射出业近况
塑料射出成型制品因具有优异的特性,使用量正逐年增加.根据工业局的统计数据显示,国内塑料加工业厂家数目近一万家,从业合占制造业总人数的11%,产值约占总产值的9.5%.但员工人数在50人以下的厂家,竟占了85%,可见塑料射出成型加工业,属中小企业的占绝大多数.
业界追求的精密射出技术
如何提升技术﹑创造产品的附加价值,乃成为业界首要努力的目标.精密射出成型技术也因此逐渐受到重视.
何谓精密射出成型﹖顾名思义,就是以较高的射出成型技术,制造出精度高的塑料制品.
谈到精密射出成型,应从二个层面来思考.一种是在设计开发阶段,就先拟定一套完整的生产技术,掌握这些生产因素,使做出来的成品精度,控制在预测的精度范围内.这种技术层次较高,似属于研究开发的技术.
另外一种是在生产前,尚无法确保掌握在生产过程中,制造出来的成品精度到底是多少﹖只知道它大概在某个程度范围内.有时,甚至无法预知制品的精度到底是偏上限,还是下限﹖但是在试做过程中,可以根据投入的生产因素及得到的制品精度范围,再来调整﹑修正投入的生产条件,使制品精度更能符合需求,并且更希望在往后的每一次量产中,都能得到质量稳定性﹑再现性很高的产品.
以上两种方式,应该都市目前业界所追求的精密射出成型技术
何为“精密“射出成型
本文所谈到的精度,除了尺寸﹑公差精度外,应包括制品表面精度（缩水﹑凹痕﹑接合线﹑光泽度﹑平坦度……等）.
就塑料制品尺寸缩水来说,层次较高的精密射出成型技术,应该在模具设计之初,就能根据制品大小﹑形状﹑塑料原料﹑浇口大小﹑流动方向,决定一个很精确的缩水律,而模具尺寸即依此缩水律来设计﹑加工.在射出成型时,再依环境﹑原料的处理,决定最佳的成型条件,使做出来的制品尺寸经过缩水后,正好符合成品图上所要求尺寸精度.
层次较低的精密射出成型技术,就是在模具设计时无法精确的决定缩水律等,预知射出后的成品质量.只能在以后生产时,根据做出来的制品质量的变化清醒,修正生产因素（包括料的干燥﹑射出条件的调整……等）,使制品的最终质量接近成品图的要求,并控制在以后每次生产都能达到这个精度.
因此精密射出成型技术,就是（1）无人化全自动（2）成型周期一定的生产技术.本文仅就目前业界较迫切需要改进的后半段加以探讨,我想应有事半功倍之效.
业界优先改善项目
目前,许多业者认为要达到精密射出成型,最迫切需要优先改善的是﹕精密的模具与高精度自动化射出成型机.其实这二个因素,只是精密射出成型技术中很小的一环,还有许多很重要的部分被我们忽略了.
过分的强调模具及成型机的重要性,反而使我们不去重视其它更重要﹑且更应该多注意的部分.
精密成型技术是一种连续性﹑相互关联的﹑许多技术的组合,它代表企业整体的技术能力与水平﹑不良率的高低,是整个企业能力的总表现,并非某个单位﹑某个人的能力表现.质量差﹑不良率的产生,也不是某个员工的不对,因为没有员工愿意作出不良品.
精密射出宜考虑因素
既然精密射出成型技术,是许多相互关联技术的组合,所以我们应该从塑料原料的质量﹑处理方法﹑加工环境﹑机台性能﹑模具质量﹑射出成型条件的设定等一连贯因素来考虑.而这些因素有﹕
（1）季节﹕春﹑夏﹑秋﹑冬气候的变化,冷却水温度的差异.
（2）时间﹕白天﹑晚上﹑早上﹑周一﹑周六﹑周日的差异.
（3）人员﹕人员熟练度﹑情绪﹑疲劳﹑注意力﹑个性﹑习性……等.
