结合线问题探讨及解决方式

目录：一、结合线的形成与原因page1 8;二、结合线的改善方式page9;二1 、调整壁厚，改变结合线位置page10 14;二2 、调整熔合角度加上排气装置，提升结合线程度page15 17;二3、进料口移位或尺寸变更，改变结合线位置page18 24;二4、追加冷料区，排除冷料，提升结合线程度page25 31;二5、追加辅助流道，提升结合线程度page32 33。三、Mold Flow 的料口设计原则page34 36。 1/3一 、 结 合 線 與 熔 合 線 (Weld Line和 Meld Line)熔 接 線 (WELD LINES)當 兩 個 流 動 前 端 相 遇 時 就 會 產 生 熔 接 線 ， 如 左 圖 ， 因 此 在 多 澆 口 系 統 中 熔 接 線 很 難 避 免 ， 熔 接 線 除 了 在 視 覺 上 難 看 以 外 ， 由 於 應 力 集 中 ， 容 易 使 成 品 品 質 惡 化 。熔 接 線 雖 然 不 易 消 除 ， 但 是 經 由 電 腦 分 析 ， 我 們 可 以 將 其 設 計 在 比 較 不 影 響 的 位置 ， 這 樣 就 不 會 造 成 成 品 外 觀 及 內 部 結 構 的 不 良 。 澆 口 位 置 及 澆 道 尺 寸 大 小 也 與熔 接 線 的 位 置 有 很 大 的 關 係 。熔 合 線 (MELD LINES)熔 合 線 與 熔 接 線 非 常 類 似 ， 差 別 只 是 當 兩 個 流 動 前 端 相 遇 後 ， 原 料 沿 著 相 遇 的 位置 往 前 流 動 而 形 成 熔 合 線 。 2/4一 、 结 合 線 or熔 合 线 发 生 原 因 长城后门板结合线 3/5材料树脂名射出压力（kg/cm) L/TPE 1500500 280250140100PP 1200700 280240240200PS 900 300280尼 龍 900 320200POM 1000 210110硬 質 PVC 13001200900700 17013016012014010011070軟 質 PVC 900700 280200240160PC 13001200900 16012015012013090ABS 280160 一 、 各 成 形 材 料 的 L/T与 射 出 压 力 关 系 4/6一 、 Gate数 量 及 位 置在 選 擇 料 口 數 目 時 ， 可 以 將 整 個 模 穴 部 份 分 隔 成幾 個 區 間 (submoldings)， 如 圖 40， 分 隔 的 原 則如 下 ：1.每 一 個 區 間 有 相 同 的 體 積 。2.每 一 個 區 間 有 相 同 的 壓 力 降 。3.溶 接 線 及 溶 合 線 的 位 置 必 須 在 最 不 會 影 響 成 品品 質 的 區 域 。4.避 免 滯 流 效 應 。5.避 免 逆 流 效 應 。 在 這 個 簡 單 的 範 例 中 ， 料 口 數 目 及 位 置 的 選 擇 必須 符 合 P1=P2的 要 求 。 5/一 、 料 口 位 置在 訂 定 料 口 位 置 時 ， 我 們 必 須 根據 流 動 平 衡 的 原 則 ， 確 保 充 填 時模 穴 內 部 塑 料 的 每 個 流 動 路 徑 都能 保 持 相 同 的 時 間 及 壓 力 ， 應 用這 個 原 則 ， 我 們 也 可 以 判 斷 出 理想 的 料 口 數 目 。簡 單 的 模 穴 形 狀 ：圖 4749是 充 填 T形 模 穴 時 的 幾 種料 口 位 置 選 擇 方 式 ， 圖 47的 充 填方 式 可 以 達 到 流 動 平 衡 ， 但 是 充 填 路 徑 較 長 ， 需 要 比 較 大 的 充 填壓 力 。