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Concentric record grooves

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Presentation on theme: "Concentric record grooves"— Presentation transcript:

1 Concentric record grooves

2 流 痕 Flow Line 流痕(Flow Line)的定義: 成型品表面的線狀痕跡,此一痕跡顯示了融膠流動的方向。

3 Record Grooves Flow front cools down near the wall Cooled down outer layer impedes direct frontal flow to the wall Flow front touches mold wall again

4 流 痕 Flow Line 塑 料 1. 流動性不佳 流長對壁厚比(Flow Length to Thickness Ratio)大的型腔,須以易流塑料充填。 如果塑料流動性不夠好,融膠愈走愈慢,愈慢愈冷,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。 材料廠商根據特定設計,可以提供專業的建議:以不產生溢料的原則下,選用最易流動的塑料。

5 流 痕 Flow Line 塑 料 2. 採用成型潤滑劑(Molding Lubricant)不當
一般潤滑劑含量在1%以下。當流長對壁厚比大時,潤滑劑含量須適度提高,以確保冷凝層緊貼在模面上,直到製品定型,流痕無由產生。 增加潤滑劑含量,須和材料廠商議定後進行。

6 流 痕 Flow Line 模 具 1. 模溫太低 模溫太低會使得料溫下降太快,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。 提高模溫,保持較高料溫,射壓和保壓將冷凝層緊壓在模面上,直到製品定型,流痕無由產生。 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。

7 流 痕 Flow Line 模 具 2. 澆道(Sprue)、流道(Runner)或/和澆口(Gate)太小
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,塑料會愈來愈冷,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。 以CAE(如C-MOLD)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。

8 流 痕 Flow Line 模 具 3. 排氣(Venting) 不足
排氣不良,會使得融膠充填受阻,融膠波前無法將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。 在每一段流道末端考慮排氣,可以避免氣體進入型腔。 型腔排氣更不能輕忽。 最好採用全周長排氣。 CAE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。 按圖索驥,萬無一失。

9 流 痕 Flow Line 射出成型機 1. 射壓和保壓不足 射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。
提高射壓和保壓,冷凝層得以緊壓在模面上,直到製品定型,流痕無由產生。  2. 停留時間(Residence Time)不當 塑料在料管內停留時間太短,融膠溫度低,即使勉強將型腔填滿,保壓時還是無法將塑膠壓實,留下融膠在流動方向的縮痕。 射料對料管料之比(Shot-to-Barrel Ratio),應在1/1.5和1/4之間。

10 流 痕 Flow Line 射出成型機 3. 循環時間(Cycle Time)不當
當循環時間太短時,塑料在料管內加溫不及,融膠溫度低,即使勉強將型腔填滿,保壓時還是無法將塑膠壓實,留下融膠在流動方向的縮痕。 循環時間須延長到塑膠充分融化,融膠溫度高到足以使得流動方向的縮痕無由產生為宜。

11 流 痕 Flow Line 射出成型機 4. 料管溫度太低
料管溫度太低時,融膠溫度偏低,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。 提高料溫,射壓和保壓將冷凝層緊壓在模面上,直到製品定型,流痕無由產生。 料溫的設定可以參考材料廠商的建議。 料管分後、中、前、噴嘴(Rear, Center, Front and Nozzle)四區,從後往前的料溫設定應逐步提高,每往前一區,增高6 °C 。 若有必要,有時將噴嘴區和/或前區的料溫設定的和中區一樣。

12 流 痕 Flow Line 射出成型機 5. 噴嘴溫度太低
塑料在料管內吸收加熱帶(Heating Bands)釋放的熱量以及螺桿轉動引起塑料分子相對運動產生的磨擦熱,溫度逐漸昇高。 料管中的最後一個加熱區為噴嘴,融膠到此應該達到理想的料溫, 但須適度加熱,以保持最佳狀態。 如果噴嘴溫度設定得不夠高,因噴嘴和模具接觸,帶走的熱太多,料溫就會下降,射壓和保壓不足以將冷凝的表皮緊壓在模面上,留下融膠在流動方向的縮痕。 提高噴嘴溫度。 一般將噴嘴區溫度設定得比前區(Front Region)溫度高6 °C。

