生微量的瓦斯氣。當這些裂解的塑膠與氣體附著在模具表面上時，就會出現白白的霧氣痕跡，指的就是「霧斑」。

由於澆口通常是流道最狹窄的地方，所以剪切力也會最大，這也是為什麼，進澆口附近會比較容易產生「霧斑」。

而改善霧氣痕的方法，就是想辦法降低澆口附近的剪切力。改善的方向有：
(1)增加「澆口截面積」來降低塑料通過澆口的「剪切率」。

(2)降低初期通過進澆口位置時的「射出充填速度」。

(3)提高模具的溫度來延緩固化皮膚層的形成時間。

(4)在進澆前的流道做適當的「冷料井」，藉此吸收流道上的瓦斯氣。

2、噴流痕
造成噴流痕的主要原因為「澆口位置不當」與「澆口過小」。當塑料經由澆口進入成品時，如果澆口愈小，則塑料通過時的速度與壓力就會愈高。這個原理就好比像是用水管澆花時，如果出水孔被限縮，則水就會噴得愈遠。

當澆口的位置剛好在相對開放以及較寬的成品區域時，會因為塑料在充填初期時沒有明顯的阻力，所以塑料的波前流動會直直地往前衝。此時，前端的塑料停下來時，後端的塑料還會持續往前推擠，當前端與後端無法完全相互熔接時，就會呈現不規則的蛇行紋狀，也就是俗稱的「噴流痕」。

而改善「噴流痕」的方法，就是減緩塑料通過澆口的速度或限縮噴流痕的範圍。改善的方向有：
(1)加大進澆口的截面積大小，可明顯減緩通過澆口時的速度與壓力。

(2)改變進澆口的出口位置，盡量避免塑料直接流向開放及較寬的成品區域。

(3)在進澆前的流道做適當的「冷料區」，產生短暫的分流效應，進而減緩進澆時的瞬間速度。

3、澆口暈
產生澆口暈的成因有很多，在此針對「澆口暈與溫度」的關係進行探討。

當塑料經由流道進入成品時，容易受到溫度的差異而形成固化層。而當塑料持續充填膜腔時，後端的塑料會強行突破前端已經固化的塑料，進而造成模面轉寫上的差異，或是局部的輕微裂解或破裂，此時，固化皮膚層的塑料會產生「滑移現象」，在外觀上就會形成色澤或光澤上的差異。由於都是發生在澆口附近，且呈現日月之暈狀，所以俗稱為「澆口暈」。