聚鴻塑膠股份有限公司 塑膠射出成型：不良與解決對策
塑膠射出成形若有缺陷，除了機台故障或性能的限制、原料特性、以及模具設計之外，成形條件也是影響成敗的重要因素。
若需調整成形條件(射出參數)，須注意以下幾點：
1. 每次變動一個條件，見到其結果後，再變動另一個。
2. 調整完必須經一段時間的觀察，待操作平衡穩定後，其結果方可供參考。不同條件的穩定時間不盡相同，例如：溫度變動至少需觀察十分鐘才算穩定。
下表為射出缺陷可能因素及調整對策之整理：
一. 成品未完成(Lack of material, imcomplete filling)
又稱為短射，意指經過高溫熔融的塑膠原料射出至模具中，未能完全填充模穴中的細節處，導致最後形成的成品沒有飽模(未完全成形)的現象。
| 不良原因 | 解決對策 |
| 原料溫度過低 | 提高料管溫度：溫度過低容易導致原料熔融不均，進而影響成形效果，可諮詢原料供應商，確認該原料適合的射出溫度，並適當地提高料管溫度 |
| 射出壓力過低 | 提高射出壓力：熔融原料在射出壓力過低的狀態下，無法抵銷阻力，容易導致射料不足，或因流速較慢而提早冷卻凝固，因此需提高射出壓力 |
| 塑膠原料不足 | 增加原料供給量：除了增加射出原料的供給量外，也可能是機械效能不足，可嘗試將原機台調整至較高效能，或更換為較高規格的射出機器，達到適當的射出效能 |
| 射出時間過短 | 增長射出時間：由於射出時間過短而導致射出劑量不足，充填不完全 |
| 射出速度太慢 | 加快射出速度：射出速度太慢會導致熔融的原料流動過慢，尚未成形就先冷卻凝固，因此提高射出速率便能夠改善 |
| 模具溫度過低 | 提高模具溫度：適當的模具溫度可促進原料持續流動並填充模穴中的細節處，若模具溫度過低，原料在流動過程中就先冷卻凝固了，就會導致不飽模 |
| 模具溫度不均 | 重整模具水管，調整冷卻水供應，或使用模溫機，以改善導熱不均 |
| 模具排氣不良 | 於恰當位置，添加適度之排氣孔：模具排氣較少，會導致模具中的真空阻力較高，進而致使成品末端的填充不足 |
| 射嘴阻塞 | 拆除清理：射出口堵塞會影響射出效能，應拆卸做清理 |
| 進膠不均勻 | 重開模具溢口位置：進膠不均勻可能與填料位置、成品型狀有關，應檢視成品型體，挑選恰當的溢口位置，一般建議進膠處應設置在肉厚較厚處 |
| 澆口或溢口太小 | 加大澆口或溢口：藉由適當加大澆口截面，有利於釋放射出壓力，讓原料確實填充 |
| 原料內潤滑劑不夠/原料流動性不良 | 酌加潤滑劑：不同塑膠原料流動性不同，黏度較高的原料可能導致原料無法在適當的溫度、壓力下填充模穴各個角落，除可酌加潤滑劑外，亦可嘗試更換使用黏度較低的原料 |
| 肉厚太薄 | 增加肉厚：成品肉厚過薄會導致熔融原料流動不順暢，原料在完整填充完模穴前就先冷卻，造成後段充填不扎實，也就無法達到飽模，可調整產品肉厚，改善原料流動 |
| 螺桿止逆環(過膠圈)磨損 | 拆除檢查修理：螺桿止逆環又稱為止回閥，為射出過程中的重要零件之一，在塑化時會開啟，射出及保壓時會關閉，建議備用，且平時應目測觀察損耗情形，發現故障時即可及時替換 |
| 機器效能不適合 | 射出效能過低容易導致供料不足，需更換適合的射出機器 |
| 射出行程過短 | 射出行程為螺桿在射出過程中的行進位置，可用來控制射出參數作用的位置，行程過短會導致短射 |
二. 縮水/凹痕 (Shrink / Depression/Sink Mark)
顧名思義便是塑膠件上有凹痕的產生，可能進而導致翹曲，降低塑膠成品的抗衝擊性。熱塑性塑膠的熱膨脹係數相當高，遇熱膨漲、遇冷收縮，且不同塑膠材質的熱膨脹係數不同，因此在模具設計上應注意不同材質的縮水率，成品形體應厚度均勻、肉厚不要過厚、必要時可將較厚處的背面設計成中空狀，或是透過射出參數的設定，減少縮水產生。
