塑膠射出模具針點澆口設計

內容目錄

1. 什麼是針點澆口

針點澆口(Pin gate)是截面形狀如針點的澆口，又稱為點澆口、針狀澆口、針點式澆口。由於開模時能自行拉斷澆口，留在塑膠件上之澆口殘痕不明顯，所以可以應用於各種形式的塑膠件，因此可實現自動化生產，多數採用三板模(又稱雙分形面)結構 (Figure 1)。

2. 針點澆口的優點

針點澆口通常用於流動性較好的塑膠製品，如聚乙烯、聚丙烯、ABS、聚苯乙烯、尼龍類的塑件。它的優點如下。

(1-1) 提升流動性與產品表面品質

針點澆口的截面尺寸通常設計得很小，一般直徑在0.5到1.8mm之間(Figure 2)。當熔融塑料通過澆口時，會產生很高的剪切速率和大量摩擦力，進而帶來熱能。這些熱能能夠提升熔融料的溫度，使黏度降低、流動性變好。這種流動性不僅幫助塑料快速填充模具，進而製造出外型清晰、表面光澤良好的塑膠製品。

(1-2) 對剪切敏感塑料的成形效益

透過小澆口設計可顯著提升熔體的剪切速率，進而明顯降低黏度以及提升充模效率。此效果對於PE、PP、PS、ABS等對剪切速率特別敏感的非牛頓流體塑料尤為明顯，使其更易於成形並穩定產品品質。

(1-3) 有利於自動化生產

在開模的瞬間，澆口可自動斷裂，無須額外機構處理，有利於提升生產效率。傳統上澆口需要人工修剪，不僅耗費時間，也增加人力成本。現在這種自動拉斷的設計，易實現全自動化，降低人力需求，提升整體產能。

(1-4) 實現多型腔模具進澆平衡

在一模多穴的設計中，每個型腔要同時且均勻地進料，並不是一件容易的事。採用澆口方式能有效實現每個型腔的進料平衡，避免填充不均，確保多腔模具的生產品質一致性。

(1-5) 多點進澆提升塑件成形品質

對於體積較大或結構容易變形的塑膠產品來說，單一進澆點常常無法有效控制成形品質。這時採用多點進澆設計，讓熔融料從多個方向同時灌注，可以減少填充不均、變形或翹曲等問題。

(1-6) 針點澆口的成型優勢

針點澆口常設於塑膠件的頂部，這樣的設計可以讓熔融料的流動路徑更短、彎曲更少，也有助於模具內的氣體順利排出。能有效提升成形效率與品質。

3. 針點澆口的缺點以及注意事項

(3-1) 三板模與撥料板結構

為了順利取出流道凝料（例如料頭或水口），通常需要設置撥料板(Figure 3)來分離產品與澆口。雖然此設計可實現自動脫料，但也導致模具結構複雜。

(3-2) 針點進澆對射出壓力的影響

針點澆口澆口直徑極小，這會造成射出壓力的顯著損失，使熔膠在流動過程中失去動能，導致充模不良，同時因壓力不足而引起較大的收縮率，進而影響尺寸穩定性。

(3-3) 熔融流速對分子取向與裂紋風險的影響

澆口附近熔融流速很高，容易造成分子高度定向，增加局部應力，使薄壁塑膠件容易裂開。薄壁塑膠件的點澆口可採用(Figure 4.a) (Figure 4.b) (Figure 4.c)所示的結構形式，在不影響塑膠件使用性能的前提下，局部加大澆口對面塑膠件的壁厚，並使其呈現圓弧過渡。

(3-4) 對於大型和平薄塑膠件的進澆方式限制

在成型大型入塑膠件時，採用單個的進澆點，由於流長過長，會造成熔接處料溫過低，形成明顯的熔接線(結合線)，影響塑膠的強度，這時就要採用多點進澆的形式來彌補以上的不足。

(3-5) 材料特性對點澆口適用性的限制

當使用高黏度或對剪切速率不敏感的塑膠熔體時，不建議採用針點澆口。若產品需求必須使用這類材料並且設計針點澆口，則在模具設計階段必須特別留意，例如需優化水路設計以提升模溫控制效率，確保熔膠順利充填模腔，降低成型缺陷發生的風險。

4. 針點澆口結構形式與設計

(4-1) 針點澆口的結構形式

針點澆口的結構如圖(Figure 5)所示，(Figure 5.a)中，由於沒有界限分明的切斷點，澆口處通常會留下一個較長的突起(Figure 6)，成型後須修平；(Figure 5.b)所示為較為常用的形式，但難於整修加工和檢測；(Figure 5.c)所示也是一種很常用的形式，切斷點明確，便於整形加工。