（4）环境﹕天候（晴雨天﹑温度﹑湿度的影响）,风的大小﹑方向,暖房﹑冷气﹑尘埃﹑冷却水量的变动,水温的变化,水垢的影响.
（5）材料﹕材料质量的稳定性,厂牌的差异,干燥的方法（时间﹑温度的控制……）,染色配色的方法等.
（6）机械及周边装置﹕机台的性能﹑厂牌的差异﹑机台的磨耗﹑劣化﹑使用方法﹑计测仪器﹑计器方法﹑温度控制器的种类﹑性能﹑冷煤（油﹑水）﹑冷煤的流速﹑流量及电压的稳定性……等.
（7）模具﹕模穴多寡﹑流道系统﹑尺寸精度﹑模具材质﹑磨耗﹑强度﹑冷却回路的设计……等.
（8）成型条件﹕作动油的温度﹑成型压力﹑速度﹑周期﹑成型条件的稳定性……等.
以上仅就其中较为业界疏忽的几项,提出来供大家参考,并请指正.
先从外在的因素（风﹑室温环境﹑时间）来谈﹕
风
如果从射出成型加工材料温度的变化过程来看,模具可说是一部热交换机,塑料原料经过加热﹑混烘,经过模具成型后,呈急速的冷却,应该有一定的规则,否则结晶化的温度﹑时间﹑速度,都会受到影响.
塑料料冷却的变化,与制品的收缩率有密切的关系.大家都注意到机台的3段﹑4段的温度控制,而没有注意风向与速度对射嘴﹑模具的影响.因此严格说起来,工厂里的电风扇应受到管制,不能任意使用.
室温
塑料原料加热注入模具后,急速冷却,一部分的热量由冷媒带走,一部分散入大气中﹔同时加热料管亦散播出大量的热到大气中.热的空气往上升,如何在厂房的上层适度的抽风,或籍大气空气流动带走上面的热空气,并且在厂房的底层部注入冷空气（同时将热空气往上挤）,有待改善.
适当的空调,控制厂房温度在27°C左右,乃为精度成型必要的条件之一.
环境
尘埃的去除,料筒的加盖（及静电除尘）,地面的清拭,循环水流压力大小,电压的稳定性……等,亦不可疏忽.
时间
如果白天﹑晚上产生质量有差异,或者周一﹑周六产生质量上有差异,这种情况几乎可以判定,问题出在模具温度的不稳定.在休假日后开机生产,模具温度还没有上升到固定范围内,就开始生产,如此作出来的东西,很少会有合格品.
以上四项为外在的间接因素.接着讨论与射出成型有直接关系的其它因素﹕
材料
高精度制品的流痕﹑光泽度﹑透明度,有求比较严格,对于材料的干燥技术也特别讲究.大使一般都只注意到干燥的温度与时间,甚至为了达到干燥的效果,不惜提高干燥温度﹑这事绝对错误的,温度提高,易造成材料分解变质,尤其对热较敏感的材料,如PA﹑PVC等,泵为严重.正确的方法,应该是稍微降低干燥温度,延长干燥时间.
但是有一点必须特别注意﹕在密闭的容器内干燥水气没有过滤去除,而进入的空气并没有除湿,经过加热后,空气的相对湿度降低,绝对湿度却没有改变.由于在空气没的水分并没有减少,如何能叨叨干燥的效果﹖
因此,如何做到除湿干燥,乃为精密成型技术不可或缺的一环.
机台（制品重量）
自动化的射出成型机,可弥补射出成型技术的不足.但如果具备熟练﹑高深的射出成型技术,并不一定需要自动化的射出成型机.目前业界使用机台较常疏忽的有两项﹕
一是使用过大的机台来成型.因为机台过大,料筒的容积也随着加大,使得料在料筒内停留的时间过长,因加热时间过长而变质,直接影响制品的精度.
另一项被业界所疏忽的,就是未能注意机台规格中的最大射出量﹕x g.假设某机台的最大射出量是50g,今制品的重量是30g,认为这种搭配万无一失,其实却忽略了最大射出成型量的单位时间是g/分.因此,还须再计算制品每分钟的生产重量,是否超过此界限﹖如果违反此规则,会造成材料在料筒内有混炼不均的现象.没有充分混炼熔融,就被挤出成型,结果质量当然不好.
