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1. 常見的射出成型溫度影響
在射出成型過程中，溫度控制是影響製品品質與成型穩定性的關鍵因素之一。從塑膠原料的熔融、流動、充模到冷卻定型，每個階段都與溫度密切相關。若溫度控制不當，容易造成短射、翹曲、熔接痕、表面光澤不良等缺陷。為確保穩定、一致的成型品質，工程人員必須嚴格監控並合理調整各項關鍵溫度參數，主要包括(Figure 1)：
- (a) 料管溫度：決定塑膠原料的熔融程度與熔體黏度，影響射出壓力、流動性及充模效果。
- (b) 射嘴溫度：控制熔膠進入模腔前的狀態，避免冷料或流延現象，確保充填穩定與外觀品質。
- (c) 模具溫度：主導熔體的冷卻速率與製品尺寸精度，並直接影響表面平整度與結晶行為。
2. 料管溫度
料管溫度（Barrel Temperature）是影響射出壓力與熔體品質的關鍵因素之一。射出機的料管通常設有5～6個加熱區段，每個區段可獨立控制溫度，以確保塑料原料在加熱過程中能夠逐步熔融與均勻塑化。由於不同塑膠材料具有不同的熱特性，每種原料都有其適用的成型溫度範圍，具體數值可參考供應商提供的技術資料或 (Figure 2) 所列之常用塑膠成型溫度表。
(2-1) 熔體溫度與料管溫度的關係
在射出成型過程中，實際的熔體溫度通常高於料管設定溫度，其差值約為10～30°C，視材料種類與射出速率而定。這是因為熔體在螺桿旋轉與高壓通過澆口時，受到剪切摩擦與壓縮作用產生額外熱量，使溫度上升，如(Figure 3)所示。
理論上，應直接控制塑膠的實際熔體溫度，但由於熔體在料管內的熱分佈與流動狀態複雜，難以精確量測，因此實務上以控制料管各段溫度作為調節手段，藉以間接控制熔體溫度。
(2-2) 熔體實際溫度的測量方法
為了了解塑膠的實際熔體溫度，可在噴嘴出口處以溫度探針測量溫度(Figure 4) 。需注意，測得的溫度值通常會高於料管設定值，這是因為：
- (a) 螺桿旋轉混煉時產生剪切摩擦熱。
- (b) 背壓作用導致材料壓縮升溫。
- (c) 加熱系統升溫迅速但自然冷卻緩慢，使料管難以快速降溫。
不過我曾看過國外的射出機設備，其機台控制溫度與料管實際溫度僅相差數度而已。這種表現凸顯了設備本身製造品質上的差異性，也反映出高階機台在穩定度與準確度上的優勢。
(2-3) 料管溫度設定原則
料管溫度的設定通常呈由後至前逐段升高的梯度分佈，確保塑料能循序完成預熱、熔融與均化過程。各段功能與設定原則如下：
- (a) 送料段（後段）：位於料桶下方，主要負責預熱與乾燥，溫度應略低於材料熔點。
- (b) 壓縮段（中段）：前半部溫度略低於熔點，以防止過早熔融造成螺桿打滑；後半部溫度則應高於材料熔點，以促進完全塑化。
- (c) 計量段（前段）與射嘴區：溫度最高，確保熔體均勻並具良好流動性，便於充模。
(2-4) 不同聚合物的射出溫度調整原則
射出溫度（即射嘴附近熔體的實際溫度）應根據材料的分子結構特性進行微調：
(2-4-1) 具有活性原子團的聚合物
具有活性原子團的聚合物（多為縮合型，如 PA、PBT、PC）這類材料對溫度敏感，最佳射出溫度通常接近熔點。在調整過程中應採用 2～3°C 的小幅度微調，以防止熱降解或分解氣體產生。
(2-4-2) 不具活性原子團的聚合物
不具活性原子團的聚合物（如 PE、PP、PS）這類材料熔體穩定性較高，最佳射出溫度一般高於熔點約 40～50°C。為尋找最佳成型條件，可採用 5～10°C 範圍的調節步距進行測試，如 (Figure 5) 所示。
3. 射嘴溫度
(3-1) 射嘴溫度的設定原則
射嘴溫度通常應略低於料管的最高溫度，其原因如下：
- (a) 防止流涎（Drooling）現象。若射嘴溫度過高，熔體在等待射出時會自射嘴流出，造成材料浪費與模具污染。
- (b) 避免材料熱降解熔體在通過射嘴時因產生剪切摩擦熱，實際溫度會高於射嘴設定溫度；若設定過高，容易導致材料分解、變色或氣體析出，影響製品質量。
因此，在設定射嘴溫度時，需兼顧防止冷凝堵塞與避免過熱降解兩項平衡。
(3-2) 射嘴溫度與工藝條件的關聯
射嘴溫度並非固定值，而需依據整體射出條件調整：
- (a) 當射出壓力較低或材料流動性不足時，可適度提高射嘴溫度以改善流動性與充填性。
- (b) 當射出壓力較高或模具溫度較高時，則應降低射嘴溫度以防止流延與過度剪切。
(3-3) 射嘴溫度的調整與驗證方法
在正式量產前（或試模階段），可依(Figure 4)所示的方法量測射嘴溫度與融膠溫度，以確認射嘴實際溫度與機台設定值是否一致，進而提升後續射出過程的穩定性與製程品質。
4. 模具溫度
模具溫度是影響射出成型生產效率（成型週期）與產品品質的關鍵參數之一。一般而言，模具溫度越低，模腔內熔體的冷卻速度越快，製品可更快定型並縮短取出時間，進而提升射出生產效率。然而，若模具溫度過低，則容易導致熔體流動不均、表面收縮不良，產生如流痕、熔接痕、縮痕等外觀缺陷，甚至影響結構完整性與尺寸穩定性。
(4-1) 模具溫度的最佳化設定
為確保製品外觀與尺寸品質，模具溫度需設定於最佳範圍。例如，在成型外觀要求較高的ABS盒狀製品時，可採用以下設定策略：
- (a) 模腔外表面側（母模模板側）溫度：50～65°C
- (b) 模腔內表面側（公模板側）溫度：比外表面側低約10°C
此設定可使製品表面光滑、無縮痕且外觀均勻。若製品表面帶有皮紋或轉印花紋，則應適度提高模具溫度，以改善紋理轉印效果與表面細節再現性。模具內不同位置的溫度變化可參見 (Figure 6) 所示之溫度–時間曲線。
(4-2) 結晶性塑膠對模具溫度的要求
對於結晶性塑膠而言，其結晶速率主要受冷卻速度影響。當模具溫度提高時，冷卻速度減慢，有助於分子鏈充分排列，使結晶度提升，進而改善製品的：
- (a) 尺寸穩定性
- (b) 密度與剛性
- (c) 機械強度與耐磨性
因此，結晶性塑膠（如聚甲醛POM、聚對苯二甲酸丁二酯PBT 等）通常需採用較高的模具溫度，以確保良好的結晶結構與物性表現。各類熱塑性塑膠的建議射出成型模具溫度可參考 (Figure 7)。