圖 48中 的 料 口 位 置 選 擇 在 中 央 部份 ， 可 以 避 免 充 填 壓 力 過 高 的 問題 ， 但 是 卻 會 造 成 流 動 不 平 衡 。圖 49中 的 料 口 位 置 選 擇 在 T形 的頂 端 部 份 ， 改 變 成 品 各 部 份 的 厚度 ， 可 以 達 成 流 動 平 衡 。 6/一 、 流 动 模 式模 具 設 計 的 主 要 目 的 就 是 設 計 出 平順 的 充 填 形 態 ， 也 就 是 在 充 填 過 程中 ， 塑 料 流 動 方 向 不 改 變 而 且 流 動前 端 能 夠 保 持 直 線 狀 態 。 以 下 介 紹一 些 能 夠 使 流 動 前 端 保 持 直 線 狀 態的 澆 道 系 統 ， 這 些 系 統 是 利 用 尺 寸設 計 來 控 制 澆 道 的 溫 度 及 流 動 形 態 。圖 41表 示 單 邊 料 口 的 充 填 方 式 ， 這種 方 式 可 以 藉 由 尺 寸 設 計 達 到 流 動平 衡 ， 也 就 是 一 般 說 的 人 工 平 衡 ，但 是 無 法 達 到 自 然 平 衡 。 圖 42表 示 料 口 在 中 心 位 置 的 熱 料 道或 三 板 模 的 人 工 平 衡 充 填 方 式 。圖 43表 示 雙 邊 料 口 的 人 工 平 衡 充 填方 式 ， 中 間 部 份 必 須 有 排 氣 口 。圖 44表 示 扇 形 料 口 的 充 填 方 式 ， 扇形 料 口 在 製 造 平 板 形 的 成 品 時 是 非常 有 效 的 ， 扇 形 的 角 度 及 厚 度 必 須詳 細 計 算 ， 以 確 保 流 動 前 端 能 保 持直 線 形 狀 ， 此 外 ， 由 於 扇 形 料 口 寬度 大 ， 可 以 設 計 的 非 常 薄 ， 而 減 少廢 料 。 7/一 、 复 杂 模 穴 形 状 的 gate位 置 选 择圖 5053是 充 填 複 雜 模 穴 時 的 幾 種 料 口 位 置 選 擇 方 式 ，圖 50中 我 們 採 用 三 個 料 口 從 圖 面 的 下 方 注 入 ， 很 明 顯 的 ，由 於 充 填 區 域 不 同 ， A料 口 的 尺 寸 必 須 大 於 B料 口 ， 這 會產 生 一 些 問 題 點 ， 第 一 個 是 逆 流 問 題 ， 由 於 AB料 口 的 距離 近 ， A料 口 流 出 的 塑 料 會 與 B料 口 產 生 逆 流 效 應 ， 使 B料 口 附 近 的 區 域 過 度 充 填 。 即 使 我 們 調 整 AB間 的 距 離 ，問 題 仍 然 存 在 。如 果 改 變 料 口 位 置 從 另 一 面 充 填 ， 如 圖 51所 示 ， 將 會 產生 另 一 個 問 題 ： 溶 接 線 位 置 恰 好 在 成 品 最 薄 部 份 的 中 心線 上 。 如 果 改 變 料 口 位 置 如 圖 52所 示 ， 利 用 輔 助 流 道 來 增 加 B料 口 的 充 填 區 域 ， 也 會 產 生 另 一 個 問 題 ： 輔 助 流 道 會 具高 方 向 性 ， 難 以 剪 斷 。如 果 我 們 將 模 穴 分 成 三 個 區 間 ， 使 每 個 區 間 的 體 積 及 壓力 相 等 ， 如 圖 53所 示 ， 將 可 以 得 到 較 佳 的 充 填 形 態 。 8/一 、 滞 流 效 应 的 对 应圖 5557表 示 採 用 多 料 口 的 方 式 以避 免 滯 流 效 應 的 例 子 ， 在 圖 55及56中 我 們 分 別 由 A及 B的 料 口 處 開始 充 填 ， 由 於 整 個 充 填 過 程 很 明顯 地 前 後 分 成 厚 薄 兩 個 區 域 ， 導致 滯 流 現 象 。在 圖 57中 我 們 將 模 穴 分 成 兩 個 區間 ， 使 用 兩 個 料 口 進 行 充 填 ， 此外 ， 為 了 避 免 溶 接 線 位 置 恰 好 位於 較 薄 或 厚 薄 區 的 交 接 處 而 影 響 成 品 強 度 ， 我 們 計 算 出 適 當 的 澆道 尺 寸 來 控 制 溶 接 線 的 位 置 。