射出業(yè)近況
塑料射出成型制品因具有優(yōu)異的特性﹐使用量正逐年增加﹒根據工業(yè)局的統(tǒng)計數(shù)據顯示﹐國內塑料加工業(yè)廠家數(shù)目近一萬家﹐從業(yè)合占制造業(yè)總人數(shù)的11%﹐產值約占總產值的9.5%﹒但員工人數(shù)在50人以下的廠家﹐竟占了85%﹐可見塑料射出成型加工業(yè)﹐屬中小企業(yè)的占絕大多數(shù)﹒
業(yè)界追求的精密射出技術
如何提升技術﹑創(chuàng)造產品的附加價值﹐乃成為業(yè)界首要努力的目標﹒精密射出成型技術也因此逐漸受到重視﹒
何謂精密射出成型﹖顧名思義﹐就是以較高的射出成型技術﹐制造出精度高的塑料制品﹒
談到精密射出成型﹐應從二個層面來思考﹒一種是在設計開發(fā)階段﹐就先擬定一套完整的生產技術﹐掌握這些生產因素﹐使做出來的成品精度﹐控制在預測的精度范圍內﹒這種技術層次較高﹐似屬于研究開發(fā)的技術﹒
另外一種是在生產前﹐尚無法確保掌握在生產過程中﹐制造出來的成品精度到底是多少﹖只知道它大概在某個程度范圍內﹒有時﹐甚至無法預知制品的精度到底是偏上限﹐還是下限﹖但是在試做過程中﹐可以根據投入的生產因素及得到的制品精度范圍﹐再來調整﹑修正投入的生產條件﹐使制品精度更能符合需求﹐并且更希望在往后的每一次量產中﹐都能得到質量穩(wěn)定性﹑再現(xiàn)性很高的產品﹒
以上兩種方式﹐應該都市目前業(yè)界所追求的精密射出成型技術﹒
何為“精密“射出成型
本文所談到的精度﹐除了尺寸﹑公差精度外﹐應包括制品表面精度（縮水﹑凹痕﹑接合線﹑光澤度﹑平坦度……等）﹒
就塑料制品尺寸縮水來說﹐層次較高的精密射出成型技術﹐應該在模具設計之初﹐就能根據制品大小﹑形狀﹑塑料原料﹑澆口大小﹑流動方向﹐決定一個很精確的縮水律﹐而模具尺寸即依此縮水律來設計﹑加工﹒在射出成型時﹐再依環(huán)境﹑原料的處理﹐決定最佳的成型條件﹐使做出來的制品尺寸經過縮水后﹐正好符合成品圖上所要求尺寸精度﹒
層次較低的精密射出成型技術﹐就是在模具設計時無法精確的決定縮水律等﹐預知射出后的成品質量﹒只能在以后生產時﹐根據做出來的制品質量的變化清醒﹐修正生產因素（包括料的干燥﹑射出條件的調整……等）﹐使制品的最終質量接近成品圖的要求﹐并控制在以后每次生產都能達到這個精度﹒
因此精密射出成型技術﹐就是（1）無人化全自動（2）成型周期一定的生產技術﹒本文僅就目前業(yè)界較迫切需要改進的后半段加以探討﹐我想應有事半功倍之效﹒
業(yè)界優(yōu)先改善項目
目前﹐許多業(yè)者認為要達到精密射出成型﹐最迫切需要優(yōu)先改善的是﹕精密的模具與高精度自動化射出成型機﹒其實這二個因素﹐只是精密射出成型技術中很小的一環(huán)﹐還有許多很重要的部分被我們忽略了﹒
過分的強調模具及成型機的重要性﹐反而使我們不去重視其它更重要﹑且更應該多注意的部分﹒
精密成型技術是一種連續(xù)性﹑相互關聯(lián)的﹑許多技術的組合﹐它代表企業(yè)整體的技術能力與水準﹑不良率的高低﹐是整個企業(yè)能力的總表現(xiàn)﹐并非某個單位﹑某個人的能力表現(xiàn)﹒質量差﹑不良率的產生﹐也不是某個員工的不對﹐因為沒有員工愿意作出不良品﹒
精密射出宜考慮因素
