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短射(Short Shot)
短射(Short Shot)的定義: 成型不完全,塑料未能充滿整個模穴。 塑料
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1. 流動性不佳
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流長對壁厚比(Flow Length to Thickness Ratio)大的模穴,須以易流塑料充填。 如果塑料流動性不夠好,融膠波前行至半途過冷不前,就會短射。
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材料廠商根據特定設計,可以提供專業的建議:即那一種塑料適用於某一特定設計。
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CAE(如Moldflow) 模擬可以驗證提議的塑料能否圓滿的完成充填的任務。
模具
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1. 模溫太低
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模溫太低會使得融膠波前在模穴尚未填滿前,即已過冷不前,造成短射。
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提高模溫,減少短射機率。
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模溫可從材料廠商的建議值開始設定。 每次調整的增量可為6°C,射膠10次,成型情況穩定後,根據結果,決定是否進一步調整。
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CAE (如Moldflow)模擬可以驗證不同模溫的適用性。
2. 澆道(Sprue)、流道(Runner)或/和澆口(Gate)太小
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澆道、流道或/和澆口太小,流阻提高,如果射壓不足,融膠波前的推進會愈來愈慢,在模穴尚未填滿前,即因波前固化而造成短射。
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以CAE(如Moldflow)在電腦上對不同的融膠傳送系統(包括澆道、流道和澆口)的充填進行模擬分析,找出理想的澆道、流道和澆口的尺寸(包括長度和斷面有關尺寸如直徑等),是可行之道。
3. 澆口(Gate) 的數目或位置不當
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無論澆口的數目或位置不當,都會使得流長(Flow Length) 太長,流阻太大。 如果射壓不足,融膠波前的推進會愈來愈慢,在模穴尚未填滿前,即因波前固化而造成短射。
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以CAE(如Moldflow)在電腦上對不同的澆口設計進行模擬分析,找出澆口的最佳數目和位置是聰明的作法。
4. 排氣(Venting) 不足
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排氣不良,會使得融膠充填受阻,甚至產生短射。
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在每一段流道末端考慮排氣,避免流道內的氣體進入模穴。
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模穴排氣更不能輕忽。 澆口對面的分模面上,考慮加排氣孔,對應於製品盲孔末端處,考慮加排氣頂出銷。
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CAE(如Moldflow) 模擬融膠充填,可以幫我們很快的找到所有可能的最後充填處(Last Filled Area),也就是須要加排氣孔的地方。 ?
加裝抽真空系統,在充填前和充填時進行抽氣,是一有效方法。 對於某些咬花裝飾製品而言,這可能是唯一的排氣良方。
射出成型機
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1. 注塑材料不足
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注塑的材料不足以填滿模穴的每一角落,融膠固化後自然形成不完全的製品。
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調整螺桿回程,使得每次射料充足。
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注意保持3mm緩充(Cushion)。
2. 料管溫度太低
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料管溫度太低時,在模穴尚未填滿前,融膠波前即已固化不動,成型的製品自然不完全。
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提高料溫,使得融膠波前在型腔填滿前,不至於固化到停止的狀態。
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CAE (如Moldflow)模擬可以驗證不同料溫的適用性。
3. 背壓不足
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背壓可以增加相對運動的融膠分子間的阻力和磨擦熱。 此一磨擦熱幫助塑化和促進均勻混煉。
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背壓不足,會使融膠無法獲得足夠的熱量。 冷料在模穴填滿前,即已固化不移。
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提高背壓,使得模穴得以填滿。
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背壓可從3Bar(50psi)開始,每次增加0.3Bar(5psi),直到充填完全為止。
5. 射出時間(Booster or Injection Time)過短
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射出時間太短時,充填動作不會應運而生,短射卻隨之而來。
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射出時間的設定可從0.5秒開始。 成型結果對射出時間非常的敏感,每次調整射出時間的增量以0.1秒為宜,射膠2到3次後,再作下一次調整。
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CAE (如Moldflow)模擬可以驗證不同射出時間的適用性。
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射出時間中至少要考慮螺桿推到底後,停留原處至少2秒的時間,免得因螺桿回程太早而造成短射。
6. 止回閥(Non-Return Valve)間隙太大
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止回閥防止料管內螺桿前的融膠在射出階段回流。
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當螺桿前端、止回閥和料管之間的間隙太大時,止回閥的密封功能喪失,螺桿前端的融膠回流到其上游的螺桿和料管之間,射料量不足,自然發生短射。
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塑料藉玻纖補強時,料管內各零件容易磨耗,而使得上述間隙愈來愈大。
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檢查止回閥機構,更換過度磨損之零件;一般將止回閥的滑環設計得較其他昂貴的零件來得容易磨耗,可先檢查滑環。 量測所有零件的尺寸,並和供應商的建議值作對比,如果任一零件不在公差之內,將其換新。 7. 料斗出料口堵塞 (Bridging in Feed Throat)
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料斗出料口即料管進料口,此乃塑料在射出成型機受熱之首站。 如果塑料在此處之溫度接近樹脂的軟化點(Softening Point),就有可能相互結合(此謂搭橋,英文名Bridging),形成路障,使得新料難以進入料管,造成缺料,以致短射。
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降低料斗出料口溫度,此一溫度應比樹脂的軟化點低。 可請塑料供應商提供此一資料。
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如果上述溫度降不下來,檢查料斗出料口周圍冷卻管路是否堵塞。 冷卻管路堵塞使得冷卻液滯流,冷卻液滯流使得冷卻效率大為減低,這樣料口溫度當然居高不下。
8. 射出機料管容量(Capacity)太小
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每次射料量應在料管容量的20到80%之間。 如果射料量大於料管容量的80%,下一次射料塑化不及,流阻大,可能發生短射。
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模具要裝在和其射料量相當的射出機上。 當射料量在料管容量的20到80%之間,塑化適當,短射不易產生。
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CAE (如Moldflow)可以配合檢驗射出機料管容量和射料量是否相當。
操作員
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1. 習慣不好
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操作員過早或過晚開關成型機的門,塑料運送員不照規定運送塑料等等,都會使得成型結果前後不一致,當料管加熱器因不規律的熱損失而試圖及時補充熱量時,塑料溫度不易均一,而有冷點(Cold Spot)產生,冷點附近流動性差,可能造成短射。
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平常應該不斷的教育操作員,讓大家瞭解成型循環不一致可能帶來的麻煩,認清保持良好成型操作習慣的重要性。 這種教育工作借助CAE(如 Moldflow)為工具,讓大家在電腦銀幕上看到習慣不好、融膠溫度降低造成短射的後果,必能加深印象,擴大教學成效。
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採用機器人(Robots)等進行自動化是保持成型循環一致的