塑膠射出是什麼?塑膠射出成型流程與9個步驟

塑膠射出是什麼?塑膠射出成型流程9個步驟、原理與製程一次懂!

塑膠射出成型是把塑膠原料加熱塑化,注入閉合的模具,經保壓、冷卻後開模取件的製造方式。塑膠射出成型流程可分為原料準備與機台成型循環;本文沿用工廠作業順序,整理從盤料、烘料到取件的9個步驟,幫你看懂每個環節在做什麼,以及哪些條件會影響成品品質。

塑膠射出原理:讓塑料在模具內成形,再冷卻取出

塑膠射出的核心,是由射出機讓材料具備流動性,再利用模具形成產品形狀。本文介紹的是熱塑性塑膠的射出成型;不能把相同條件直接套用到所有材料與製程。

可以把三者分開理解:原料提供產品所需的材料特性,模具形成零件的形狀與結構,射出機則控制塑化、充填等成型動作。麥克筆外殼等塑膠件,就是原文章用來說明的例子。

原文章塑膠射出成型說明圖

塑膠射出成型流程總覽:先分清備料與成型循環

盤料與烘料屬於生產前的材料準備;模具閉合後的射出、保壓、冷卻、開模與取件,才是反覆進行的成型動作。以下9步是本文的作業整理方式,不代表每次射出都要重新烘一次原料。

作業階段本文步驟要完成的事
原料準備1 盤料、2 烘料確認材料與配料,依材料要求處理水分。
塑化與模內成形3 入料塑化、4 射出、5 保壓、6 冷卻讓塑料進入模穴,並冷卻到能取出的狀態。
取出產品7 開模、8 頂出、9 取件依模具及取件設計移出成品,再進入下一循環。

合模與鎖模是射出前必須確認的動作,原文章未單獨列成一步,本版補在步驟4。實際機台動作也可能重疊,例如冷卻期間準備下一次射出的塑料,不能把這份清單當成所有動作都完全分開的計時表。

塑膠射出成型的9個步驟,各自在控制什麼?

Step 1|盤料:確認材料與配料需求

盤料的重點,是依產品需求確認要使用的材料及配料方式。需要混料時,依確認的比例均勻混合,而不是每種產品都使用相同配方。

Step 2|烘料:依材料要求處理水分

烘料不是設定一組溫度、時間就能適用所有塑膠。是否需要乾燥、乾燥條件及含水要求,應依原料供應商的加工資料與材料狀態確認,避免把單一材料的條件當成通則。

Step 3|入料與塑化:讓原料成為可流動的熔膠

材料送入射出機料管後,透過加熱與螺桿作用進行塑化,準備供下一次射出使用。這個過程是「熔融、塑化」,不是把塑膠溶解在液體中。

料管溫度與啟動條件需要對應材料及設備要求;不能只沿用上一個產品的設定。

Step 4|合模後射出:將熔膠送進模穴

模具閉合、鎖模條件確認後,射出機將熔膠注入模穴。射出速度、壓力與轉入保壓的時點,需要依產品、模具及材料調整,不能把固定填充百分比當成每件產品的標準。

Step 5|保壓:在成形過程維持適當壓力

保壓是在充填後維持適當壓力,在澆口尚未封凍時補充材料、補償收縮。保壓不是越高越好,必須與模具及產品條件配合。

Step 6|冷卻:讓產品達到可脫模的狀態

塑料進入模具後需要散熱、定形,才適合開模取出。冷卻條件會影響成型週期與產品狀態,不能只為縮短時間,就忽略取件時是否仍容易變形。

Step 7|開模:依模具結構分開模板

冷卻到適當狀態後,機台打開模具。開模順序與產品留在哪一側,要依模具結構及取件方式設計,不能把單一模具的方式套用到所有產品。

Step 8|頂出脫模:讓產品離開模具

模具透過設計好的頂出機構讓產品脫模。若採用頂針,產品可能留下頂針痕;因此外觀面與頂出位置,需要配合產品要求考量。

Step 9|取件:將成品移出生產區域

取件方式依產品與設備配置而定,機械手臂是原文章介紹的方式之一。取件安排要避免產品與流道碰撞或落下受損,並配合後續生產動作。

完成取件、確認可以再合模後,機台接續下一循環。成型週期的英文是 Cycle time;它不是只計算塑料注入模具的那段時間。

看懂製程後,為什麼還要一起確認模具與產品要求?

同樣完成上述步驟,不代表產品就一定符合使用需求。成品品質還要回到材料、模具、成型條件,以及產品本身的尺寸與功能要求一起判斷。

例如你在意的是組裝配合,就不能只確認「有沒有射出完整的外形」。和製造端討論時,應說清楚哪裡需要配合、哪些位置是外觀重點,再確認相應的模具及射出條件。緯凱提供的是製造端建議,不替客戶決定產品功能或取代產品研發。

若你還沒有模具,下一步可看塑膠模具開發流程;若已有圖面、正在比較合作廠商,接著看塑膠射出代工廠的7個評估重點。

從製程理解走到代工評估,下一步看你的需求

這篇先幫你看懂塑膠射出怎麼做。費用、材料與選廠有各自需要討論的條件,不必在一篇流程文章裡全部混在一起。

緯凱原文章塑膠射出機器照片

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原文:緯凱工業 安宏。

緯凱工業 20210928 安宏

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