既然精密射出成型技術﹐是許多相互關聯(lián)技術的組合﹐所以我們應該從塑料原料的質量﹑處理方法﹑加工環(huán)境﹑機臺性能﹑模具質量﹑射出成型條件的設定等一連貫因素來考慮﹒而這些因素有﹕
（1）季節(jié)﹕春﹑夏﹑秋﹑冬氣候的變化﹐冷卻水溫度的差異﹒
（2）時間﹕白天﹑晚上﹑早上﹑周一﹑周六﹑周日的差異﹒
（3）人員﹕人員熟練度﹑情緒﹑疲勞﹑注意力﹑個性﹑習性……等﹒
（4）環(huán)境﹕天候（晴雨天﹑溫度﹑濕度的影響）﹐風的大小﹑方向﹐暖房﹑冷氣﹑塵埃﹑冷卻水量的變動﹐水溫的變化﹐水垢的影響﹒
（5）材料﹕材料質量的穩(wěn)定性﹐廠牌的差異﹐干燥
射出業(yè)近況
塑料射出成型制品因具有優(yōu)異的特性﹐使用量正逐年增加﹒根據工業(yè)局的統(tǒng)計數(shù)據顯示﹐國內塑料加工業(yè)廠家數(shù)目近一萬家﹐從業(yè)合占制造業(yè)總人數(shù)的11%﹐產值約占總產值的9.5%﹒但員工人數(shù)在50人以下的廠家﹐竟占了85%﹐可見塑料射出成型加工業(yè)﹐屬中小企業(yè)的占絕大多數(shù)﹒
業(yè)界追求的精密射出技術
如何提升技術﹑創(chuàng)造產品的附加價值﹐乃成為業(yè)界首要努力的目標﹒精密射出成型技術也因此逐漸受到重視﹒
何謂精密射出成型﹖顧名思義﹐就是以較高的射出成型技術﹐制造出精度高的塑料制品﹒
談到精密射出成型﹐應從二個層面來思考﹒一種是在設計開發(fā)階段﹐就先擬定一套完整的生產技術﹐掌握這些生產因素﹐使做出來的成品精度﹐控制在預測的精度范圍內﹒這種技術層次較高﹐似屬于研究開發(fā)的技術﹒
另外一種是在生產前﹐尚無法確保掌握在生產過程中﹐制造出來的成品精度到底是多少﹖只知道它大概在某個程度范圍內﹒有時﹐甚至無法預知制品的精度到底是偏上限﹐還是下限﹖但是在試做過程中﹐可以根據投入的生產因素及得到的制品精度范圍﹐再來調整﹑修正投入的生產條件﹐使制品精度更能符合需求﹐并且更希望在往后的每一次量產中﹐都能得到質量穩(wěn)定性﹑再現(xiàn)性很高的產品﹒
以上兩種方式﹐應該都市目前業(yè)界所追求的精密射出成型技術﹒
何為“精密“射出成型
本文所談到的精度﹐除了尺寸﹑公差精度外﹐應包括制品表面精度（縮水﹑凹痕﹑接合線﹑光澤度﹑平坦度……等）﹒
就塑料制品尺寸縮水來說﹐層次較高的精密射出成型技術﹐應該在模具設計之初﹐就能根據制品大小﹑形狀﹑塑料原料﹑澆口大小﹑流動方向﹐決定一個很精確的縮水律﹐而模具尺寸即依此縮水律來設計﹑加工﹒在射出成型時﹐再依環(huán)境﹑原料的處理﹐決定最佳的成型條件﹐使做出來的制品尺寸經過縮水后﹐正好符合成品圖上所要求尺寸精度﹒
層次較低的精密射出成型技術﹐就是在模具設計時無法精確的決定縮水律等﹐預知射出后的成品質量﹒只能在以后生產時﹐根據做出來的制品質量的變化清醒﹐修正生產因素（包括料的干燥﹑射出條件的調整……等）﹐使制品的最終質量接近成品圖的要求﹐并控制在以后每次生產都能達到這個精度﹒
因此精密射出成型技術﹐就是（1）無人化全自動（2）成型周期一定的生產技術﹒本文僅就目前業(yè)界較迫切需要改進的后半段加以探討﹐我想應有事半功倍之效﹒
業(yè)界優(yōu)先改善項目
