■緯凱工業 / 鄭安宏 營運長
前言
每個帶著設計圖、產品來到射出成型廠的客戶們,都是帶著自己的夢想和事業,我們能夠理解,當收到不良的成品時,除了廠商給的說詞,您更想知道的是,為什麼會這樣,以後要怎麼避開不良品發生,才不會延誤到我的交期,錯失賺錢的時機。
這篇文章,將會跟您一一分析,塑膠射出成型會產生不良品的原因。
射出成型不良品2大類型
射出成型不良──外觀表面
射出成型不良,常見的類型之一,是影響到外觀表面的呈現,像是:產品毛邊、表面縮水、真空泡、進澆口痕跡等。
- 產品毛邊:產品會產生毛邊,是因為塑膠原料,在填充時溢出模腔,而溢出的塑料還連接在成品上,就稱為毛邊。
- 表面縮水:成品表面形成凹陷的陰影痕,指的就是表面縮水。
- 真空泡:指填充時,表面已經冷卻固化,但內部強烈收縮,讓成品內部形成真空泡泡。
- 澆口痕跡:「澆口」又稱「入點」是塑料進入成品的通道,所以在進澆口的表面周圍,會容易留下不同類型的澆口痕跡。
射出成型碰到外觀的不良品,會造成視覺上的扣分,可不至於影響到產品的使用、安全性,您可以根據你的需求、成本結構,視情況找到最合適的廠商,但若是配合件時,也可能因為毛邊而造成尺寸不合,若射出成型不良品會影響到尺寸結構,就得妥善處理,以確保產品品質。
射出成型不良──尺寸結構
射出成型若碰到尺寸結構的不良,就是比較嚴重的狀況,特別是需要和其他零件組裝的,需要高度精密,只能容忍一點誤差值,又或是需要承受氣密壓力的產品,像是具有揮發性的酒精顏料白板筆,若配合有一點瑕疵,則會造成揮發,可能還沒到消費者手上,顏料就蒸發了。
- 尺寸失誤:尺寸的精準度是多個因素影響的,包含原料、模具、成型師的射出機台參數設定等,只要其中一個條件有誤,就會導致生產出來的成品尺寸,無法在公差範圍內。
- 變形:塑膠原料在冷卻收縮的過程中,如果溫度沒控制好,收縮的過程中不均勻,就會在頂出冷卻後出現變形的狀況。
- 斷裂:會造成斷裂,通常是產品受到「外力」或「內應力」刺激,承受不住而導致斷裂的狀況。
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- 產品內應力:在塑料熔融加工過程中由於受到大分子鏈的取向和冷卻收縮等因素影響而產生的一種內在應力。
幾乎所有塑料製品都會存在內應力,尤其是塑料注射製品的內應力更明顯。內應力的存在,不僅使塑料製品在儲存和使用過程中,出現應力開裂和翹曲變形。
- 產品內應力:在塑料熔融加工過程中由於受到大分子鏈的取向和冷卻收縮等因素影響而產生的一種內在應力。
塑膠射出成型不良的5大因素
在細數不良的特徵前,我們需要先具備一個概念,塑膠射出成型的工作,是環環相扣的流程,有時問題是單點造成,有時問題是綜合產生的,常見造成不良原因分為5大因素,包括:人為因素、機台設備、塑膠原料、成型方法、生產環境等。
人為因素
塑膠射出成型中的人為因素,是指操作人員更換時,若不清楚每一個細節,或工廠沒導入SOP,就會造成人為操作上的差異。
機台設備
機台設備包含「射出成型機」、「模具」、「其它設備」。
- 射出成型機:影響著品質的穩定性,機台的設定作動每個周期循環都統一最穩定。
- 模具:影響著成品的品質及尺寸外觀的關鍵因素。
- 其它設備:像是烘料桶、模溫機、供料方式、檢測的設備等,則是負責控制環境和最後的檢測。
不同產品,會對應使用不同機台設備,若廠房內只有老舊的設備,也會影響到成品品質。
塑膠原料
在其它篇文章中(掃描文末QR碼,前往官網觀看其他文章),我們提過,常見的塑膠種類有PP、PS、ABS、PA、PC這5種。
每個原料價位不同,適合的用途不同,也有各自專屬的加工特性,如果沒有掌握清楚,或多加留心,可能會在造料、調質、染色的過程中,影響到塑膠原料的物性,也影響到成品品質。
成型方法
成型方法是調整射出機的參數,包含:「壓力」、「速度」、「溫度」、「冷卻時間」、「計量」。在進行參數設定時,需要充分理解射出成型的原理,也要有豐富的經驗,才能夠避免不良品發生。
生產環境
在塑膠射出成型的工作中,不只是機台設備很重要,生產的環境也很重要。
因為環境中的粉塵,環境中的溫度、濕度,都會影響產品的良率,而機台若無清潔,也可能混入前次生產的產品。
- 普通產品:產出白色或透明的產品,對環境中的「粉塵」容忍度很低,因為相對肉眼較容易看見,因此若環境不乾淨,可能產品會卡許多粉塵。
- 化粧品的產品:對環境要求也很高,因為有些需接觸人體皮膚,如:護唇膏、口紅膏瓶等。
- 醫療產品或電子產品:由於精密度,這類產品對環境品質要求最高,必須在「無塵、恆溫、恆濕」的環境下生產,因為是有相關法規規範及供應商的認證。
塑膠射出成型避開不良品3大策略
上述的不良品原因,在塑膠射出成型的技術面,有許多的細節應對之道,且每次遇到的狀況也不同,這是射出廠的功課。但對於各位尋找塑膠射出廠的您而言,有3個策略建議,可以讓您避開不良品發生的機率,穩定產品品質,和出貨的進度。
找具標準化SOP的廠商
塑膠射出成型的作業,必須跟著每位客戶的品質要求,設計出對應的製程SOP,因為整個流程包含,加工速度、充填時間、充填壓力、保壓時間、冷卻時間,每個都是環環相扣。
只有讓射出成型有標準化的流程,當遇到問題時,才能快速又有系統的分析,找到解決的對策。
選擇合適的塑膠原料
塑膠原料的費用是一分錢一分貨,如果產品需要高強度的外殼,就要選擇具備相對應特質的原料,否則如果材料本身的特性,就不能達到成品要求,省下一點點錢,但最後成品不如預期,最後還是得重新製作,拖慢了生產跟發貨速度,得不償失。
一條龍生產打造高品質的模具
所有的射出成型,都是透過模具而成,讓產品可以大量生產,模具的材質或者加工精度若不佳,導致在大量生產中,很快就產生磨損,就容易導致成品品質不良。
建議可以找一條龍生產的廠商,包含模具設計開發,塑膠射出成型,甚至可以協助檢驗,好處是讓你省心、省力,避免模具廠或射出廠,有一方品質不佳,卻找不到原因,而且找一條龍的塑膠射出成型廠,連模具耗損要維修,還是要即時檢驗品質,都能更快速反應,加快生產速度,確保能讓您準時發貨。
資料來源
[1]. 本文經緯凱工業授權後刊登,引自https://way-kai.com/zh/wk1018001/
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