滞流区域滞流区域 9/二 、 结 合 线 改 善 方 式 ：1 、利用壁厚调整，改变结合线位置or结合线程度（亦即抑流or助流方式）；2 、调整塑料熔合角度加上排气装置可以改善结合线程度；3 、进料口移位or尺寸变更，移动结合线于不明显区域；4 、追加冷料区，排除冷料，提升结合线程度；5 、追加辅助流道于碰穿面，使高温塑料流过后，提升结合线品质程度。 10/二 1、 助 流 与 抑 流 设 计對 於 流 動 肋 部 /抑 流 設 計 我 們 以 圖 62的 說 明 ， 圖 62是 一 個 小 的 四 方 形 盒子 ， 當 進 行 充 填 時 ， 最 方 便 的 方 式 就 是 將 料 口 設 在 頂 面 的 中 心 位 置 上 ，但 是 這 種 方 式 所 製 造 出 來 的 成 品 會 因 為 各 點 不 同 的 方 向 性 而 產 生 翹 曲 現象 。 如 圖 63所 示 ， 1、 2、 3點 與 料 口 的 距 離 都 不 一 樣 ， 三 者 的 壓 力 也 不相 同 ， 呈 現 非 平 衡 流 動 形 態 。我 們 可 以 經 由 改 變 成 品 某 些 部 份 的 厚 度 來 改 善 上 述 的 缺 失 ， 也 就 是 在 模穴 內 設 計 流 動 肋 部 (增 加 厚 度 )或 抑 流 設 計 (減 少 厚 度 )來 控 制 流 動 速 率 及 流動 方 向 。 流 動 肋 部 會 增 加 原 料 的 使 用 量 ， 同 時 也 會 增 加 料 口 附 近 的 冷 卻時 間 ， 缺 點 為 非 常 容 易 引 起 因 為 冷 卻 時 間 不 同 而 造 成 的 翹 曲 現 象 ， 優 點 為 可 以 減 少 料 口 附 近 的 應 力 、 降 低 射 出 壓 力 及 得 到 較 佳 的 流 動 平 衡 ， 這些 優 點 也 有 可 以 防 止 翹 曲 發 生 的 作 用 。反 過 來 說 ， 抑 流 設 計 可 以 節 省 塑 料 的 使 用 量 ， 也 不 會 改 變 料 口 附 近 的 冷卻 時 間 ， 流 動 肋 部 及 抑 流 設 計 的 設 計 如 圖 64、 65。 何 時 使 用 流 動 肋 部 或抑 流 設 計 並 沒 有 一 定 的 準 則 ， 必 須 根 據 應 力 及 壓 力 狀 況 而 定 ， 有 時 兩 者倂 用 可 能 是 最 好 的 方 法 ， 例 如 增 加 主 要 流 動 路 徑 的 厚 度 ， 而 減 少 其 他 部份 的 厚 度 。 11/二 1、 均 一 方 向 的 流 动 模 式圖 58是 一 個 大 形 的 四 角 形 盒 子 ， 由 於 體 積 太 大 ，無 法 使 用 單 一 料 口 的 方 式 進 行 充 填 。在 圖 59中 我 們 採 用 四 個 料 口 ， 分 別 位 於 盒 子 的四 個 頂 點 ， 這 種 充 填 方 式 將 會 在 中 央 部 份 發 生空 氣 陷 入 的 問 題 。圖 60中 為 了 改 進 上 述 的 問 題 點 ， 我 們 在 盒 子 的四 個 頂 點 中 央 增 加 一 個 料 口 ， 但 是 這 種 充 填 方式 會 造 成 複 雜 的 流 動 形 態 ， 違 反 簡 單 流 動 形 態原 則 。 為 了 能 夠 遵 循 簡 單 流 動 形 態 原 則 ， 使 整 個 充 填過 程 中 流 動 前 端 保 持 直 線 形 狀 ， 我 們 採 用 流 動肋 部 以 改 善 充 填 狀 態 ， 如 圖 61所 示 。 （ 助 流 的壁 厚 改 善 方 法 ） 12/ 13/二 1.