目前﹐許多業(yè)者認為要達到精密射出成型﹐最迫切需要優(yōu)先改善的是﹕精密的模具與高精度自動化射出成型機﹒其實這二個因素﹐只是精密射出成型技術中很小的一環(huán)﹐還有許多很重要的部分被我們忽略了﹒
過分的強調模具及成型機的重要性﹐反而使我們不去重視其它更重要﹑且更應該多注意的部分﹒
精密成型技術是一種連續(xù)性﹑相互關聯(lián)的﹑許多技術的組合﹐它代表企業(yè)整體的技術能力與水準﹑不良率的高低﹐是整個企業(yè)能力的總表現(xiàn)﹐并非某個單位﹑某個人的能力表現(xiàn)﹒質量差﹑不良率的產生﹐也不是某個員工的不對﹐因為沒有員工愿意作出不良品﹒
精密射出宜考慮因素
既然精密射出成型技術﹐是許多相互關聯(lián)技術的組合﹐所以我們應該從塑料原料的質量﹑處理方法﹑加工環(huán)境﹑機臺性能﹑模具質量﹑射出成型條件的設定等一連貫因素來考慮﹒而這些因素有﹕
（1）季節(jié)﹕春﹑夏﹑秋﹑冬氣候的變化﹐冷卻水溫度的差異﹒
（2）時間﹕白天﹑晚上﹑早上﹑周一﹑周六﹑周日的差異﹒
（3）人員﹕人員熟練度﹑情緒﹑疲勞﹑注意力﹑個性﹑習性……等﹒
（4）環(huán)境﹕天候（晴雨天﹑溫度﹑濕度的影響）﹐風的大小﹑方向﹐暖房﹑冷氣﹑塵埃﹑冷卻水量的變動﹐水溫的變化﹐水垢的影響﹒
（5）材料﹕材料質量的穩(wěn)定性﹐廠牌的差異﹐干燥
的方法（時間﹑溫度的控制……）﹐染色配色的方法等﹒（6）機械及周邊裝置﹕機臺的性能﹑廠牌的差異﹑機臺的磨耗﹑劣化﹑使用方法﹑計測儀器﹑計器方法﹑溫度控制器的種類﹑性能﹑冷煤（油﹑水）﹑冷煤的流速﹑流量及電壓的穩(wěn)定性……等﹒
（7）模具﹕模穴多寡﹑流道系統(tǒng)﹑尺寸精度﹑模具材質﹑磨耗﹑強度﹑冷卻回路的設計……等﹒
（8）成型條件﹕作動油的溫度﹑成型壓力﹑速度﹑周期﹑成型條件的穩(wěn)定性……等﹒
以上僅就其中較為業(yè)界疏忽的幾項﹐提出來供大家參考﹐并請指正﹒
先從外在的因素（風﹑室溫環(huán)境﹑時間）來談﹕
風
如果從射出成型加工材料溫度的變化過程來看﹐模具可說是一部熱交換機﹐塑料原料經過加熱﹑混烘﹐經過模具成型后﹐呈急速的冷卻﹐應該有一定的規(guī)則﹐否則結晶化的溫度﹑時間﹑速度﹐都會受到影響﹒
塑料料冷卻的變化﹐與制品的收縮率有密切的關系﹒大家都注意到機臺的3段﹑4段的溫度控制﹐而沒有注意風向與速度對射嘴﹑模具的影響﹒因此嚴格說起來﹐工廠里的電風扇應受到管制﹐不能任意使用﹒
室溫
塑料原料加熱注入模具后﹐急速冷卻﹐一部分的熱量由冷媒帶走﹐一部分散入大氣中﹔同時加熱料管亦散播出大量的熱到大氣中﹒熱的空氣往上升﹐如何在廠房的上層適度的抽風﹐或籍大氣空氣流動帶走上面的熱空氣﹐并且在廠房的底層部注入冷空氣（同時將熱空氣往上擠）﹐有待改善﹒
適當?shù)目照{﹐控制廠房溫度在27°C左右﹐乃為精度成型必要的條件之一﹒
環(huán)境
塵埃的去除﹐料筒的加蓋（及靜電除塵）﹐地面的清拭﹐循環(huán)水流壓力大小﹐電壓的穩(wěn)定性……等﹐亦不可疏忽﹒
時間
如果白天﹑晚上產生質量有差異﹐或者周一﹑周六產生質量上有差異﹐這種情況幾乎可以判定﹐問題出在模具溫度的不穩(wěn)定﹒在休假日后開機生產﹐模具溫度還沒有上升到固定范圍內﹐就開始生產﹐如此作出來的東西﹐很少會有合格品﹒