13 Glass fiber streaks (clear visible weld line)

14 熔接線 Weld Line 熔接線(Weld Line)的定義: 融膠波前相遇時形成的線條

15 熔接線 Weld Line 製 品 1. 壁厚太薄或壁厚差異太大 2. 波前遇合角(Meeting Angle)太小
當波前遇合角小於135°時,形成熔接線(Weld Line),大於135°時,形成融合線(Meld Line)。 熔接線(Weld Line)較之融合線(Meld Line),兩邊分子相互擴散得少,品質較差。 當遇合角在120°到150°之間時,熔接線表面痕跡逐漸消失。 遇合角的加大,可藉製品厚度調整、澆口位置和數目更改、流道位置和尺寸改變等達到目的。 這都可借助CAE來作驗證‧

16 熔接線 Weld Line 模 具 澆道(Sprue)、流道(Runner)或/和澆口(Gate) 位置不當或/和 太小或/和太長
澆道、流道或/和澆口位置不當時,熔接線會在外觀或強度敏感處產生。 澆道、流道或/和澆口太小或/和太長,流阻提高,如果射壓不足,融膠波前形成熔接線時,溫度已經降得太低,接合不良,線條明顯。 澆口的長度一般小於1mm。 長於此,易生問題。 澆口嵌塊的使用,使得澆口尺寸較易修改。 澆口從小開始試,增量以10%為原則。譬如0.50mm太小,下一次就試0.55mm。 以CAE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,找出所有熔接線的位置及其品質,是幫助設計的有效工具。

17 熔接線 Weld Line 模 具 2. 模溫太低 3. 排氣不良 模溫太低,融膠波前形成熔接線時,溫度已經降得太低,接合不良,線條明顯。
提高模溫,可以改善熔接線品質。 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5 °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。 3. 排氣不良 熔接線收口處須加排氣,若是排氣不良,線條明顯。 有時可在熔接線收口處加一溢料井,以改善熔接線的品質。

18 熔接線 Weld Line 射出成型機 1. 料管溫度太低 料管溫度太低時,融膠波前形成熔接線時,溫度太低,接合不良,線條明顯。
提高料溫,使得融膠波前在形成熔接線時,溫度適中,線條不明顯。 熔接線形成時,相遇二波前溫度的差異和各波前的溫度,以及熔接線形成後壓力的大小,決定了熔接線的品質。 溫度愈低、溫差愈大(10°C以上)、壓力愈小,品質愈差。 CAE模擬,可以提供熔接線形成時,熔接線附近的溫度分布,以及熔接線形成後的壓力分布,是幫助判別熔接線好壞的有效工具。

19 熔接線 Weld Line 射出成型機 2. 背壓不足 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。
背壓不足,會使融膠無法獲得足夠的熱量。 低溫融膠波前形成的熔接線,由於接合不良,線條明顯。 提高背壓,可以改善熔接線品質。 (材料廠商可以提供具體的建議。) 背壓可從3Bar(50psi)開始,每次增加0.3Bar(5psi),直到熔接線變得不明顯為止。 CAE模擬,可以提供熔接線形成時,熔接線附近的溫度分布,以及熔接線形成後的壓力分布,是幫助判別熔接線好壞的有效工具。

20 熔接線 Weld Line 模 具 1. 模溫太低 2. 排氣不良
模溫太低,融膠波前形成熔接線時,溫度已經降得太低,接合不良,線條明顯。 提高模溫,可以改善熔接線品質。 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 5 °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。 2. 排氣不良 熔接線收口處須加排氣,若是排氣不良,線條明顯。 有時可在熔接線收口處加一溢料井,以改善熔接線的品質。

21 熔接線 Weld Line 模 具 3. 射壓或射速過低 射壓或射速過低,融膠波前形成熔接線時,溫度已經降得太低,接合不良,線條明顯。
增加射壓或射速自然可以改善。 射壓和射速是相關連的,同時增加二者並不恰當。因為進行調整前,並不清楚造成熔接線明顯的原因是射壓還是射速。 應擇一調整,觀其後效,再決定下一步動作。 每次射壓或射速調整的增量以10%為原則。 每次調整後,大約要射膠10次才可達到穩定狀態。 CAE 模擬可以驗證不同射壓或射速的適切性。

22 Weld Lines Can Be Relocated By Changing Gate Location
更改澆口位置以重新定位熔接線 Weld Lines Can Be Relocated By Changing Gate Location 材料 [Material] : PC-GF50 原設計 [Original] 更改設計 [Revised]

23 Typical Butt Weld Tensile Strength Retention Values
典型對頭熔接線伸張強度保留值 Typical Butt Weld Tensile Strength Retention Values

24 熔接線冷料井 Weld Slug Well 對頭熔接線 [Butt weld] 熔接線冷料井 [Weld slug well]

