射出压缩成型课件

射出壓縮成型Injection-Compression Molding(ICM)8/1/20248/1/20241 1射出壓縮成型Injection-Compression M大綱射出原理射出(壓縮)成型條件設定塑膠模具射出機結構 1.傳統射出成型(IM)2.射出壓縮成型(ICM)3.射出壓縮成型之優點 4.射出機機型分類 5.設備運轉成本比較模流分析軟體殘留應力檢測方法8/1/20248/1/20242 2大綱射出原理7/28/20232射出原理 塑膠射出成型機是利用一般之塑料當加熱至某溫度以上時，會熔解為液體的性質，把這液體高壓擠射入關緊之模具內，同時再模具中注入冷卻液（水或熱媒），帶走熱量使塑膠冷卻，而硬化形成模穴的形狀，頂出（脫模）後即得成品。8/1/20248/1/20243 3射出原理 塑膠射出成型機是利用一般之塑料當塑膠原料模具製作設計射出成型機成形品成形條件構成塑膠射出成型的四個要素8/1/20248/1/20244 4塑膠原料模具製作設計射出成型機成形品成形條件構成塑膠射出成型生產速度快不良率最低品質穩定機器容易操作和條件更改開機後最快投入生產減少人員之需求容易換模、換料模具與人員之安全保護降低成本塑膠射出成形加工的一般要求不外乎下面數項：8/1/20248/1/20245 5生產速度快塑膠射出成形加工的一般要求不外乎下面數項：7/28射出(壓縮)成型條件設定1.乾燥溫度與時間2.料溫3.模溫4.螺桿轉速5.背壓6.鎖模力7.射出速度8.保壓切換點9.保壓壓力10.保壓時間11.冷卻時間12.頂出壓力13.合模延遲時間(射壓)14.合模速度(射壓)在此以FUNAC的射出機為說明8/1/20248/1/20246 6射出(壓縮)成型條件設定乾燥溫度與時間保壓切換點在此以FUN塑膠模具1.澆道襯套2.上模板3.母模板4.定位裝置（公）5.母模仁6.公模仁7.墊塊8.公模仁鑲塊9.公模仁10.定位裝置（母）11.間隔板12.上頂出板13.下頂出板14.抓銷715.回位銷16.擋銷17.擋塊18.頂出銷219.下模板8/1/20248/1/20247 7塑膠模具1.澆道襯套7/28/20237成品塑膠顆粒傳統射出成型的工作原理圖進料漏斗可動模加熱缸固定模料管螺桿加熱元件射出噴嘴8/1/20248/1/20248 8成品塑膠顆粒傳統射出成型的工作原理圖進料漏斗可動模加熱缸固定傳統射出成型(IM)在傳統射出成型過程中，一般可劃分成型週期為兩個階段：充填階段(Filling Stage)與後充填階段(Post-Filling Stage)。而在後充填階段又可分為持壓(Packing Stage)與冷卻過程(Cooling Stage)。在充填過程中，高溫的塑膠高分子熔體經由螺桿的前進推動而擠壓入較低溫的成型模穴中直至熔膠充滿模穴為止。一方面由於熔膠的可壓縮性，另一方面高分子熔體在冷卻時有相當程度的收縮，因此將額外定量的熔膠壓入成型模穴內已減少收縮所造成的尺寸誤差乃是接著充填過程後的持壓過程所要達到的目的。最後階段為冷卻過程，此時模穴內高分子熔體持續冷卻至成品中心固化至相當程度才脫模頂出。8/1/20248/1/20249 9傳統射出成型(IM)在傳統射出成型過程中，一般射出壓縮成型(ICM)射出壓縮成型(Injection-Compression Molding)成型方法的製程主要是在一般傳統射出成型製程外加入壓縮模具的過程，在目前的應用上，根據壓縮啟動的時間來看射出壓縮成型製程包括有壓縮啟動在模穴熔膠尚未充飽之前的短射射出壓縮成型(Short-Shot Injection-Compression Molding)，或是壓縮啟動在模穴熔膠充飽之後的全射射出壓縮成型(Full-Shot Injection-Compression Molding)，以及壓縮啟動時螺桿依然前進注料之射出壓縮同時動作之射出壓縮成型(Co-Injection and Compression Molding)等製程，由模壁向模穴內熔膠施壓已完成充填模穴。此種成型方式不但可以降低充填時所需射出壓力且由於均勻加壓使得模穴內熔膠壓力均勻分佈。8/1/20248/1/20241010射出壓縮成型(ICM)射出壓縮成型(I射出壓縮成型之優點 降低射出壓力。降低殘留應力。減少分子定向。均勻保壓減少不均勻收縮。克服凹陷、翹曲。減少成品雙折射率差。緩和比容積變化。增進尺寸精度。8/1/20248/1/20241111射出壓縮成型之優點 降低射出壓力。