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2019/03/07 射出成型穩定的關鍵 ④ 模溫篇

射出成型穩定的關鍵-模溫篇

增加流動阻力的第三個因素:模溫太低。

當模具的溫度較低時,皮膚層增厚的速度快,流動阻力的增加也快。反之,使用高模溫時,流動阻力增加慢,塑料較容易充填模腔,也就是比較容易射出。
一般來說,原料的加工溫度越高,或加工溫度範圍越小時,經常會使用高模溫來射出,比方說,塑膠尼龍(Nylon)或PC料,在生產時大多需要使用高模溫;另外,當產品肉厚太薄時,為了降低動阻力,往往也會使用高模溫進行生產。
雖然高模溫有利於射出,不過,提高模溫的最大缺點,則是生產週期會變長,從公式上可以看得出來,當模溫越高,所需要的冷卻時間就會越長。

tc=冷卻時間   T0=模壁溫度

當產品在塑料充填完成後,下一個階段就是冷卻。在射出成型過程中會使用的三種水,分別為常溫水、模溫水及冷凍水。

一、常溫水
所謂常溫水,顧名思義就是接近當下環境溫度的水,水溫大約在25-33度C左右。
大多數的射出廠,為了加快生產週期,最常使用「常溫水」來作為模具冷卻的循環水。而常溫水容易因為氣候因素導致溫度上的落差。當水溫不穩定時,塑料在模具內產生的皮膚層的速度就會不同,射出時的流動阻力也會不同,最終影響生產品質的穩定性。
二、冷凍水
冷凍水指的是經過冷凍機降溫後的水,水溫大約為13-17度C。
冷凍水的優點,則是可以幫助射出時快速地建立皮膚層,並縮短生產週期,但對於注重尺寸與外觀的產品則較不適合。
三、模溫水
模溫水指的是經過模溫機加熱後的水,水溫大約為60-120度C。
而模溫水的使用時機呢,射出成型的冷卻步驟,最重要的目的是順利地將成品頂出,因此,成品表面需要固化,才不會在頂出時產品變形。一般來說,產品頂出的最佳時機是產品冷卻到該原料的「熱變形溫度」以下。因此,在使用模溫機時,溫度上限最好是設在該原料「熱變形溫度」下10度C,以避免頂出變形或冷卻時間過長。
「高模溫」有利於射出,但冷卻時間也會較長,要拿捏一個最佳的模溫設定,就需要在「品質要求」、「原料特性」及「時間成本」三者間取得最好的平衡。
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