25 Sink marks due to wall thickness variations

26 Sink marks near ribs

27 凹陷 Sink Mark 凹陷(Sink Mark)的定義: 成型品表面的局部塌陷(或呈酒窩狀或呈溝壑狀)

28 凹陷 Sink Mark 製 品 1. 肋(Rib)太厚
肋厚時,肋和底板相遇處也厚,此處塑膠集中,冷卻 時,周圍的肋和板先行固化,此一肋、板交會處的中 央仍然保持液態,後凝的塑膠在先固化的塑膠上收縮,對其周圍塑膠有吸入(Sucking-in)的作用。 如果任何一處凝結層較為薄弱(一般就在和肋相對的模面處),該處就有可能塌陷成凹陷。 肋的厚度最好是底板厚度的50%,甚至可以更薄。 CAE 模擬,可以藉凹陷指數(Sink Index) 的預測,瞭解不同肋厚設計對凹陷的影響。

29 Void or/and Sink Mark Forming
氣泡或/和凹陷的形成 Void or/and Sink Mark Forming 氣泡 ( Void ) 凹陷 ( Sink Mark )

30 凹陷 Sink Mark 模 具 1. 和肋相對的模面溫度太高
和肋相對的模面溫度若較其附近高(一般的確如此,因為附近融膠集中,熱負荷大,模溫居高不下),該處凝結層薄,剛性不夠,中央的融膠固化時,殘餘應力有可能將較薄的凝結層向內拉成凹陷。 和肋相對的模面須加強冷卻,降低該處模溫,使得凝結層較快形成,當凝結層較厚時,剛性較大,凹陷不易產生。   模溫設定時可從材料廠商的建議值開始設定。每次調整的減量(或增量)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。 CAE可以藉凹陷指數(Sink Index) 的預測,瞭解不同冷卻設計和模溫對凹陷的影響。

31 凹陷指數 (原始設計)

32 凹陷指數 (修正設計)

33 凹陷 Sink Mark 模 具 2. 澆道(Sprue)、流道(Runner)或/和澆口(Gate)太小
 模 具  2. 澆道(Sprue)、流道(Runner)或/和澆口(Gate)太小 澆道、流道或/和澆口太小,流阻提高,如果射壓不足,型腔無法填實,融膠密度小,發生凹陷的機率大。 以CAE(如C-MOLD)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。

34 凹陷 Sink Mark 模 具 3. 澆口(Gate) 的數目或位置不當
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,型腔無法填實,融膠密度小,發生凹陷的機率大。 以CAE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。

35 凹陷 Sink Mark 射出成型機 1. 料管溫度太高
料管溫度太高時,融膠密度小,冷卻時,貼近型腔表面的融膠先固化成凝結層(Frozen Layer),塑膠體積收縮,型腔中央的融膠密度更小,等到中央的融膠也逐漸固化時,型腔中央會空洞化,空洞的內壁滿佈張應力,如果凝結層的剛性不夠,就會向內塌陷,形成凹陷。 降低料溫,融膠密度大,發生凹陷的機率小。 CAE 模擬分析的輸出包括凹陷指數(Sink Index)的分佈,凹陷指數大者,發生凹陷的可能性大,CAE可以幫助選擇凹陷可能最小的設計。

36 凹陷 Sink Mark 射出成型機 2. 冷卻時間不夠 冷卻時間不夠,塑膠凝結層不夠厚,無法抵抗內部融膠固化收縮時產生的拉力,形成凹陷。
 射出成型機 2. 冷卻時間不夠 冷卻時間不夠,塑膠凝結層不夠厚,無法抵抗內部融膠固化收縮時產生的拉力,形成凹陷。 材料供應商可以針對不同的塑料和製品厚度,提供冷卻時間的建議值。 CAE模擬可以根據不同的冷卻時間預測不同的凹陷指數(Sink Index),當凹陷指數大於許容值時,應採用更長的冷卻時間。

37 凹陷 Sink Mark 射出成型機 3. 緩衝(Cushion)或/和保壓不足
保壓壓力或保壓時間不夠,型腔內的塑膠因為壓力偏低或補充料不足而填壓不實,密度小 ,發生凹陷的機率大。 緩衝變0時,螺桿到底,不再前移,融膠冷卻、收縮時壓力降低,螺桿卻無法增壓,造成保壓不足,發生凹陷的機率大。 緩衝至少要有3mm才夠。 保壓壓力要足夠。保壓時間至少2秒。 CAE 模擬可以找出保壓壓力和保壓時間的理想值,根據此值設定後,再作微調,是聰明的作法。