| 不良原因 | 解決對策 |
| 塑膠原料不足 | 原料不足可能是進膠口設定不當造成的填料不足，應先檢查是否有此問題，再適量增加原料供給劑量 |
| 射出壓力不足 | 提高射出壓力 |
| 射出時間太短 | 增長射出時間 |
| 射出速度太快 | 減少射出速度 |
| 溢口不平衡/尺寸不合適 | 調整模具入口大小或位置：盡量選擇壁厚較厚的部分進膠、並對稱設定溢口位置 |
| 射料嘴阻塞造成進膠量變小 | 拆除清理：射出嘴阻塞時，阻力變大，進膠量也就變小，導致進膠不足而縮水 |
| 溫度過高 | 降低溫度：熔融原料在高溫下流動速度較快，如溫度過高，會致使流動過快，填料過程中容積變化大，因而導致縮水 |
| 冷卻溫度不夠 | 酌延冷卻時間：成形品應於模穴中充分冷卻 |
| 排氣不良 | 在縮水處設排氣孔：排氣不良會造成壓力過大，填料不確實，便會造成縮水 |
| 料管太小 | 更換較大規格料管：原料充填量不足，射出時容易縮水凹陷 |
| 保壓時間不足 | 延長保壓時間：適量延長保壓時間，若增加過多，容易造成成形品凸痕 |
| 螺桿止逆環磨損 | 拆除檢查修理：螺桿止逆環又稱為止回閥，為射出過程中的重要零件之一，在塑化時會開啟，射出及保壓時會關閉，建議備用，且平時應目測觀察損耗情形，發現故障時即可及時替換 |
| 材料收縮率過大 | 更換原料：情況允許下可更換為其它收縮率較低的原料，或是適量添加潤滑劑 |
三. 成品黏模
| 不良原因 | 解決對策 |
| 射出壓力太高 | 降低射出壓力 |
| 射膠量過多(填料過飽) | 使用脫模劑 |
| 保壓時間太久 | 減少射出時間 |
| 射出速度太快 | 降低射出速度 |
| 料溫太高 | 降低料溫 |
| 進料不均使部分過飽 | 變更溢口大小或位置 |
| 冷卻時間不足 | 增加冷卻時間 |
| 模溫過高或過低 | 調整模溫 |
| 模具內脫模倒角 | 修模具除卻倒角 |
| 模具內壁不光滑 | 拋光模具 |
四. 澆道 (水口) 黏模
| 不良原因 | 解決對策 |
| 射出壓力太高 | 降低射出壓力 |
| 原料溫度過高 | 降低原料溫度 |
| 澆道過大 | 修改模具 |
| 澆道冷卻時間不夠 | 1. 延長冷卻時間 2. 降低料管溫度 |
| 澆道脫模角不夠 | 修改模具增加角度 |
| 澆道凹弧與射嘴之配合不正 | 重新調整與配合 |
| 澆道內表面不光滑 | 檢修模具 |
| 脫模倒角 | 檢修模具 |
| 澆道外孔有損壞 | 檢修模具 |
| 無澆道抓鎖 | 加設抓銷 |
| 填料過飽 | 1. 降低射出量 2. 減短射出時間 3. 降低射出速度 |
五. 毛頭(毛邊) 、披風 (Burrs)
常發生於進膠點及合模線處，是發生機率較高的一種射出缺陷，如模具分模面上黏有毛邊而未適時清理，容易損傷分模面，進而產生新的毛邊
| 不良原因 | 解決對策 |
| 原料溫度太高 | 溫度過高會致使熔融的塑膠黏度降低，流動性過高就容易溢出至模穴外，可嘗試： 1. 降低原料溫度 2. 降低模具溫度 |
| 合模面錯位/不平整 | 檢修模具：如合模面出現段差，沒有完整密合，一旦產生間隙便會產生毛邊 |
| 填料過飽 | 填料超過模穴的容積時，便會溢出至分模面，形成毛邊，可嘗試： 1. 降低射出量 2. 減短射出時間 3. 降低射出速度 4. 縮小澆口面積 |
| 模具強度不足 | 檢修模具：因模板厚度不足或材質過軟，凹陷變形，在射出時有間隙便會產生毛邊 |
| 鎖模壓力不夠 | 增加鎖模壓力：鎖模力意指以高壓將模具閉合鎖固的力量，與機台規格(噸數)有關。射出過程中鎖模力必須足夠，才能與射膠時的產生的膜腔內壓相抗衡，適當的鎖模力能夠將模具夾緊，避免公母模分開而產生毛邊。 |