料温
为使料在料筒内充分熔融,提高温度有助于混炼的程度,但是却因温度的提高,造成材料的变质.最好是适度的降低料温,比平常用的温度再降5~10%,不足的部分,改由提高rpm的方式来补足.因为rpm的提高,可以增加料的剪断摩擦热,此热适足以弥补温度不足的部分.由于摩擦生热只是瞬间,料无变质之虞,并且因料筒旋转产生的摩擦热比较均匀,不会有局部过热的情形发生,值得业界一识.
流道系统
这里所称的流道,包括浇口的设计.通常,材料由高温进入温度较低的模具中,为使受到相当程度冷却的塑料原料能顺利的流进模穴内,并减少制品的充填不足﹑接合线﹑缩水﹑凹陷……等不良状况,都想尽量加大流道的截面积,也相对加大.其实这正犯了下述二项的错误﹕
一是流道截面积加大,而料的流速成平方关系,呈倍数的下降﹔流速下降,料在流道停留的时间成平方倍数的增加,适足以增加料的冷却,如此反而阻碍料的流动.
如果我们检讨一下浇口的截面积那么小（比流道的截面积小了很多）,料照样可以流进模穴内,为什么流道需要那么大的截面积﹗
二是流道截面加大,流速减缓,较易冷却,相反的,如果将传统的流道截面积取小,会因料在流道中的流速成平方关系的增加,速度加快,摩擦所产生的热,适足以改善料的流动性.
因此流道截面积取小,反而有助于料在流道中的流动.因温度的上升,在模穴充填过程中所生的质量不良点（如接合线……）,可减至最低的程度.
至于浇口的设计,应少用侧浇口,因料由较大的截面积,忽然进入较小的截面积时,会有短暂停留现象,且因截面积逐渐变小,而有加速流动（生热）的现象,因无冷料发生,可以得到精度较高.
透气孔
大家都很了解透气孔的重要性,遇到充填不良的问题,很快就会联想到透气孔的问题.但是透气孔的制作,应该注意下列必须考虑的事项﹕
（1）胶件前端为一种很稠的乳胶状物质,极易堵塞设在分模在线的透气孔,尤其是锁模力过大时,这种现象更明显因此理想的透气孔,应设在与分模线垂直的位置上,如顶出销﹑分割块上.
（2）在成型品的末端﹑心型销上﹑镶入块上做透气孔比较简单,如果空气堆集的部位在成品的中心,中央部位时透气孔便无法制作.此为浇口数目与位置的设置不当所致.
（3）如果包风不明显,只在成型品孔圆周上呈现一条接合线,可在心型（不论是镶入或镶1体式）上,对准接合线位置上逃一个小孔,来容纳成型中多余的气体.此种方法,对消除接合线有很好的效果,值得一识.
成型周期
为了节省成本,提高产能,很少有人会无缘无故的增加成型时间,但是在下述 三种现象会采用不当﹑过长的成型周期.
（1） 为了改善成型品变形及凹陷现象,常以增加冷却时间（即延长成型周期）来克服.
（2） 使用过大的机台,料在料筒内停留的时间过长,与成型周期过长,对料（因过热）所生的破坏力相同.
（3） 制品肉厚不均.为了使厚度大的部分达到充分的冷却效果,常常以延长成型周期来克服.
以上三种清醒,都使原料在料筒内提留的时间过长,而破坏了原有的特性.
模温控制
由于塑料件原料由高温进入模具内,经过冷却硬化后, 才由模具中取出,为使制品能充分硬化,应做好冷却工作.但是,如果冷却系统不佳,则只有延长冷却时间（增加成形周期）,此实是本未倒置.
胶料在模具内充分均匀并不容易,常因肉厚不均而有不均匀的冷却.由于牵涉范围太广,不在这里说明.
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