38 凹陷 Sink Mark 射出成型機 4. 止回閥(Non-Return Valve)失靈 止回閥防止料管內螺桿前的融膠在射出階段回流。
 射出成型機 4. 止回閥(Non-Return Valve)失靈 止回閥防止料管內螺桿前的融膠在射出階段回流。 當螺桿推動定量的料前進時,如果止回閥磨損、破裂或座落不當,融膠可能滑過(slip past)螺桿前端、止回閥和料管之間的間隙產生回流,使得螺桿推到底(bottom out),緩衝消失,發生凹陷的機率大。 將止回閥從螺桿前端移下,檢查各接觸面,若有焦膠(Burned Plastics)在面上,用金屬絲刷(Wire Brush)清除;切忌使用噴燈(Torch)燒掉塑膠,因為高熱會軟化閥金屬 ,使其加速磨損。 如果在接觸面上發現刻痕(Nicks)、裂縫(Cracks)或坑洞(Pits),有此缺陷的零件應當更換。

39 條紋 Streak 條紋(Streak) : 熱劣解條紋: 成型品表面延著流向形成的噴濺狀線條
分子鏈縮短產生銀線(Silver Streak),分子成塊變質產生褐線(Brown Streak)。 兩者皆可稱為燃燒條紋(Burn Streak)。

40 條紋 Streak 塑 料 模 具 1. 乾燥時溫度過高或/和停留時間過長。 1. 澆口太小 2. 澆口或/和流道不順暢 3. 型腔進水
模 具 1. 澆口太小 2. 澆口或/和流道不順暢 3. 型腔進水 4. 模溫太低

41 條紋 Streak 射出成型機 1. 融膠溫度太高 2. 射速太快 3. 螺桿轉速太快,塑化時剪切速率太大 4. 停留時間過長

42 Burnt streaks due to excessive residence time in the plasticizing cylinder

43 Burnt streaks due to excessive residence time in the plasticizing cylinder

44 塑料停留時間 Resin Residence Time
塑料停留時間可以下式計算: Resin residence time can be calculated as below: 1.4 x 使用塑料比重 x 料管料量 x 成形循環時間 聚苯乙烯比重 x 射料量 1.4 x sp. grav. , plastic x injection cap. X molding cycle sp. grav. , PS x molded shot weight 1.4是一乘數(一般在1和2之間),它將螺桿內的塑料一併考慮。 1.4 is a multiplier (typically between 1 and 2) taking the resin in the screw flights into account.

45 最短和最長停留時間 Minimum and Maximum Residence Time
最短和最長的停留時間應遵照材料廠商的建議。 如果特定的指示無從獲得,最短和最長的停留時間可以1.5和4分鐘為準。 Minimum and maximum residence times should follow resin supplier’s recommendations or between 1.5 and 4 minutes if specific guidelines are not found.

46 4型腔看台杯模 4 Cav. Stadium Cup Mold

47 4 型腔看台杯模 4 Cav. Stadium Cup Mold
材料 Material 聚丙烯 PP 射料量 Shot Weight 50 g (4 cav.) 進澆 Gating 熱澆道 Hot Runner 流長 Flow Length mm 壁厚 Wall Thickness 0.5 mm 流長/壁厚比 L/t Ratio 304 循環時間 Cycle 3.95 sec.

48 4 型腔看台杯模 4 Cav. Stadium Cup Mold
震雄注塑機捷霸JM268MKIII-C的料管料量為795克,塑料停留時間為: The injection capacity of Chen Hsong machine JETMASTER JM268MKIII-C is 795 g, the resin residence time is 1.4 x 使用塑料比重 x 料管料量 x 成形循環時間 聚苯乙烯比重 x 射料量 1.4 x sp. grav. , plastic x injection cap. X molding cycle sp. grav. , PS x molded shot weight = 1.4 x 0.91 x 795 x 3.95 1.05 x 50 = (sec.) 沒有材料裂解的問題,因為76.2秒遠小於4分鐘。 No material degradation problems, because 76.2 sec. is much less than 4 min.

49 4 型腔看台杯模 4 Cav. Stadium Cup Mold
要維持每3.95秒的射料量50克(PP),至少須要14.6克/秒 [50x(1.05/0.91)/3.95]的 熔膠能力。當機器(震雄捷霸 JM268MKIII-C) 的熔膠能力是 46克/秒時 ,塑料停留時間76.2秒雖然小於1.5分鐘,但顯然不會有問題。 In order to continuously inject shot weight of 50 g. (PP) once every 3.95 sec., a plasticizing capacity of 14.6 g./sec.[50x(1.05/0.91)/3.95] is a minimum requirement. When the plasticizing capacity of the machine (Chen Hsong JETMASTER JM268MKIII-C) is 46 g./sec, it is obviously no problem even the material residence time of 76.2 sec. is less than 1.5 min.