以上四項為外在的間接因素﹒接著討論與射出成型有直接關系的其它因素﹕
材料
高精度制品的流痕﹑光澤度﹑透明度﹐有求比較嚴格﹐對于材料的干燥技術也特別講究﹒大使一般都只注意到干燥的溫度與時間﹐甚至為了達到干燥的效果﹐不惜提高干燥溫度﹑這事絕對錯誤的﹐溫度提高﹐易造成材料分解變質﹐尤其對熱較敏感的材料﹐如PA﹑PVC等﹐泵為嚴重﹒正確的方法﹐應該是稍微降低干燥溫度﹐延長干燥時間﹒
但是有一點必須特別注意﹕在密閉的容器內干燥﹐水氣沒有過濾去除﹐而進入的空氣并沒有除濕﹐經過加熱后﹐空氣的相對濕度降低﹐絕對濕度卻沒有改變﹒由于在空氣沒的水分并沒有減少﹐如何能叨叨干燥的效果﹖
因此﹐如何做到除濕干燥﹐乃為精密成型技術不可或缺的一環(huán)﹒
機臺（制品重量）
自動化的射出成型機﹐可彌補射出成型技術的不足﹒但如果具備熟練﹑高深的射出成型技術﹐并不一定需要自動化的射出成型機﹒目前業(yè)界使用機臺較常疏忽的有兩項﹕
一是使用過大的機臺來成型﹒因為機臺過大﹐料筒的容積也隨著加大﹐使得料在料筒內停留的時間過長﹐因加熱時間過長而變質﹐直接影響制品的精度﹒
另一項被業(yè)界所疏忽的﹐就是未能注意機臺規(guī)格中的最大射出量﹕x g﹒假設某機臺的最大射出量是50g,今制品的重量是30g﹐認為這種搭配萬無一失﹐其實卻忽略了最大射出成型量的單位時間是g/分﹒因此﹐還須再計算制品每分鐘的生產重量﹐是否超過此界限﹖如果違反此規(guī)則﹐會造成材料在料筒內有混煉不均的現(xiàn)象﹒沒有充分混煉熔融﹐就被擠出成型﹐結果質量當然不好﹒
料溫
為使料在料筒內充分熔融﹐提高溫度有助于混煉的程度﹐但是卻因溫度的提高﹐造成材料的變質﹒最好是適度的降低料溫﹐比平常用的溫度再降5~10%﹐不足的部分﹐改由提高
rpm的方式來補足﹒因為rpm的提高﹐可以增加料的剪斷摩擦熱﹐此熱適足以彌補溫度不足的部分﹒由于摩擦生熱只是瞬間﹐料無變質之虞﹐并且因料筒旋轉產生的摩擦熱比較均勻﹐不會有局部過熱的情形發(fā)生﹐值得業(yè)界一識﹒流道系統(tǒng)
這里所稱的流道﹐包括澆口的設計﹒通常﹐材料由高溫進入溫度較低的模具中﹐為使受到相當程度冷卻的塑料原料能順利的流進模穴內﹐并減少制品的充填不足﹑接合線﹑縮水﹑凹陷……等不良狀況﹐都想盡量加大流道的截面積﹐也相對加大﹒其實這正犯了下述二項的錯誤﹕
一是流道截面積加大﹐而料的流速成平方關系﹐呈倍數(shù)的下降﹔流速下降﹐料在流道停留的時間成平方倍數(shù)的增加﹐適足以增加料的冷卻﹐如此反而阻礙料的流動﹒
如果我們檢討一下澆口的截面積那么小（比流道的截面積小了很多）﹐料照樣可以流進模穴內﹐為什么流道需要那么大的截面積﹗
二是流道截面加大﹐流速減緩﹐較易冷卻﹐相反的﹐如果將傳統(tǒng)的流道截面積取小﹐會因料在流道中的流速成平方關系的增加﹐速度加快﹐摩擦所產生的熱﹐適足以改善料的流動性﹒
因此流道截面積取小﹐反而有助于料在流道中的流動﹒因溫度的上升﹐在模穴充填過程中所生的質量不良點（如接合線……）﹐可減至最低的程度﹒
至于澆口的設計﹐應少用側澆口﹐因料由較大的截面積﹐忽然進入較小的截面積時﹐會有短暫停留現(xiàn)象﹐且因截面積逐漸變小﹐而有加速流動（生熱）的現(xiàn)象﹐因無冷料發(fā)生﹐可以得到精度較高﹒
透氣孔
