射出業近況
塑料射出成型製品因具有優異的特性?使用量正逐年增加?根據工業局的統計數據顯示?國內塑料加工業廠家數目近一萬家?從業合占製造業總人數的11%?產值約佔總產值的9.5%?但員工人數在50人以下的廠家?竟佔了85%?可見塑料射出成型加工業?屬中小企業的占絕大多數?
業界追求的精密射出技術
如何提升技術?創造產品的附加價值?乃成為業界首要努力的目標?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?製造出精度高的塑料製品?
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?控制在預測的精度範圍內?這種技術層次較高?似屬於研究開發的技術?
另外一種是在生產前?尚無法確保掌握在生產過程中?製造出來的成品精度到底是多少?只知道它大概在某個程度範圍內?有時?甚至無法預知製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製品精度範圍?再來調整?修正投入的生產條件?使製品精度更能符合需求?並且更希望在往後的每一次量產中?都能得到質量穩定性?再現性很高的產品?
以上兩種方式?應該都市目前業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?應包括製品表面精度（縮水?凹痕?接合線?光澤度?平坦度……等）?
就塑料製品尺寸縮水來說?層次較高的精密射出成型技術?應該在模具設計之初?就能根據製品大小?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?再依環境?原料的處理?決定最佳的成型條件?使做出來的製品尺寸經過縮水后?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?只能在以後生產時?根據做出來的製品質量的變化清醒?修正生產因素（包括料的乾燥?射出條件的調整……等）?使製品的最終質量接近成品圖的要求?並控制在以後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?本文僅就目前業界較迫切需要改進的後半段加以探討?我想應有事半功倍之效?
業界優先改善項目
目前?許多業者認為要達到精密射出成型?最迫切需要優先改善的是?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?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性?相互關聯的?許多技術的組合?它代表企業整體的技術能力與水準?不良率的高低?是整個企業能力的總表現?並非某個單位?某個人的能力表現?質量差?不良率的產生?也不是某個員工的不對?因為沒有員工願意作出不良品?
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?加工環境?機台性能?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?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?材料質量的穩定性?廠牌的差異?乾燥
（6）機械及周邊裝置?機台的性能?廠牌的差異?機台的磨耗?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?流量及電壓的穩定性……等?
（7）模具?模穴多寡?流道系統?尺寸精度?模具材質?磨耗?強度?冷卻迴路的設計……等?
（8）成型條件?作動油的溫度?成型壓力?速度?周期?成型條件的穩定性……等?
以上僅就其中較為業界疏忽的幾項?提出來供大家參考?並請指正?
先從外在的因素（風?室溫環境?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?與製品的收縮率有密切的關係?大家都注意到機台的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?並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?
適當的空調?控制廠房溫度在27°C左右?乃為精度成型必要的條件之一?
環境
塵埃的去除?料筒的加蓋（及靜電除塵）?地面的清拭?循環水流壓力大小?電壓的穩定性……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定?在休假日後開機生產?模具溫度還沒有上升到固定範圍內?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係的其它因素?
材料
高精度製品的流痕?光澤度?透明度?有求比較嚴格?對於材料的乾燥技術也特別講究?大使一般都只注意到乾燥的溫度與時間?甚至為了達到乾燥的效果?不惜提高幹燥溫度?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?應該是稍微降低乾燥溫度?延長乾燥時間?
但是有一點必須特別注意?在密閉的容器內乾燥?水氣沒有過濾去除?而進入的空氣並沒有除濕?經過加熱后?空氣的相對濕度降低?絕對濕度卻沒有改變?由於在空氣沒的水分並沒有減少?如何能叨叨乾燥的效果?
因此?如何做到除濕乾燥?乃為精密成型技術不可或缺的一環?
機台（製品重量）
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?並不一定需要自動化的射出成型機?目前業界使用機台較常疏忽的有兩項?
一是使用過大的機台來成型?因為機台過大?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?直接影響製品的精度?
另一項被業界所疏忽的?就是未能注意機台規格中的最大射出量?x g?假設某機台的最大射出量是50g,今製品的重量是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?還須再計算製品每分鐘的生產重量?是否超過此界限?如果違反此規則?會造成材料在料筒內有混煉不均的現象?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?提高溫度有助於混煉的程度?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
流道系統
這裡所稱的流道?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?並減少製品的充填不足?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係?呈倍數的下降?流速下降?料在流道停留的時間成平方倍數的增加?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麼小（比流道的截面積小了很多）?料照樣可以流進模穴內?為什麼流道需要那麼大的截面積?
二是流道截面加大?流速減緩?較易冷卻?相反的?如果將傳統的流道截面積取小?會因料在流道中的流速成平方關係的增加?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?反而有助於料在流道中的流動?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?
至於澆口的設計?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?會有短暫停留現象?且因截面積逐漸變小?而有加速流動（生熱）的現象?因無冷料發生?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?很快就會聯想到透氣孔的問題?但是透氣孔的製作?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製作?此為澆口數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?來容納成型中多餘的氣體?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 三種現象會採用不當?過長的成型周期?
（1） 為了改善成型品變形及凹陷現象?常以增加冷卻時間（即延長成型周期）來克服?
（2） 使用過大的機台?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） 製品肉厚不均?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
由於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?為使製品能充分硬化?應做好冷卻工作?但是?如果冷卻系統不佳?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並不容易?常因肉厚不均而有不均勻的冷卻?由於牽涉範圍太廣?不在這裡說明?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?而不能視為冷卻製品的冷卻機具?
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?亦不能稱為模具冷卻迴路?
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
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）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?對製品的質量影響很大?
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。