結 合 線 的 對 策 ： 肉 厚 調 整 ， 使 合 流 位 置避 開 電 鍍 範 圍 （ 助 流 or抑 流 方 式 ）()Camry前 欄 結 合 線 的 短射 狀 況 。 (改 善 前 )橫 向 柵 欄 先 行 流 動 再 與 電鍍 區 外 圍 合 流 ( ) Camry前 欄 結 合 線 改善 後 狀 況 。電 鍍 區 已 合 流 ， 故 不 與 橫柵 欄 發 生 結 合 線 如 圖 Camry前 欄 結 合 線 改 善 ， 是 利 用 肉 厚 調 整 ， 橫 向柵 欄 逃 肉 ， 減 緩 流 速 ， 避 免 與 外 圍 塑 流 於 電 鍍 區 域 合 流 造 成 結 合 線 。 14/二 1.結 合 線 的 對 策 ： 肉 厚 調 整 ， 使 合 流 位 置避 開 電 鍍 範 圍 （ 助 流 or抑 流 方 式 ）BK07028前 欄 結 合 線改 善 ： 第 一 次 TRY塑 流狀 況 第 二 次 調 整 肉 厚塑 流 狀 況 BK前 欄 第 三 次 肉 厚調 整 後 塑 流 狀 況如 圖 BK07028前 欄 中 央 採 直 接 斜 口 充 填 時 ， 中 央 橫 向柵 欄 速 度 較 外 圍 電 鍍 區 快 ， 造 成 分 流 於 兩 側 ， 產 品 結合 線 。改 善 時 須 將 柵 欄 流 速 減 緩 ， 使 外 圍 電 鍍 區 先 合 流 ， 再 使 橫 柵 欄 與 外 圍 合 流 。 15/二 2、 熔 合 角 度 +排 气 =改 善 熔 合 表 面 状 态 16/二 2、 熔 合 角 度 对 应 熔 合 线 影 响 （ 排 气 +良好 熔 合 角 度 ） ABS材 料 熔 合 角度 例 最 佳 熔 合 角 度 ：PP材 須 大 於 110 ABS材 須 大 於130 17/二 2、 熔 合 角 度 调 整塑 料 的 最 佳 熔合 角 度 1.利 用 肉 厚 調 整 ， 使 熔 合 角 度 達到 PP材 110 以 上 。2.於 熔 合 線 的 分模 面 上 加 設 排 氣溝 ， 避 免 氣 體 阻 礙材 料 熔 合 。 18/二 3、 利 用 进 料 口 位 置 的 变 更 ， 可 调 整 结 合线 位 置1.不 影 响 美 观 的 位 置 ；2.不 影 响 强 度 的 位 置 。 19/二 3、 熔 合 线 对 策 进 料 口 尺 寸 调 整 方式 （ 改 变 结 合 线 位 置 ）結 合 線改 善 前 ：DS04233素 材 結 合 線 狀況 結 合 線改 善 後 ：DS04233料 口 位 移 後 結合 線 狀 況 （ 加 大 中 央 主 料 口 为大 片 扇 形 料 口 ） 20/二 3、 熔 合 线 对 策 进 料 方 式 更 改 （ 改变 结 合 线 位 置 ）改 善 前 ：AM05007結 合 線 改 善 後 ：AM05007下 巴 更 改 為 5點 閥 式 料 口 的 狀 況1.AM05007原 採 用 OPEN料 口 3點 ， 於 排 氣 孔 處 造 成 結 合線 。 2.變 更 閥 式 進 料 5點 後 ， 已 無 結 合 線 問 題 。 21/二 3 、 结 合 线 的 对 策 ： 变 更 进 料 方 式( )J87飾 板 改 採 中 央 潛 狀 料 口 ， 易 保 壓 並 改 善 結 合 線 。 ()J87飾 板 採 2點 側 邊 進 料 ， 中 央 處 產 生 結 合 線 。 如 圖 是 J87電 鍍 飾 板 結 合 線 改 善 狀 況 ： 改 善 前 ： 2點 側 邊 進 料 殘 留 應 力 及 結 合 線 發 生 。 改 善 後 ： 單 點 潛 狀 料 口 易 保 壓 、 無 結 合 線 。結 合 線 22/二 3 、 阀 式 料 口 对 应 结 合 线 的 改 善 方 式前 欄 閥 式 料 口 例 (結 合線 的 改 善 ) AM05007 3點 料 口 5點閥 門 料 口 (改 善 結 合 線 )1.