塑膠射出成型中必須考慮的7個因素

熱塑性塑膠成型收縮率的形式和計算方法如上所述。影響熱塑性塑膠成型收縮率的因素如下：

在熱塑性塑膠的成型過程中，由於結晶引起的體積變化、較強的內應力、塑膠件中較大的殘餘應力、較強的分子取向等因素，與熱固性塑膠相比，其收縮率更大、收縮範圍更寬、方向性更明顯。此外，熱塑性塑膠在成型、退火或濕度控制處理後的收縮率通常也大於熱固性塑膠。

成型時，熔融材料接觸型腔表面，外層迅速冷卻形成低密度固體殼。由於塑膠導熱性差，塑膠件內層冷卻緩慢，形成高密度固體層，收縮幅度較大。因此，壁厚、冷卻緩慢、高密度層較厚的塑膠件收縮率較高。

此外，嵌件的存在與否、嵌件的佈局和數量直接影響材料的流動方向、密度分佈和抗收縮性。因此，塑膠零件的特性對收縮尺寸和方向性影響較大。

進料口的形狀、尺寸和分佈等因素直接影響物料流動方向、密度分佈、保壓和供料效果以及成型時間。直接進料口和橫斷面較大的進料口（尤其是截面較厚的進料口）收縮率較小，但方向性較強；而寬度較大、長度較短的進料口方向性較弱。靠近進料口或與物料流動方向平行的進料口收縮率較大。

模具溫度高，熔融材料冷卻緩慢，密度大，收縮率也高。特別是結晶性材料，由於結晶度高、體積變化大，收縮率較大。模具溫度分佈也與塑膠零件的內外冷卻和密度均勻性有關，直接影響各零件的收縮率和收縮方向。

此外，保壓和保壓時間對收縮率的影響也較大。如果保壓壓力高且保壓時間長，收縮率雖小但具有方向性。注塑壓力高時，熔融材料的黏度差異小，層間剪切應力小，脫模後的彈性回彈大，因此可以適當降低收縮率。材料溫度高時，收縮率大但方向性小。因此，透過調整成型過程中的模具溫度、壓力、注射速度和冷卻時間等各種因素，也可以適當地改變塑膠件的收縮率。

在設計模具時，根據各種塑膠的收縮範圍、塑膠零件的壁厚和形狀、進料口的尺寸和分佈，根據經驗確定塑膠零件各部分的收縮率，然後計算型腔尺寸。

（1）熱塑性塑膠的流動性通常可以透過一系列指標進行分析，例如分子量、熔融指數、阿基米德螺旋流動長度、表觀黏度和流動比（流動長度/塑膠零件壁厚）。

分子量小、分子量分佈寬、分子結構規整性差、熔融指數高、螺旋流動長度長、表觀黏度小、流動比大等特徵塑膠具有良好的流動性。同名塑膠產品必須查閱說明書，以確定其流動性是否符合要求。 射出成型。

依模具設計要求，常用塑膠的流動性大致可分為三類：

• 流動性佳：PA、PE、PS、PP、CA、聚（4）甲基戊烯；
• 中等流動性聚苯乙烯系列樹脂（如ABS、AS）、PMMA、POM、聚苯醚；
• 流動性差的PC、硬質PVC、聚苯醚、聚砜、聚芳砜、氟塑膠。

（2）各種塑膠的流動性也會因各種成型因素而改變。主要影響因素如下：

• 溫度調節材料的流動性隨溫度升高而增加，但不同塑膠的流動性也有差異。 PS（尤其是抗衝擊性和高熔體流動速率的PS）、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯（如ABS、AS）、PC、CA等塑膠的流動性隨溫度變化顯著。
• 隨著注塑壓力的增加，熔融材料會受到更大的剪切力，流動性也會增強。尤其是PE和POM材料對此較為敏感。
• 模具結構、澆注系統、冷卻系統設計、熔融材料流動阻力等因素，其形狀、尺寸和佈局都會直接影響實際流動性。

根據熱塑性塑膠在冷凝時不會結晶這一事實，它們可以分為兩類：結晶塑膠和非晶態（也稱為無定形）塑膠。

在設計模具和選擇注塑機時，應注意結晶塑膠的以下要求：

• 提高物料溫度需要大量的熱量，因此需要使用塑化能力強的設備。
• 冷卻和恢復過程中會釋放大量熱量，因此需要冷卻。
• 熔融狀態和固態的比重差異很大，導致成型收縮率較大。
• 快速冷卻會導致結晶度低、收縮率小。結晶度與壁厚有關。
• 具有顯著的各向異性和較大的內應力，易發生變形和翹曲。
• 結晶溫度範圍較窄，進料口容易堵塞。

（1）熱敏感性是指某些塑膠對熱較敏感的傾向。在高溫下長時間加熱時，材料容易發生變色、降解和分解。

因此，應注意以下事項： 模具設計注塑機的選擇和成型。應選擇螺桿式註塑機。澆注系統的橫截面應較大。模具和料筒應鍍鉻。

（2）即使某些塑膠（例如聚碳酸酯）含有少量水分，它們在高溫高壓下也會分解。這種特性稱為水解性，必須事先加熱和乾燥處理。

（1）有些塑膠對應力很敏感。它們在成型過程中容易產生內應力，質地脆硬，也容易裂開。塑膠零件在外力或溶劑的作用下會發生開裂。

設計模具時，應增加拔模斜度，並選擇合理的進料口和頂出機構。成型後，應對塑膠件進行後處理，以提高其抗裂性能。

（2）當聚合物熔體流經噴嘴孔時，其流量超過某一值，熔體表面會出現明顯的橫向裂紋，稱為熔體破裂。此時應增加噴嘴、流道和進料口的橫截面積。

（1）各種塑膠具有不同的熱性能，例如比熱容、導熱係數和熱變形溫度。塑化比熱容高的材料需要大量的熱量，因此應選擇大容量的注塑機。

（2）各種塑膠根據其類型特性和塑膠零件的形狀，需要適當的冷卻速率。因此，模具必須根據成型要求配備加熱和冷卻系統，以維持一定的模具溫度。

由於塑膠中含有多種添加劑，因此它們對水分的親和力各不相同。材料中的水分含量必須控制在允許的範圍內。否則，水分會轉化為氣體或發生水解反應，導致樹脂起泡、流動性降低，外觀變差。

因此，吸濕性塑膠必須按照要求使用適當的加熱方法和規格進行預熱，以防止在使用過程中重新吸收水分。