■Moldex3D/ 林秀春 協理
【內容說明】
在射出成型中，會導致塑件收縮的問題成因非常多。在本次文章中，我們將針對那些影響塑件收縮的主要因素進行探討。
塑料選擇
不同的塑料性質如結晶性塑料與非晶性塑料。對於非晶性塑料減少其流動配向的因素；對於結晶性塑料減少結晶度及穩定結晶條件，均可以降低塑件收縮率。結晶性塑料結晶程度受冷卻速率(cooling rate)影響，冷卻速率越慢，越高比例的分子鏈可以排列成緊密的晶格(lattice)中，使結晶度提高，影響收縮性。因此，相對於非晶性塑料，結晶性或半結晶性(semi-crystalline)塑料的收縮行為受冷卻速率影響較大。另外，塑料是否含其它填充料(filler)等複合材料應用可減少收縮率。
塑件設計方面
塑件尺寸、肉厚大小差異、結構如肋條或孔洞，肉厚較厚與結構複雜的區域，冷卻及保壓較為困難，所需冷卻時間較長，在脫模後仍保持局部高溫，持續冷卻。因此在局部肉厚較厚處，如肋(rib)，容易有局部收縮不均造成翹曲發生。
模具設計與加工方面
流道系統與澆口位置、澆口形式與尺寸大小，澆口截面越有利於流動及保壓補料，使塑件收縮率越低。在一般加工條件之下，澆口截面積越大，有利於傳遞壓力，使模穴內壓及封口壓力較高，延長澆口封口時間，提高補料量，降低塑件收縮率。因此將澆口截面積適當加大，有助於減少收縮。
流道系統(runner system)
流道截面越大越有利於流動及保壓補料，使塑件收縮率越低。但應考慮冷卻及廢料問題。流道不可太長太細，避免壓力損耗，確保適當的保壓能順利傳遞模穴內各區域，減少收縮不均勻的問題發生。
模具冷卻水管配置與冷卻時間
模具內冷卻不均造成塑件溫度差異會有不對稱熱收縮，相對使塑件翹曲變形。
射出機臺加工條件設定
充填與保壓時間&充填與保壓壓力大小或分段設定。充填時間代表塑料在模穴內的流率快慢，壓力大小代表塑料在模穴內的傳遞阻力難易。保壓過程結束，澆口固化瞬間之模穴壓力稱之為封口壓力時間，因此以充填、保壓的條件設定都會影響塑件的不均勻體積收縮情況，造成塑件翹曲變形的主要因素。
結語
以上為射出成型常見塑件收縮的問題成因。這些成因有的跟材料性質有關，有的跟產品設計與模具設計有關，有的則與射出機臺成型條件設定有關，各自佔有相對的比率。目前這些問題的掌握大都可以藉助CAE電腦試模快速地尋求改善對策。以下簡單針對個別的問題提出可能成因與解決方向。
成型品品質的檢查步驟
- 先檢查外觀（短射、毛邊、結合線……）；
- 再檢查尺寸（秤重法、平面投影、間隙規、3D量測……）；
- 再檢查強度（落摔、撞擊……）；
- 最後檢查其他組裝規格。
檢查造成成型品品質問題的步驟
- 材料有無問題？（對材料性質的解析、因應性質使用……）
- 模具有無問題？（加工精度、溫度的控制、澆口位置與尺寸……）
- 產品設計有無問題？（厚度設計、幾何結構……）
- 成型條件有無問題？（機臺性能掌握、射出的速度、壓力控制、時間等……）