歐 美 地 區 對 於 閥 式 料 口 已 大 量 採 用 。2.採 用 閥 式 料 口 時 ， 料 口 與 料 口 間 距 離 不 可 太 長 ， 否 則 冷 料 熔 合 時 ， 品 質 NG。 23/二 3 、 熔 合 线 对 策 进 料 位 置 调 整 方 式（ 改 变 结 合 线 位 置 ）改 善 前 ：FD04360結 合 線 狀 況 改 善 後 ：FD04360料 口 位 置 調 整 後 熔 合 線 狀 況 1.FD04360於 C面 進 料 時 ， 熔 合 線 發 生 於 B面 。2.將 C面 料 口 焊 補 ， 利 用 A面 主 料 口 充 填 ， 再 CHECK C面 充 填 狀 況 ， 做 C面 料 口 的 微 量 補 料 。 24/二 3 、 KHS130305格 栅 （ 改 变 料 口 位 置 ）1.两 点 侧 料 口 ， 中 央 产 生 结 合 线 ；2.改 单 边 侧 料 口 ， 无 结 合 线 ， 但 流 动长 度 太 长 ， 造 成 射 压 大 ， 毛 边 打 ；3.最 佳 料 口 方 式 ， 由 mark处 直 接 进料 ， 往 产 品 两 端 充 填 是 OK， 又 没 有结 合 线 问 题 。 25/二 4、 结 合 线 对 强 度 的 影 响 26/二 4、 安 全 气 囊 的 强 度安 全 气 囊 盖 与 组 装 孔 位 部 易 因 结 合 线 破坏 强 度 27/二 4 、 设 溢 料 区 改 善 空 位 结 合 线 破 裂OVERFLOW 1.KA05002下 巴於 組 立 孔 處 ， 因 結合 線 強 度 不 足 易裂 。 2.利 用 溢 料 區 把冷 料 推 到 溢 料 區 ， 可 提 升 熔 合 強 度 。 28/二 4 、 设 溢 料 区 改 善 孔 位 破 裂KHS130361 OVERFLOW 因 冷 料 区 面 积 太 小 ， 造 成 冷 料 无 法 完 全 排 出 。 29/二 4 、 熔 合 线 对 策 加 设 溢 料 区（ OVER FIOW AREA)DS04231結 合 線 凸起(加 設 溢 料 區 ) DS04231因 結 合 線 凸 起 ， 於 分模 面 上 加 設 溢 料 區 ， 使 塑 料 流動 末 端 的 冷 料 可 往 前 推 入 溢 料區 內 ， 則 熔 合 線 品 質 可 提 升 。 30/二 4 、 结 合 线 凸 起 改 善 对 策 ： 追 加 溢 流 区 释放 压 力(改 善 前 )AM04042 B/P中 央 料 口 部凸 起 (料 口 充 填 不 均 的 壓力 差 ) (改 善 後 )AM04042 B/P中 央 部 加 大溢 料 區 ， 使 造 成 釋 壓 作 用 ，避 免 中 央 凸 起 。 31/二 4 、 追 加 OVER Flow改 善 结 合 线 程 度 32/二 5、 利 用 辅 助 流 道 改 善 结 合 线公 模 側 輔 助 流 道 熔 合 線 位 置 於 C面 上 圖 是 HONDA B/P， 利 用 輔 助 流 道 將 靠 破 孔 造 成 結 合 線 沖 散 至 C面 不 明 顯 位置 。 33/二 5 、 HONDA 后 仓 板利 用 刹 车 灯 碰 穿 孔 追 加 辅 助 流 道 ， 提 升 结 合 线 程 度 34/三 、 MOLD FIOW的 设 计 原 则(一 )澆 口 數 目我 們 可 以 利 用 電 腦 模 擬 充 填 模 穴 時 需 要 的 壓 力 值 來 決 定 澆 口 數 目 ， 只 要 能有 效 的 充 填 模 穴 ， 大 部 份 的 情 況 下 我 們 儘 可 能 採 取 最 少 的 澆 口 數 目 。