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1. 為什麼塑膠色粉混合不均要加分散劑
塑膠色粉(Colorant)在混合過程中容易出現「混合不均」的問題,這會導致成品顏色不一致、條紋或色點等瑕疵。這時就需要分散劑(dispersant)來改善顏料的分散性。以下是為什麼在塑膠色粉混合中加入分散劑的說明:
(1-1) 顏料本身的特性
色粉顆粒很細,容易因靜電作用或范德瓦爾力形成團聚(agglomeration)。這些團聚體很難在混料或熔融時完全打散,導致色粉分布不均。
(1-2) 分散劑的作用
分散劑的功能包括:
- (a) 降低顏料的表面張力可以提升顏料在塑膠基材上的潤濕性,讓顏料更容易均勻分散並附著在塑膠表面上,
- (b) 防止顏料再團聚(Figure 2)。
- (c) 促進顏料與樹脂之間的相容性,讓顏料更均勻分布於塑膠中。
- (d) 有些分散劑還可在加工過程中充當潤滑劑,提升流動性、降低設備負擔。

(1-3) 補充說明
(1-3-1) 塑料擴散劑(擴散粉/擴散油/分散劑)的用途與分類
在塑膠色粉的混合過程中,常會發生成品顏色不一致、產生條紋或色點等外觀瑕疵。為了避免這些品質缺陷,加入分散劑以提升顏料的分散性是必要的。分散劑能有效促進顏料在塑膠基材中的均勻分佈,確保成品顏色穩定一致。其相關說明可參考以下影片內容。
(1-3-2) 色母粒和色粉的區別與應用
在現代塑膠工業中,為了讓塑膠產品展現多樣的顏色與外觀效果,通常會添加適當的著色劑。其中,色母粒與色粉是最常見的兩種形式。兩者在使用方式與性能上各有特色,應根據實際應用需求選擇。
2. 射出製品為何會出現色澤不均勻?應如何避免?
在射出成型製程中,除了尺寸精度與表面光澤外,色澤均勻性也是產品外觀品質的重要指標。若射出製品的表面出現顏色深淺不一、局部發暗或變色,將大幅降低產品的外觀價值甚至影響後續塗裝與使用。
(2-1) 射出製品色澤不均勻的主要原因
造成射出製品色澤不均勻的因素眾多,可歸納為以下幾類:
(2-1-1) 著色劑品質問題
- (a) 分散性與熱穩定性差:若著色劑在熔膠中分散不良,或在成型溫度下分解,會產生色差與變色。
- (b) 顆粒形態不良:某些著色劑呈薄片狀,熔膠流動時會定向排列,造成表面顏色深淺不均。
- (c) 殘留與污染:著色劑容易飄浮沉積於料斗或射出設備內部,若未清理,將污染新料,導致顏色不均勻。
(2-1-2) 設備與模具污染
射出機料管或模具若清潔不徹底,舊料與顏料殘留會混入新料中,產生條紋或色斑。
(2-1-3) 色粉料與基體樹脂不相容
- (a) 流動性差異大:若色粉載體樹脂與基體樹脂流動性差距過大,可能分離,造成色澤不一致。
- (b) 潤滑劑過多:潤滑劑比例偏高,會降低著色劑與基體樹脂的結合度,導致顏色分布不均勻。
(2-1-4) 原料問題
- (a) 含水或揮發物過多:乾燥不足或混入異料,受熱時會產生氣泡與分解,造成顏色不均。
- (b) 纖維填料分布不均:在纖維增強塑膠中,若纖維聚集或外露,會導致局部顏色差異並影響透明度。
- (c) 結晶性不足:結晶型樹脂若冷卻不良或結晶度不足,會降低透明性,影響色澤均勻性。
(2-1-5) 成型條件控制不良
- (a) 溫度過高:料管或噴嘴溫度過高,熔膠易分解或焦化,造成發黑與色差。
- (b) 壓力與時間不當:螺桿轉速過快、射出壓力與背壓過高、保壓過長,會導致塑化不均,影響顏色穩定性。
- (c) 添加劑過量:潤滑劑或脫模劑使用過多,會干擾著色劑分布,造成顏色不一致。
(2-2) 改善射出製品色澤不均勻的措施
為避免色澤不均勻,應從材料管理、設備維護與工藝調整三方面著手:
(2-2-1) 材料與著色劑管理
- (a) 正確選用著色劑:應符合耐熱性與分散性要求,避免在成型過程中分解。對於要求高的產品,可採用濕混法提升顏料分散性。
- (b) 合理使用色粉料:選擇與基體樹脂相容性良好的載體樹脂,並減少潤滑劑比例,避免分離。
- (c) 預乾燥原料:確保塑料充分乾燥,降低水分與揮發物含量,以避免氣化與色差問題。
(2-2-2) 設備與模具維護
- (a) 徹底清理射出設備:在生產前,清潔料斗、料管與模具,避免舊料殘留造成顏色污染。
- (b) 改善螺桿設計:減少死角積料,防止熔膠長時間滯留而焦化變色。
(2-2-3) 成型工藝條件調整
- (a) 控制溫度:合理設定料管與噴嘴溫度,避免熔膠過熱分解。
- (b) 調整射出壓力與速度:降低過高的螺桿轉速與射出背壓,使熔膠塑化均勻。
- (c) 縮短射出與保壓時間:避免熔膠長時間受熱,保持顏料穩定。
- (d) 減少添加劑用量:僅在必要時使用潤滑劑與脫模劑,並控制在最低用量。
3. 射出製品熔接線兩側為何會出現明顯色差?應如何避免?
(3-1) 熔接痕色差的成因解析
熔接痕色差的產生,主要源於熔料在模腔中流動與匯合過程中的溫度與流速差異,以下為幾種常見原因:
(3-1-1) 料流溫度不一致
當兩股熔料在模腔中相遇時,若其流經距離不同,降溫程度便有所差異,最終匯合時溫度不一致,導致熔接線兩側顏色表現不均。
(3-1-2) 流道與型腔設計差異
若模具流道或型腔各處截面大小不同,熔料流速會出現差異。流速慢的一側與模具壁面接觸時間較長,散熱更多,造成溫度下降幅度更大,進而影響熔接線外觀。
(3-1-3) 射出條件不良
過快的射出速度,或模具排氣系統不足,容易使兩股熔料在匯合時排氣不暢,導致熔合不良並產生明顯的色差。
(3-1-4) 多澆口設計的影響
對於多澆口製品,若各澆口尺寸存在差異,會導致不同流道的剪切作用不同,進而造成熔料流速與溫度不一致,熔接痕因此更為明顯。
(3-1-5) 模具溫度過低
當模具溫度不足時,熔料的前鋒料降溫過快,容易形成冷料層。這些固化或半固化層在熔料推擠下會產生霧痕或色差,使表面缺陷更加明顯。
(3-2) 避免熔接痕色差的對策
針對上述成因,工程人員可透過以下措施改善:
(3-2-1) 提升模具溫度
確保模具各處溫度均勻且適當,可減少熔料在流動過程中的過度降溫,改善熔接線外觀。
(3-2-2) 優化澆口與流道設計
調整澆口位置或截面,使各股熔料的流速保持一致,避免因流動阻力不同而產生的溫差與壓差。
(3-2-3) 改善排氣系統
加大或增加排氣槽,確保模腔內氣體能順利排出,避免熔接處因氣體滯留而形成缺陷。
(3-2-4) 控制射出速度
適度降低射出速度(分段射出),可避免因過快流動造成的溫度差異,同時減少熔接線色差問題。
(3-3) 補充說明
此章節的內容,有提到透過調整射出速度可改善外觀不良,而這正是多段射出的應用。其相關內容可參考以下說明。
(3-3-1) 多級射出成型的工藝設置
多段射出作為成型工藝的重要手法,能在不同階段調控熔膠流動行為,進而降低表面缺陷並提升外觀品質。由於其具備靈活性與廣泛應用價值,許多技術書籍皆有詳細論述。不過,這也需要看產品結構以及模具結構的需求,不可一概而論。(按圖連結文章)

