POM 模具设计指引

PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-1台灣寶理塑膠原台灣工程塑膠(TEPCO)模具設計指引(POM樹脂部份).PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-2POM模具設計指引.成形收縮率的考量與要求.模具主要部分的設計建議.其他注意事項.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-3成形收縮率的考量與要求.收縮率的定義與推測考量.影響收縮率的主要原因.成品公差的制定基準.成品精度的合理要求.退火處理的方法與目的.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-4收縮率的定義與推測考量.收縮率的定義:成形收縮=熱收縮+相變化收縮-壓縮性的容積變化.收縮率的推測考量:結晶性塑膠的收縮率大於非結晶性塑膠.結晶性塑膠的收縮率受模具與成形因素極大的影響.一般來說,POM的收縮率約18/1000~22/1000.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-5影響收縮率的主要原因.射出壓力收縮率充填速度收縮率原料熔融溫度收縮率模具實際溫度收縮率後收縮率保壓時間收縮率澆口大小收縮率成品厚度收縮率後收縮率退火溫度後收縮率退火時間後收縮率PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-6成品厚度對收縮率的影響.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-7射出壓力與澆口對收縮率的影響.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-8模具溫度對收縮率的影響.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-9料管溫度對收縮率的影響.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-10成品公差的制定基準.一般採用標準級(中級)的尺寸公差.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-11成品精度的合理要求.多模穴的模具,成品設定的尺寸公差要大於單模穴的模具.採用過高的尺寸精度時,模具的製作成本將上升.穩定的成形條件(特別是模溫),對POM往後的尺寸安定性有非常重要的影響.如對尺寸安定性有較高要求之成品,必要時可將成品做退火(annealing)處理.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-12退火處理的方法與目的.退火的目的在於:提高尺寸的穩定性(促進結晶化的進行).消除殘留應力(消除樹脂在冷卻過程中產生的內部應力).退火的方法:建議的退火溫度:145~150ºC.建議的退火時間:油浴20~30分鐘/成品厚度每5mm.空氣浴40~60分鐘/成品厚度每5mm.退火時注意事項:金屬嵌合成品不需要進行退火處理.在成品往後欲使用溫度以上的溫度條件下進行退火處理.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-13模溫,成品厚度與退火溫度的關係.施行退火處理,成品厚度越厚,再收縮率越低.成形使用之模溫越低,在施行退火處理時,再收縮率越高.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-14成品厚度與退火溫度時間的關係.施行退火處理,退火溫度越高或時間越長時,再收縮率越高.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-15模溫,退火溫度,退火時間與殘留應力的關係.實驗試片:30X100X5mm.退火環境:空氣浴.原成形使用之模具溫度越高,殘留應力越少.退火之溫度越高或時間越長時,越能消除殘留應力.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-16模具主要部分的設計建議.注道(sprue)流道(runner)澆口(gate)排氣孔(vent)拔模斜度(draft)PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-17注道部分的設計建議.注意注道的光滑與冷料井的設置.注意模具注道口與射嘴接觸部分之設計.=3~5tan=dF-dA/2LPolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-18流道部分的設計建議(1).圓形流道優於拋物線形流道優於梯形流道.半圓形流道不建議使用.最佳佳良差PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-19流道部分的設計建議(2).注道之直徑(dF)主流道之直徑分流道之直徑.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-20流道部分的設計建議(3).流道之厚度需大於成品最厚處之厚度.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-21澆口部分的設計建議.常見的澆口形式:針點澆口(pinpointgate)潛式澆口(submarinegate)直接澆口(spruedirectgate)側狀/標準澆口(sidegate)扇形/薄膜澆口(fan/filmgate)圓盤式/環狀澆口(diaphragm/ringgate)PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-22潛式澆口.注意拉屑(料頭脫離後,可能會有一小塊已凝固的樹脂屑殘留澆口處).注意模具澆口處之保養與維護.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-23側狀/標準澆口.目前POM最常使用之澆口.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-24扇形/薄膜澆口.最常用於面積大而斷面薄之成品.薄膜澆口之平坦度優於扇形澆口.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-25針點/直接/圓盤式/環狀澆口.針點澆口:多用於三板模,可應用此解決變形問題(多點進澆).澆口小注意流痕與應力殘留的問題.直接澆口:過度充填時,澆口處易有應力殘留的問題.常用於每次成形一穴之齒輪,葉片等.圓盤式/環狀澆口:可防止結合線,應用於需要同軸流動之產品.澆口分離之後加工不易,且較易產生真空氣泡及縮水之現象.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-26排氣孔部分的設計建議.注意排氣孔之清潔與保養.必要時流道亦可設置排氣孔.PolyplasticsTaiwanTEPCON/DURACONMolddesignFeb./2001C-27POM的收縮率大,與非結晶性塑料相比,脫模斜度可設計的更小.成形POM時,至少需要有1/4º(5/1000)的脫模斜度.在允許範圍內,應將脫模斜度設計得大些,可以到1º最好.頂針位置,數量,頂出之方式亦需一併考量.非必要,儘量不要使用離形劑.脫模斜度的設計建議.