塑膠射出時的參數設定 II － 速度

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螺桿的回轉速度

塑膠射出機的螺桿回轉速度(RPM)其實是刀子的兩面刃，當回轉速度快時，進料速度就快，可以縮短射出時間，也可以快速將塑膠液充填入膜腔內使用飽滿，但同時相對材料的剪斷力(Shear force)也大了，材料均勻熔融(混鍊度)的能力也就比較差。

對於安定性不好的塑膠粒(Resin)，容易因較大的剪斷力所產生的熱而破壞；對黏度較高的塑膠粒(Resin)，則需要較高的旋轉扭力來驅動，所以對這兩類的材料(安定性不好、黏度較高)而言，一般建議採用較低的螺桿轉速。

對於低黏度、熱安定性良好的材料，則可以考慮採取高轉速來縮短塑膠成形的時間。因為較高的轉速，會因為剪斷力的作用產生摩擦並進而生成熱能，如此反而可以達到節省電能的效益，但是要提醒的是，如此會有混鍊不良均的機會。總結來說：

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  螺桿的轉動速度會直接影響塑料在螺旋槽內的混鍊。


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  小型螺桿槽深較淺，吸收熱源快速，足夠促使塑料在壓縮段時軟化，螺桿與料管璧間的磨擦熱能較低，適宜高速旋轉，增加塑化能力。


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  大型螺桿則不宜快速旋轉，以免塑化不均及造成過度摩擦熱。


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  對熱敏性較高的塑料，螺桿轉速過大的話，塑料便會很容易被分解。


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  通常各尺寸之螺桿有一定之轉速範圍，一般轉速 PC為40～70，轉速太低，則無法熔化塑膠；太高，則塑料可能燒焦。


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  目前最大表面速度1m/sec為限，對剪切敏感材料應低於0.5m/sec。

射出速度(充填速度)

螺桿將熔膠經噴嘴注射進入模穴的速度，稱為充填速度(Screw Advance speed)，在成形機上所能設定的射出速度即為充填速度。

當熔膠進入模穴後，熔膠在模穴內的真正流速，會隨著模穴的幾何變化而改變，即使充填速度維持一定。

當熔膠通過較狹窄的通道時，流動速度往往會變得相當的快速(就像水流經噴嘴處速度會變快一樣)，容易在成品表面產生噴痕急流痕等外觀不良，同時高速流動的熔膠也會在狹窄的通道裡產生較高的剪斷力，進而發生局部過熱的可能而引起燒焦的不良。

相反地，當熔膠經過較寬厚的通路時，流動速度會變得緩慢，也容易產生波紋或是較無光澤的表面外觀。

所以，充填速度的設定，應該依據熔膠流動的前端所涵蓋的截面機來調整，力求熔膠在模穴內的流動可以有穩定的速度及快速的填滿。建議的充填速度如下：

1. 高充填速度(縮短充填時間)的效果：
   
   
   
   • 可以減低接合線(Welding lines)的明顯度及增加強度。
   
   
   • 可以增加成品的表面光澤。
   
   
   • 減小分子結構的總配像程度及增加其結晶度。
   
   
   • 提高模穴內的溶膠溫度，改善壓力的均勻度。
   
   
   • 降低鎖模力的需求。
   
   
   
   


2. 在充填初期，採用較低出填速度：
   
   
   
   • 避免模穴較弱的部位變形。
   
   
   • 減輕澆口部位的焦痕、燒焦點、及噴痕(Jetting lines)。
   
   
   
   


3. 在充填末期，採用減速充填
   
   
   
   • 可以讓保壓切換的時間拿捏更精準，以控制充填量，並降低變形量。
   
   
   • 可以改善排氣，降低因排氣不良鎖產生的短射或是燒焦。
   
   
   • 可避免模穴內壓上昇太高。
   
   
   
   

 



亦得

參考資料:http://www.researchmfg.com/2010/07/plastic-injection-screw-speed/

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