(3-3-2) 多級射出成型的影響及應用
射出速度在塑膠射出成型中扮演關鍵角色,影響產品外觀與熔膠在型腔內的流動狀態。設定時需邊觀察外觀邊調整射速與射壓,以取得理想成型效果。由於不同材料與厚度會改變條件,若速度控制不當,容易產生缺陷。因此必須依產品特性與材料性質設定合適射速,才能確保品質與外觀。(按圖連結文章)

4. 延伸閱讀
(4-1) 射出成型不良-色澤不良與異色疑難解答(上)
在塑膠射出成型過程中,製品表面光澤的均勻度往往是衡量外觀品質的關鍵指標。然而在實際生產中,常會出現局部發亮或發暗的情況,導致表面光澤不均。因此,正確理解光澤差異的成因,並採取適當的改善措施,是確保塑膠射出製品品質的重要工作。(按圖連結文章)

(4-2) 射出成型不良-色澤不良與異色疑難解答(下)
光澤不良是塑件常見缺陷之一,表現為表面暗淡無光,透明製品則會出現透光性顯著下降的情況。這種缺陷可能由多種因素造成,包括模具故障和成型條件控制不當。

(4-3) 射出成型不良-色差(光澤差別)_異色_混色
色差(光澤差別)與異色是塑件的表面或流動方向的部位會產生局部區域顏色偏差(混色)現象,因配套件顏色差別造成射出成品整批報廢的情況並不少見。色差影響因素眾多,因此色差控制技術同時也是射出中公認較難掌握技術之一。

☆ 其他參考資料及文章
(1) 射出成型不良原因及對策
在試模過程中,射出缺陷常使工程師與技師耗費大量時間排除。要有效解決問題,需結合材料特性、模具設計與製程條件,並透過數據分析與實驗驗證逐步追因。藉由模流分析與參數優化,不僅能提升良率、縮短開發時程,也能透過建立檢核表累積經驗,降低錯誤發生率。(按圖連結文章)

(2) 成型不良原因分析
射出成型是一種將塑料轉化為功能性與穩定製品的工程技術。其核心在於控制溫度、壓力與時間等工藝條件,這些因素會直接影響塑化、流動與冷卻過程。唯有確保製程穩定並持續優化,才能提升生產效率、確保成品質量,並有效降低缺陷率。(按圖連結文章)

(3) 射出成型缺陷原因及對策處理
塑膠產品在試模階段常因設計、材料、模具或設備等因素出現不良。射出成型雖流程明確,但影響範圍廣泛,原因難以即時判斷。因此需逐步分析並確認製程條件穩定,再排除操作或參數問題。透過系統化方法,不僅能降低不良率,亦可有效提升產品品質與開發效率。(按圖連結文章)