| 保壓壓力過高 /保壓時間過長 | 降低保壓壓力/減少保壓時間：保壓壓力越高，模腔內壓也就越高，模具受到高度的內壓，過度撐模的情況下，分模面被擠出間隙，不只長期下來對模具、機台造成負擔，產品也會有毛邊的不良情形。因此保壓能低就不要高， |
| 射出速度過快 | 降低射出速度：射出速度過快容易造成原料填充過飽，導致毛邊產生 |
| 塑膠原料流動性太好 | 黏度較低的材質容易產生毛邊，情況允許下可考慮更換原料，或是藉由射出參數的調整、後續修剪去除來克服 |
六. 開模時或頂出時成品破裂
| 不良原因 | 解決對策 |
| 填料過於飽和 | 1. 降低射出量 2. 減短射出時間 3. 降低射出速度 4. 降低射出壓力 |
| 保壓時間太長 | 減少保壓時間 |
| 模溫太低 | 升高模溫 |
| 脫模斜度不足 | 檢修模具 |
| 澆口太小 | 檢修模具 |
| 頂針不夠或位置不當 | 檢修模具 |
| 成品形狀設計不當 | 檢修模具：模具可動側應修正其形狀，並在不導致脫模時變形的前題下，適當增設倒鉤(Under Cut) |
| 材料吸濕性良好/未適當烘乾原料 | 部分塑膠原料具吸濕性，生產前應進行烘料，使原料水分，如情況允許，亦可考慮更換塑膠原料 |
| 脫模時模具產生真空現象 | 1. 降低開啟模具或頂出的速度 2. 使用進氣設備 |
七. 結合線 (Bonding Line)
| 不良原因 | 解決對策 |
| 原料流動性不良 | 1. 提高原料溫度 2. 提高背壓加快螺桿轉速 3. 更換原料 |
| 模具溫度過低 | 提高模具溫度 |
| 射出速度太慢 | 增加射出速度 |
| 射出壓力過低 | 提高射出壓力 |
| 原料不潔或滲有它料 | 檢查原料 |
| 潤滑劑不足 | 脫模油盡量少用或不用 |
| 澆道及澆口太小 | 酌增潤滑劑 |
| 模穴內空氣排除不及 | 增開排氣孔或檢查是否有阻塞 |
| 缺乏溢流井 | 在結合線處之下端增設溢流井 |
八. 流紋 (Flow Marks)
| 不良原因 | 解決對策 |
| 原料熔融不佳 | 1. 提高原料溫度 2. 提高背壓加快螺桿速度 |
| 模具溫度太低 | 提高模具溫度 |
| 射出速度太快或太慢 | 調整適當射出速度 |
| 射出壓力太高或太低 | 調整適當射出壓力 |
| 原料不潔或滲有它料 | 檢查原料 |
| 溢口過小 | 加大溢口 |
| 成品斷面厚薄相差太多 | 變更成品設計或溢口位置 |
九. 銀紋(銀線)、氣瘡(起倉) (Silver Streaks)
成形品表現產生銀白色紋路，導致的外觀不良
| 不良原因 | 解決對策 |
| 原料含有水份 | 1. 原料徹底烘乾 2. 提高背壓 |
| 原料溫度過高或模具過熱導致氣體產生 | 降低原料溫度及模溫 |
| 原料中含其他添加物如潤滑劑、染料等揮發物 | 減少其使用量或更換耐溫較高之替代品 |
| 原料中其他添加物混合不均 | 徹底混合均勻 |
| 射出速度太快 | 減慢射出速度 |
| 模具溫度太低 | 提高模具溫度 |
| 原料顆粒粗細不均 | 使用粒狀均勻之原料 |
| 原料在模內流程不當 | 1. 調整溢口之大小及位置 2. 模具溫度保持平均 |
十. 成品表面不光澤/透光度不佳
射出成品表面光澤度差、或是光線透過率較低，影響成品美觀
| 不良原因 | 解決對策 |
| 模具溫度太低 | 提高模具溫度 |
| 原料用量不夠 | 1. 增加射出量 2. 延長射出時間 3. 增加射出壓力 |
| 模內過多脫模油 | 擦拭乾淨 |
| 模內壁有水 | 擦拭並檢查是否有漏水 |
| 模內壁不光滑 | 模具拋光：模具表面研磨不到位，射出時自然就轉寫到成品表面，應重新研磨以改善 |
十一. 成品變形
| 不良原因 | 解決對策 |
| 成品頂出時尚未冷卻 | 1. 降低模具溫度及原料溫度 2. 延長冷卻時間 |