大家都很了解透氣孔的重要性﹐遇到充填不良的問題﹐很快就會聯(lián)想到透氣孔的問題﹒但是透氣孔的制作﹐應該注意下列必須考慮的事項﹕
（1）膠件前端為一種很稠的乳膠狀物質﹐極易堵塞設在分模在線的透氣孔﹐尤其是鎖模力過大時﹐這種現(xiàn)象更明顯因此理想的透氣孔﹐應設在與分模線垂直的位置上﹐如頂出銷﹑分割塊上﹒
（2）在成型品的末端﹑心型銷上﹑鑲入塊上做透氣孔比較簡單﹐如果空氣堆集的部位在成品的中心﹐中央部位時透氣孔便無法制作﹒此為澆口數(shù)目與位置的設置不當所致﹒
（3）如果包風不明顯﹐只在成型品孔圓周上呈現(xiàn)一條接合線﹐可在心型（不論是鑲入或鑲1體式）上﹐對準接合線位置上逃一個小孔﹐來容納成型中多余的氣體﹒此種方法﹐對消除接合線有很好的效果﹐值得一識﹒
成型周期
為了節(jié)省成本﹐提高產能﹐很少有人會無緣無故的增加成型時間﹐但是在下述 三種現(xiàn)象會采用不當﹑過長的成型周期﹒
（1） 為了改善成型品變形及凹陷現(xiàn)象﹐常以增加冷卻時間（即延長成型周期）來克服﹒
（2） 使用過大的機臺﹐料在料筒內停留的時間過長﹐與成型周期過長﹐對料（因過熱）所生的破壞力相同﹒
（3） 制品肉厚不均﹒為了使厚度大的部分達到充分的冷卻效果﹐常常以延長成型周期來克服﹒
以上三種清醒﹐都使原料在料筒內提留的時間過長﹐而破壞了原有的特性﹒
模溫控制
由于塑料件原料由高溫進入模具內﹐經過冷卻硬化后﹐ 才由模具中取出﹐為使制品能充分硬化﹐應做好冷卻工作﹒但是﹐如果冷卻系統(tǒng)不佳﹐則只有延長冷卻時間（增加成形周期）﹐此實是本未倒置﹒
膠料在模具內充分均勻并不容易﹐常因肉厚不均而有不均勻的冷卻﹒由于牽涉范圍太廣﹐不在這里說明﹒僅就模溫控制中最重要的部分敘述如下﹕
1﹑膠件經過模具冷卻硬化后取出﹐但是千萬不要把模具當作冷卻機具﹐其實在膠件充填尚未完成前﹐模具也有保溫的功能﹐因此﹐應該把模具視為一部熱交換機﹐而不能視為冷卻制品的冷卻機具﹒
2﹑模具冷卻水路的設計﹐應該稱為模具溫度控制﹐而不能稱為模具冷卻系統(tǒng)﹐亦不能稱為模具冷卻回路﹒
3﹑為使塑料原料在充填﹑冷卻過程中﹐不因模溫的過高或過低﹐而失去應有的特性﹐應特別重視模具的溫度控制﹒
目前因冷
卻水的溫度普遍偏低﹐一般常用的話水溫為室溫及5°C左右冰冷的水﹐較應該使用的水溫低了很多﹐如此對結晶性塑料原料﹐如尼龍﹑POM﹑PBT﹑PPS的影響很大﹒4﹑為了使冷卻水能充分的帶走模具中的熱量﹐正確的做法應是﹕
1）以Re＝8000~10000（亂流的標準雷諾數(shù)）的標準﹐來計算水的流速﹑冷卻水管的表面積﹒
2）以能產生亂流的水速帶走模具的熱量﹐而不是降低水溫﹑以大的溫差帶走熱量﹒因為溫差（模溫與水溫之差）過大﹐極易造成模溫的不均﹐導致成型品的變形﹒
3）當模溫很高﹐接近100°C時﹐亦應使用加壓的水來做熱交換工作﹐而不能用油來冷卻﹒因為油的粘性很高﹐比重輕﹐雷諾數(shù)Re＝dvρ/μ很難達到亂流的標準﹐而在層流的情況下﹐便很難充分帶走模具的熱量﹒
5﹑模溫的量測﹐不必深入模穴內﹐只須測量進﹑出口的水溫即可﹒
射出成型條件
目前因冷卻水的溫度過低﹐模具的溫度相對偏低﹐如此對塑料原料的充填﹑流動很不利﹒因易生冷料﹐對制品的質量影響很大﹒
因充填不易﹐一般都以提高射出壓力來克服﹐不過壓力一大﹐就容易產生，