射出成型試模流程及注意事項

1. 為何一定要試模？

大多數成型產品的缺陷源於塑化與射出階段，但有時也與模具設計不當有關。潛在影響因素包括模腔數量、冷/熱流道系統的配置、澆口的類型、位置與尺寸，以及產品本身的結構設計等。因此，為避免因模具設計缺陷導致的產品問題，在模具製作階段便需全面分析設計結構與成型工藝參數，以確保量產品質。

在取得試模結果後，工程師或技師需對模具進行全面評估，避免因誤判而在修改模具時造成額外的時間與成本浪費。這項評估不僅限於模具本身，也包括對機台成型參數的設定。若模具設計存在瑕疵，工程人員可能在不自覺的情況下透過錯誤的工藝補償方式來矯正問題，導致設備運作在極窄的參數容忍範圍內進行。這種狀況下，即使產品暫時達標，但製程極度不穩定，一旦參數稍有偏差，就會產生超出公差範圍的不良品。其累積的生產損耗與調整成本，往往遠高於事前進行模具優化所需的投入。

因此，試模的真正目的並非只是製作出一件良好的樣品，而是為了找出最適化的模具設計與穩定的工藝條件，以因應未來原料、設備或環境變動，仍能維持一致的量產品質與生產效率。

2. 試模的過程及流程

(2-1) 步驟1-料管溫度的設置

在進行試模時，初始的料管溫度設定應依據材料供應商的建議。這是因為即便是相同類型的材料，不同廠牌與不同牌號之間仍可能存在顯著差異。材料供應商對其產品特性具有深入了解，因此他們提供的建議通常能作為可靠的設定基準。使用者應以此為基礎進行初始溫度設定，並根據實際生產狀況進行必要的微調。

此外，為確保成型品質，還應透過溫度探測器實際測量熔體溫度。原因在於，料管上的設定溫度往往會受到環境條件、感測器的安裝位置與型號或是設備老舊等因素影響，實際熔體溫度未必與設定值完全一致。（以前，我曾遇過兩者溫差相差高達20℃的例子）。

因此，結合供應商建議與現場實測，才能精確掌握材料熔融狀態，並進一步優化成型條件，提升產品品質與製程穩定性。

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(2-2) 步驟2-模具溫度的設置

同樣地，初始模具溫度的設定也應根據材料供應商所提供的建議值來進行。這些建議通常是根據材料特性經過實驗驗證所得，對於成型條件的設定具有高度參考價值。

要注意的是，所謂的模具溫度指的是模腔表面的實際溫度，而非模溫控制器上所顯示的數值。實際上，模溫控制器所顯示的溫度常會受到多種因素影響，例如環境條件、熱傳效率、控制器功率選擇不當等，使得其與模腔表面溫度產生明顯落差。

因此，在正式試模前，必須使用適當的測溫設備對模腔表面的實際溫度進行測量與記錄。此外，也應針對模具型腔內的多個關鍵位置進行溫度檢測，以確認各處溫度分布是否均衡。這些資料將有助於日後的模具調整與成型條件優化，並提升產品的一致性與製程穩定性。

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(2-3) 步驟3-射出機參數的設置

根據實務經驗，射出成型初期應先設定基本參數，包括塑化量、射出壓力上限、射出速度、冷卻時間以及螺桿轉速等。這些參數可依材料特性與模具結構預估初值，並透過試模結果進行觀察與調整。透過逐步優化這些條件，不僅能提升成型穩定性，亦有助於縮短調機時間，達成品質與效率兼顧的生產目標。

(2-4) 步驟4-進行填充試驗，找出轉換點

轉換點（V/P轉換點）是指射出階段切換至保壓階段的關鍵時機，常以螺桿位置、填充時間或填充壓力作為判定依據。這是射出成型過程中最重要、也是最基本的參數之一，對產品品質與尺寸穩定性有決定性影響。在進行填充試驗時，需遵守以下原則。

• (a) 初期試驗時，保壓壓力與保壓時間應暫時設為零，以專注觀察填充行為。
• (b) 填充量應控制在產品的90%～98%之間，具體情況取決於產品壁厚與模具結構設計。
• (c) 由於射出速度會影響轉壓點位置，因此每次調整速度後，都需重新確認轉換點的準確性。

透過這類填充試驗，工程師可以觀察熔膠在模腔中的流動路徑，進而判斷模具可能出現困氣區、排氣不足或其他潛在缺陷，作為模具優化與成型條件調整的重要依據。

(2-5) 步驟5-找出射出壓力的限定值

在射出成型過程中，應特別留意射出壓力與射出速度之間的關係。對於液壓系統而言，壓力與速度具有高度關聯性，兩者無法完全獨立設定並同時達成理想條件。因此，設定時需根據實際需求進行權衡。