| 成品形狀及厚薄不對稱 | 1. 脫模後以定型架固定 2. 變更成品設計 |
| 射出壓力或速度不適當 | 1. 降低射出量 2. 減短射出時間 3. 降低射出速度 4. 降低射出壓力 |
| 溢口進料不均勻 | 更改溢口 |
| 頂出系統不平衡 | 改善頂出系統 |
| 原料溫度過高 | 降低原料溫度 |
| 進溢口部份之原料太鬆太緊 | 增加或減少閉模時間 |
| 公母模溫度不均 | 均衡公母模溫度 |
| 射出壓力不當 | 平衡模具壓力 |
十二. 成品內有氣孔
| 不良原因 | 解決對策 |
| 成品斷面，肋或柱過厚 | 變更成品設計或溢口位置 |
| 射出壓力過低 | 提高射出壓力 |
| 射出時間不足 | 增加射出時間 |
| 澆道或澆口太小 | 加大澆道及澆口 |
| 射出速度太快 | 調慢射出速度 |
| 原料含有水份 | 原料徹底乾燥 |
| 原料溫度過高以致分解 | 降低原料溫度 |
| 模具溫度不均 | 調整模具溫度 |
| 冷卻時間太長 | 減少模內冷卻時間，使用冷卻水浴 |
| 背壓不夠 | 提高背壓 |
| 料管溫度不當 | 降低射嘴及前段溫度，提高後段溫度 |
十三. 黑紋/黑點 (Burn Marks/Black Spot)
成形品表面或內部有黑色異物，影響美觀。通常是熔融原料因受熱時間過長、或溫度過高而分解成碳化物(燒焦)，或是雜質混入成形品中。
| 不良原因 | 解決對策 |
| 原料溫度過高 | 降低料管溫度：不同材質對溫度的耐受性不盡相同，因此建議應參考原料商的物性表，以適當的溫度進行射出 |
| 螺桿轉速太快 | 降低螺桿迴轉速度：螺桿轉速過高，雖進料速度快、射出時間減少，但壓力也隨之增加，原料的熔融不均，且過程中會產生剪切熱，導致原料變質，應根據原料流動性適當調整螺桿轉速，一般設定都不會太高，才不會造成機台的負擔 |
| 原料中混有雜質 | 檢查原料或清洗射出系統：如混入雜質，應拆卸料管或螺桿進行清潔 |
| 射嘴孔過小導致噴射不順 | 重新調整孔徑：澆口過小會導致原料滯留時間過長，受熱時間過長，也就進而導致原料燒焦 |
| 料管中有燒焦材料 | 清理料管：切換不同射出原料時，殘留的塑膠原料容易附著在螺桿或料管管壁，受熱分解而形成碳化物，也就是燒焦，如射出系統中混入燒焦材料，應拆卸料管或螺桿進行清潔 |
十四. 脆化
| 不良原因 | 解決對策 |
| 溫度太高 | 降低料管溫度：溫度過高容易影響原料性能，應諮詢原料供英商，選擇適合射出溫度 |
| 背壓過高 | 降低背壓：背壓大，儲料時間較長，原料熔體受熱時間也較長，易造成熱分解，因此應降低背壓，減少儲料時間 |
| 螺杆迴轉速度太快 (樹脂分子鍵斷裂) | 降低螺桿迴轉速度：螺桿轉速過高，雖進料速度快、射出時間減少，但壓力也隨之增加，原料的熔融不均，且過程中會產生剪切熱，導致原料變質，應根據原料流動性適當調整螺桿轉速，一般設定都不會太高，才不會造成機台的負擔 |
| 塑料乾燥不完全 | 依原料種類進行適當乾燥：部分塑膠原料具吸濕性，使用前應進行烘料，去除多餘水分 |
| 回收二次料加太多 | 減少回收二次料用量：回收料為已經過射出程序的料骨/成品經粉碎後回收再利用，其結構會受到一定程度的影響，因而導致脆化，若回收料使用過多，易致使成品較脆、強度受影響 |
| 回收料中含有其他種材料 | 添加回收料時使用與被添加樹脂同一材質：不同塑膠材質對溫度的耐受性不同，若混入其他材料，容易造成射出不穩定，物性通常會較差，成品脆化也是其中一種可能發生的結果 |
**聚鴻為台灣中部專業塑膠射出成型廠，主營產品為各式塑膠扣具及箱包用配件，如有開模需求，請聯絡我們！此文章僅供學術參考，恕不提供塑膠原料之銷售服務**
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