50 4 型腔看台杯模 4 Cav. Stadium Cup Mold

51 4 型腔看台杯模 4 Cav. Stadium Cup Mold

52 4 型腔看台杯模 4 Cav. Stadium Cup Mold

53 4 型腔看台杯模 4 Cav. Stadium Cup Mold
震雄捷霸JM268MKIII-C注塑機具備最大射膠壓力147 Mpa 以及鎖模力268公噸,對須要122MPa射膠壓力以及251 公噸鎖模力的4型腔看台杯模子,足堪勝任。 Chen Hsong JETMASTER JM268MKIII-C, with maximum injection pressure of 147 Mpa and clamping force of 268 ton (m), is OK to work on this 4 cavity stadium cup mold which needs a injection pressure of 122MPa and a Clamping force of 251 ton (m).

54 4 型腔看台杯模 4 Cav. Stadium Cup Mold
是否能以0.1秒這麼短的射出時間充模? 以射膠速率而言,577克/秒[50x(1.05/0.91)/0.1]超過機器(震雄捷霸JM268III-C)的上限225克/秒。 Can this mold filled at a short injection time of 0.1 second ? An injection rate of 577 g/sec. [50x(1.05/0.9)/0.1] exceeds the machine (Chen Hsong JETMASTER JM268III-C) limit 225g/sec.

55 4 型腔看台杯模 4 Cav. Stadium Cup Mold
若以機器(震雄JM268III-C)射膠速率上限的九成;即203克/秒(225x90%)充模,按CAE模擬,須要的射膠壓力和鎖模力分別為127MPa和272公噸。 後者超過機器的上限268公噸。 If we use 90% of the limit of injection rate, e.g. simulation, required injection pressure and clamping force are 127MPa and 272 ton(m), respectively. The later exceeds the machine (Chen Hsong JM268III-C) limit 268ton(m) .

56 翹 曲 Warpage 翹曲(Warpage)的定義: 製品頂出後不規則的尺寸變化

57 翹 曲 Warpage 製 品 製品厚、薄差異太大
薄的地方先冷,厚的地方後冷。厚薄差異大時,體積收縮率差異(Volumetric Shrinkage Difference)大,殘餘應力大。 當殘餘應力克服了零件的強度,就會產生翹曲。 Shrinkage Fixture或許可以治標,但不能治本,因為Fixture無法消除殘餘應力。 當製品移至高溫或其他惡劣環境下,殘餘應力會釋放出來,翹曲還是有可能產生。治本之計是作好製品設計,使得製品厚度均一,冷卻時體積收縮率差異小,殘餘應力小,翹曲自然小。 CAE 模擬,可以找出殘餘應力最小的製品設計。

58

59 厚薄不均 4.1 mm 2.5mm 1.3mm

60 翹 曲 Warpage 模 具 1. 動、靜模溫差 (Temperature Difference between
Core and Cavity Mold Surfaces)大 動靜模溫差大,因冷卻產生的殘餘應力對壁厚的中心 面不對稱,彎曲力矩(Bending Moment)大,容易翹曲。 更改冷卻設計,減少動、靜模溫差,可以減少翹曲。 CAE 模擬,可以幫助找出動、靜模溫差最小的冷卻設計。

61 翹 曲 Warpage 模 具 2. 模溫太低 模溫太低,殘餘剪切應力大,又沒有足夠的時間將殘餘應力釋放(Stress Release),容易翹曲,甚至開裂。 提高模溫,可以減少開裂。 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。 CAE模擬可以驗證不同模溫的適切性。

62 翹 曲 Warpage 模 具 3. 澆口(Gate) 的數目或位置不當
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、相應的射壓也須提高,塑膠分子被拉伸(Stretch)、壓擠(Squeeze),機械應力(Mechanical Stresses)強行加入,殘餘應力大,容易翹曲。 澆口附近壓力高,塑膠體積收縮率小,最後充填(Last Fill)處壓力低,塑膠體積收縮率大,流長太長時,上下 游塑膠體積收縮率差異大,殘餘應力大,容易翹曲。