螢幕上所設定的射出壓力為最大壓力限制值，並非實際運作時的壓力值。為確保成型穩定，建議將射出壓力上限設為略高於實際所需壓力。若射出壓力設定過低，當實際壓力接近或超出限制值時，那麼，實際的射出速度就會因為受到動力限制而自動下降，進而影響射出時間與成型週期。

(2-6) 步驟6-找出優化的射出速度

此處所指的射出速度，是指在滿足充填完整的前提下，使填充時間儘可能縮短的速度。為了快速將熔融材料注入模腔，較短的填充時間通常需要搭配較高的射出壓力。在此過程中，應注意以下幾項要點。

• (a) 大多數產品的表面缺陷，特別是澆口區附近的缺陷，往往與射出速度設定不當有關。
• (b) 多級射出僅在單段射出無法滿足成型需求時使用，這在試模階段尤其常見，用以控制填充過程中不同階段的流動行為。
• (c) 當模具狀況良好、轉壓點設定正確且射出速度適當時，射出速度與毛邊產生之間並無直接關聯。毛邊的出現多半與模具密合度或保壓條件有關。

正確設定射出速度對提升產品表面品質與確保成型穩定性具有關鍵影響。過快可能導致燒焦、噴射痕等缺陷，過慢則易產生短射。唯有依據產品結構、模具設計與材料特性，精準調整射出速度，才能兼顧充填效率與外觀品質，達成穩定且高品質的成型效果。

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(2-7) 步驟7-優化保壓時間

保壓時間，亦可視為澆口冷凝完成所需的時間，對產品尺寸穩定與內部結構完整性具有重要影響。實務上，通常可透過產品稱重法來判定澆口的冷凝時間：在不同保壓時間下進行成型並稱量產品重量，當產品重量不再隨保壓時間延長而增加，即表示澆口已完全封固，對應的時間即為最佳保壓時間。此時模重達到最大值，也代表材料已充分填滿模腔並完成補償收縮，有助於提升產品品質與製程穩定性。

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(2-8) 步驟8-優化其他參數

除了射出速度與保壓時間外，其他關鍵參數如保壓壓力與鎖模力亦需同步優化。保壓壓力應足以補償冷卻過程中的體積收縮，而鎖模力則必須高於成型過程中模腔內的最大壓力，以防止模具張模或產生毛邊。透過整體參數的調整，可提升產品品質並確保成型過程穩定。

3. 部落格相關文章

(3-1) 科學試模與射出成型波形曲線解析

射出曲線在射出成型過程中具有至關重要的作用，它以圖形方式展示了如壓力、速度和時間等關鍵參數，對於指導生產過程、確保產品品質和安全性具有不可或缺的意義。(按圖超連結文章)。

(3-2) 科學試模與射出成型參數應用

科學試模是指在塑料射出成型過程中，運用科學原理和數據分析應用於射出成型過程，目的是為了提高生產效率，減少不良品率，並確保產品品質穩定。(按圖超連結文章)。

(3-3) 射出背壓與螺桿鬆退的應用

在塑膠熔融、塑化過程中，熔料不斷移向熔膠室前端，且越來越多，逐漸形成一個壓力，推動螺桿向後退。為了阻止螺桿後退過快，確保熔料均勻壓實，需要給螺桿提供一個反方向的壓力，這個反方向阻止螺桿後退的壓力稱為背壓。(按圖超連結文章)。

4. 會員文章

(4-1) 射出成型試模流程及注意事項(1)

一個運作順暢的模具不僅能迅速提升生產效率，還能加快投資回收的速度；反之，若模具問題頻出，其所帶來的成本損失可能遠超模具本身的製造費用。因此，試模不僅是產品開發過程中的關鍵環節，更是確保量產成功與控制成本的基石。只有通過嚴謹的試模程序和精確的數據記錄，才能實現效益最大化並降低潛在風險。(按圖超連結文章)。

(4-2) 射出成型試模流程及注意事項(2)

模具試模是指在模具加工完成之後，對模具加工精度進行驗證並找出加工中存在的問題的過程。在整個生產過程中，模具試模是非常重要的一個環節，它能夠幫助企業及時發現並解決生產過程中的問題，避免因模具問題導致產品品質不良和生產效率低下。(按圖超連結文章)。

(4-3) 射出成型試模流程及注意事項(3)

試模時最重要的是避免使用不正常的成型條件進行調整，無論是壓力還是劑量，都必須控制在模具能承受的範圍內，所有操作都應該模擬正常量產的條件，以確保試模結果真實可靠。(按圖超連結文章)。

(4-4) 射出成型試模流程及注意事項(4)

在產品外觀質量以及尺寸允許的條件下，鎖模壓力、成型溫度、成型壓力、成型速度、時間等要素要保持在最低最小最短，這樣比較不會造成模具及機台太大的負擔及延長壽命。(按圖超連結文章)。

☆ 其他參考資料及文章

★ 【塑膠材料開發試模】(按圖超連結)

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