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1. 應力痕的總類及分類
塑膠產品，特別是以 ABS、PP、PC為原料的製品，經常會在表面出現發亮或發白的應力痕，例如頂針應力痕、入子應力痕、肉厚差應力痕(圖A)(圖B)。這些現象主要源於內應力的作用。
2. 應力痕的形成
(2-1) 說明1
塑膠是高分子材料，其分子鏈較長，一般射出成形後，在產品中的分子的排布是無序沒有規則性的。當在成形過程中的高溫熔化與快速冷卻，在冷卻時有的分子鏈被拉長得狀況下固化下來。固化下來的被拉長的分子鏈有短收縮的要求，即分子鏈有勢能的存在，就是我們平時所說的應力痕。一般常發生在拐角處與流速大的地方。
(2-2) 說明2
射出件的表面於光線下的反射度直接反映出它的光亮度。光線在投射到射出件的表面後，會改變方向(反射)。射出件的表面越平滑，所反射的光線的散射角度便會越小，反而越粗的的表面，散射角度就會越大。到射出件的表面約趨於平滑，其光亮度會越高。要達到這樣的效果，拋光後拋光後的模壁必要有清晰的投影，而有蝕效的模壁卻不需要。光亮度不平均的現象是由於熔料接觸到冷卻系統不平均的模面和射出收縮不一致所引起(圖1)。
3. 原因分析
(3-1) 剪切流動造成的流動應力
塑膠材料在成型過程中會因為高剪切作用造成分子鏈結構的高度定向現象，此種是屬於熔膠剪切流動所形成的壓力(圖2)。
(3-2) 冷卻收縮造成的熱應力
因不均勻冷卻造成成品內分子鏈的不均勻收縮，當成品溫度快速冷卻到塑膠的凝固溫度以下時，冷卻收縮造成分子鏈間應力無法完全釋放，此種情況是屬於冷卻所形成的應力(圖3)。
(3-3) 結晶作用或模內壓力產生的殘留應力
結晶性材料之不平衡結晶作用或是模穴壓力對不同位置分子鏈之不同影響都會形成殘留應力。
4. 對策處理
(4-1) 產品結構方面
- (a) 建議客戶把產品修改到肉厚平均的設計。
- (b) 如結構有肉厚差時，建議客戶做過渡平緩。
(4-2) 模具方面
- (a) 對應位置可採取咬花處理(儘量選擇有光澤且粗的規格)。
- (b) 考慮對應位置水路是有足夠(儘量做到充分且平衡)。
- (c) 考慮排氣是否足夠(在相對應的地方做入子(排氣入子或透氣金屬等))。
- (d) 調整進澆口的位置。
(4-3) 成型方面
- (a) 適當延長冷卻時間
- (b) 可以考慮適當提高模溫或公母模打溫差
- (c) 適當降低保壓壓力和保壓時間
以下影片內容是說明如何藉由調整射出成型的各項製程條件，有效改善塑件表面因應力所產生的痕跡。內容包含問題分析、成因探討與參數優化，協助各位了解解決應力痕的實務方法與應用。
(4-4) 後加工改善
- (a) 素材擦拭等方式，如羊毛氈、科技泡棉。
- (b) 噴砂處理。
- (c) 機械加工等等。
當模具調整與射出成型條件都無法有效解決塑膠件表面的應力痕時，最後的對策通常是透過後製程加工來改善。目前常見的後製程方式包括：金鋼砂擦拭、科技泡棉擦拭、羊毛氈擦拭，以及機械加工，還有一個比較少見的就是噴砂處理。從過去出差深圳、東莞，到現在的昆山，每次進入射出成型車間觀察，所採用的處理手法大多不脫這幾種，以下是有關於這些後加工改善外觀應力痕的影片內容，提供給各位參考。
(4-5) 其他說明
(4-5-1) 其他對策處理方式如下(圖4)
5. 部落格相關文章及影片
(5-1) 部落格文章
(5-1-1) 塑膠應力消除實驗
塑膠件內應力是指在塑膠熔融加工過程中由於受到大分子鏈的取向和冷卻收縮等因素而產生的一種內在應力。當大分子鏈間的作用力和相互纏結力蒙受不住這種動能時，內應力平衡即受到破壞，塑膠製品就會產生應力開裂及翹曲變形等現象。
(5-1-2) 射出成型不良-頂針應力痕與頂凸頂白
頂針印是塑膠產品表面常見的不良現象，通常出現在頂針與產品接觸的位置，形成凹痕或變白印記，不僅影響外觀品質，有時甚至會削弱結構強度。在塑膠射出成型過程中，頂針印的產生可大致分為兩種類型：一為因頂出過程中產生局部應力所造成的「應力痕」，另一為頂針推力過大或產品未充分冷卻所導致的「頂凸頂白」。
(5-2) 影片說明
(5-2-1) 眼鏡鏡片的應力檢測與鏡片應力對視力的影響
塑膠在射出成型過程中會產生內部應力，這些應力雖然肉眼無法察覺，卻會顯著影響材料的光學性質、電學特性、物理力學性能及外觀品質。其中最貼近日常生活的例子，就是鏡片因應力而產生的光學變形。透過本影片的介紹，各位將能更清楚了解內部應力所帶來的影響，未來在挑選眼鏡時，也能知道怎麼去挑出一副好眼鏡。
(5-2-2) 射出成型剪切速率/應力產生的問題及說明
剪切速率、剪切應力與剪切熱等，都是非牛頓流體中非常關鍵的概念。這些參數與射出成型中的多項問題密切相關，尤其像是料花、噴射痕等由澆口設計不當所導致的缺陷，大多與這些剪切現象有關。
在實務現場，技師們常用的一個應對技巧，是在澆口位置增加一段額外的射出條件，藉此調整射壓與射速，以改善成型品質。雖然許多技師知道這樣操作有效，但對其背後原理並不清楚，也無法具體說明原因。
當你真正理解這些非牛頓流體的核心概念後，面對由澆口引發的成型問題，就能更有系統地提出對策，許多看似複雜的問題也會隨之迎刃而解。
(5-2-3) 頂針應力痕案例及對策討論
在一般情況下，隨著保壓壓力與保壓時間的增加，應力痕會依序出現在不同部位。最先出現的通常是由肉厚不均引起的應力痕，其次為頂針或斜銷部位的應力痕，接著可能再次出現由肉厚差異造成的痕跡，最後則是澆口附近不規則的發白或發亮痕跡（側面觀察較明顯）。當然，具體情況仍需根據產品結構與進澆位置綜合判斷。
因此，當發現這些應力痕時，適當降低保壓壓力與保壓時間通常是首要的改善方式。但從根本上來說，若能在產品設計或模具設計階段就考慮此類問題，相較於成型條件的調整，將更有效地防止應力痕的產生。
(5-2-4) 模具頂針應力痕與模具停止梢影響
在射出模具產品中出現頂針應力痕的問題，雖然可以透過調整模具溫度和保壓壓力來進行改善，但其根本原因可能更為複雜。射出過程中，確保模板、頂針以及頂出板具有足夠的強度與剛性，是預防應力痕產生的關鍵因素。
☆ 其他參考資料及文章
★ 【射出成型不良原因及對策】(按圖超連結)
★ 【射出成型不良原因分析】(按圖超連結)
★ 【射出成型缺陷原因及對策處理】(按圖超連結)