63 翹 曲 Warpage 模 具 參考材料廠商的建議,採用適當的流長對厚度比(Flow Length to Thickness Ratio)。 澆口位置的決定,要遵循充填均衡的原則;即各融膠波前到達型腔末端和形成熔合線的時間基本一致。 充填應先厚後薄、先平後彎。進澆應讓融膠遭遇立即的阻擋以避免噴流(Jetting)。這樣可以降低殘餘應力,減少翹曲。 以CAE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。

64 翹 曲 Warpage 模 具 4. 澆道(Sprue)、流道(Runner)或/和澆口(Gate)位置不當或/和太小或/和太長
澆道、流道或/和澆口位置不當時,融合線會在強度敏感處產生,融合線本來就弱,應力又大,裂紋往往從融合線開始。 澆道、流道或/和澆口太小或/和太長,流阻提高,射壓也須相應提高,塑膠分子被拉伸(Stretch)、壓擠(Squeeze),機械應力(Mechanical Stresses)強行加入,殘餘應力大,容易翹曲,甚至開裂。 以CAE(如C-MOLD)在電腦上對不同的融膠傳送系統(包括澆道、流道、澆口和型腔)的充填、保壓、冷卻和收縮彎翹進行模擬分析,找出並選擇翹曲(開裂可能)最小的設計是有效的作法。

65 翹 曲 Warpage 模 具 5. 頂出不均 頂出時製品尚熱,頂出不直、不均、不一致,製品容易翹曲。
 模 具 5. 頂出不均 頂出時製品尚熱,頂出不直、不均、不一致,製品容易翹曲。 檢查頂出系統,並作必要的調整。 適度潤滑所有運動零件。 大模具的頂出板(Ejector Plate)必須採用引導櫬套(Guide Bushing),以免模板中央因自重下垂。

66 翹 曲 Warpage 射出成型機 4. 保壓壓力或保壓時間不當
4. 保壓壓力或保壓時間不當 保壓壓力太高,不僅因補充料流動(Compensation Flow) 而冷凝入(Frozen-In)塑膠的殘餘剪切應力(Shear Stress) 高,而且塑膠的壓應力(Compressive Stress)也高,容易翹曲。 保壓壓力太低,澆口附近發生回流(Back-Flow),不僅產生因流動而冷凝入塑膠的殘餘剪切應力,而且由於製品中央體積收縮率大(低壓故),外圍體積收縮率小,因內外體積收縮率差異(Volumetric Shrinkage Difference)大而產生的殘餘張、壓應力(Tensile and Compressive Stress) 大,容易翹曲。

67 翹 曲 Warpage 射出成型機 螺桿推到底後,螺桿至少停留原處2秒,以保持緩充(Cushion)。
保壓時間太短,螺桿鬆退時澆口附近發生回流,殘餘應力大,容易翹曲。 保壓壓力要適中,保壓時間要延長到澆口凝固(Gate Freeze)為止。 CAE 可以預測不同(保壓壓力對時間曲線;Holding Pressure vs Time Curve)設計可能產生的翹曲 ,翹曲小者是我們應該考慮的設計。

68 翹 曲 Warpage 射出成型機 CAE 的輸出(Output)中包含了凝固層比(Frozen Layer Fraction) 、剪切應力(Shear Stress)、體積收縮率(Volumetric Shrinkage)。 當澆口凝固時,凝固層比變成1,剪切應力變成0,體積收縮率變成常數,這些參數和規則可以幫我們判定澆口何時凝固,以選定最適化保壓時間。

69 Y 軸變形量(原始設計)

70 Y 軸變形量(修正設計)

71 Geometric model of LCD cover, notebook

72 Melt front speed increases around the insert

73 Optimized ram speed profile (LCD Cover, Notebook)

74 U-shape Curve (Injection pressure vs fill time) (LCD Cover, Notebook)

75 Volumetric shrinkage vs time (LCD Cover, Notebook)

76 Frozen-layer fraction vs time (LCD Cover, Notebook)

77 Volumetric Shrinkage [ (0%, 60%), (10%, 80%), (100%, 80%)]

78 Volumetric Shrinkage [ (0%, 60%), (40%, 60%), (100%, 60%)]

79 Volumetric Shrinkage [ (0%,100%), (40%,30%), (100%, 30%)]

80 Y-displacement [ (0%,100%), (40%,30%), (100%, 30%)]
(LCD Cover, Notebook)

81 Holding Pressure Curve vs Y-displacement
(LCD Cover, Notebook)

82 Holding Pressure vs Time
(LCD Cover, Notebook)


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