(二 )澆 口 位 置澆 口 位 置 的 訂 定 一 般 根 據 流 動 平 衡 原 則 ， 也 就 是 說 我 們 一 直 改 變 澆 口 位 置直 至 充 填 時 各 部 份 的 充 填 時 間 及 壓 力 均 相 同 ， 假 如 扔 一 直 無 法 達 成 平 衡 ，可 以 使 用 抑 流 設 計 (Deflectors)或 肋 部 (Leaders)方 式 修 改 模 穴 尺 寸 ， 改 善平 衡 狀 況 。(三 )流 動 形 態 理 想 的 流 動 方 式 流 動 前 端 應 該 是 直 線 形 的 ， 而 不 是 圓 形 的 ， 如 此 能 夠 形 成均 一 的 方 向 性 。 在 流 動 形 態 方 面 還 必 須 注 意 常 會 發 生 的 問 題 點 ， 例 如 滯 留效 應 ， 逆 流 效 應 及 不 希 望 的 溶 接 線 位 置 等 等 。(四 )澆 道 設 計澆 道 設 計 與 充 填 形 態 、 溶 接 線 位 置 及 流 動 時 產 生 摩 擦 熱 量 有 很 大 的 關 係 。 35/三 、 MOLD FIOW的 流 动 观 念(一 )單 方 向 流 動 形 態單 方 向 流 動 原 則 表 示 塑 膠 原 料 在 整 個 充 填 過 程 中 ， 流 動 前 端 最 好 保 持 單 一 方 向 ，同 時 前 端 為 直 線 形 。(二 )流 動 平 衡流 動 平 衡 原 則 表 示 模 穴 中 所 有 的 流 動 路 徑 最 好 能 保 持 平 衡 ， 也 就 是 保 持 相 同 的 充填 時 間 及 壓 力 。(三 )定 壓 力 梯 度定 壓 力 梯 度 原 則 表 示 大 部 份 有 效 率 的 充 填 形 態 都 是 在 定 壓 力 梯 度 下 完 成 的 ， 所 謂 壓 力 梯 度 就 是 單 位 長 度 的 壓 力 降 。(四 )最 大 剪 應 力充 填 時 的 剪 應 力 必 須 低 於 某 一 臨 界 值 ， 這 臨 界 值 的 大 小 與 材 質 及 使 用 情 況 有 關 。(五 )均 勻 的 冷 卻 時 間成 品 各 部 份 的 冷 卻 時 間 必 須 均 一 ， 以 避 免 發 生 翹 曲 現 象 。(六 )溶 接 線 及 溶 合 線 位 置溶 接 線 及 溶 合 線 的 位 置 必 須 控 制 在 最 不 會 影 響 成 品 品 質 的 區 域 。 36/三 、 MOLD FIOW的 流 动 观 念(七 )避 免 滯 流 效 應選 擇 澆 口 位 置 時 必 須 考 慮 充 填 過 程 中 的 流 動 方 式 ， 儘 可 能 避 免 將 流 動 分 為 較 厚 及 較 薄的 部 份 ， 以 避 免 滯 流 效 應 。(八 )避 免 逆 流 現 象選 擇 澆 口 的 位 置 ， 使 其 在 充 填 過 程 將 結 束 時 ， 流 動 前 端 才 相 遇 ， 如 此 可 以 避 免 交 流 現象 。(九 )使 用 肋 部 及 抑 流 設 計在 某 些 特 殊 情 況 下 使 用 肋 部 及 抑 流 設 計 以 達 成 流 動 平 衡 。 (十 )控 制 摩 擦 熱澆 道 設 計 時 必 須 考 慮 摩 擦 熱 的 控 制 ， 因 為 摩 擦 熱 可 以 提 高 模 穴 中 塑 膠 原 料 的 融 溶 溫 度 ，使 成 品 有 較 低 的 殘 留 應 力 ， 材 料 也 不 會 因 為 長 久 處 於 高 溫 的 環 境 而 使 性 質 劣 化 。(十 一 )澆 道 的 熱 量 隔 絕當 模 穴 剛 剛 適 度 的 充 填 完 成 時 ， 澆 道 必 須 適 時 的 熱 量 隔 絕 (凍 結 )， 以 避 免 發 生 過 度 充 填或 原 料 回 流 的 現 象 。(十 二 )可 接 受 的 澆 道 /模 穴 體 積 比設 計 高 壓 力 降 的 澆 道 系 統 ， 可 以 使 留 在 澆 道 內 的 原 料 數 量 最 少 ， 降 低 澆 道 對 模 穴 的 體積 比 例 。