7/28/202311表 傳統射出成型與射出壓縮成型之比較傳統射出成型傳統射出成型射出壓縮成型射出壓縮成型成型重點成型重點充填階段(Filling Stage)後充填階段(Post-Filling Stage)開模溫度開模溫度低於玻璃轉移溫度低於玻璃轉移溫度且與模具達熱平衡品質評估品質評估短射、縫合線均質化、顯微組織、改善凹痕收縮、內應力厚件射出厚件射出容易困難薄件射出薄件射出困難容易8/1/20248/1/20241212表 傳統射出成型與射出壓縮成型之比較成型重點充填階段後充填階射出機機型分類油壓式：優點為可生產較大噸數的射出機；缺點為易造成環境污染，尺寸及控制精度上亦較低。電動式：優點為省能源、安靜，不易造成污染，且在精度控制上比油壓式的好；但若要發展大噸數射出機較為不易。8/1/20248/1/20241313射出機機型分類油壓式：優點為可生產較大噸數的射出機；缺點為易油壓成型機與電動成型機的成型週期比較8/1/20248/1/20241414油壓成型機與電動成型機的成型週期比較7/28/202314設備運轉成本比較項目 單位油 壓 機 電動機電 力 消 耗電 力 成 本Kw/hr￥/年63.07,076,16025.52,868,653油 的 用 量油 的 成 本L/年￥/年60072,00000冷卻水用量冷卻水成本噸/天￥/年70626,4001086,400總成本￥/年7,774,5602,955,2538/1/20248/1/20241515設備運轉成本比較項目單位油壓機電動機電力消耗Kw/hr63.油壓式與全電式機器之比較項目油壓式全電式開閉模行程1.一般比較長2.一般用DAYLIGHT表示1.最大值一定2.受機器構造限制不能太長3.分別表示模具厚薄與開模行程模厚調整容易要移動整座曲柄軸機構鎖模力調整1.容易以壓力調整2.可用量計直接讀出3.較合適自動換模1.不易調整，須以齒數預估，多次嘗試2.不能直接讀值3.自動換模手續繁雜開關模速度1.分段等速進退2.合模動作換成高壓鎖模需停頓3.速度較慢1.由肘節機構獲得快速合模慢速夾緊之理想動作2.合模到高壓鎖模為連續動作，較平穩3.速度略快經濟性1.維修較難2.所需動力較大，作動液壓油量多，作動油較易受污染3.週期時間較長4.運轉成本略高5.模具開閉較平行，模具較有保護1.維修容易2.須動力較少，液壓油較耐久，但須較多的曲手潤滑油3.週期時間略短4.運轉成本較低5.模具輕重會影響開閉模動作的平行度8/1/20248/1/20241616油壓式與全電式機器之比較項目油壓式全電式開閉模行程1.一般比具有壓縮功能：大多為近年來所生產的機型，模具設計上只需從模穴方面做改變，因此模具複雜度較不高、製作亦較簡單。不具有壓縮功能：模具設計上必須從公模側(可動側)作設計，加裝油壓控制機及在射嘴(nozzle)前加裝一止逆機構裝置，因此模具設計上機構多、複雜度高，製作費用略高。8/1/20248/1/20241717具有壓縮功能：大多為近年來所生產的機型，模具設計上只需從模穴模流分析軟體C-mold 2000MoldexPolyflowMold Flow8/1/20248/1/20241818模流分析軟體C-mold 20007/28/202318殘留應力檢測方法光彈儀Slow axisFast axisSecond quarter-wave plateSlow axisFast axisPolarizer(linear polarizer)First quarter-wave plateLight SourceAnalyzer(linear polarizer)Z穿透式光彈示意圖Moldel location8/1/20248/1/20241919殘留應力檢測方法光彈儀Slow axisFast axisS數位光彈量測系統示意圖Light Source3221Mold1.ANALYZER2.QUARTER-WAVE PLATE3.POLARIZERCCDPC8/1/20248/1/20242020數位光彈量測系統示意圖Light Source3221Mol介紹完畢！8/1/20248/1/20242121介紹完畢！7/28/202321傳統射出成型Mold CloseInjection8/1/20248/1/20242222傳統射出成型Mold CloseInjection7/28/Partial Melt FillingCompression短射壓出成型8/1/20248/1/20242323Partial Melt FillingCompressioMold Completely ClosedCompression全射射出壓縮成型 8/1/20248/1/20242424Mold Completely ClosedCompress Partial Melt Filling射出壓縮同動射壓成型Compression Injection8/1/20248/1/20242525 Partial Melt Fil