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如何选择注塑机?
2006年5月8日 9:33  

    一般而言,从事注塑行业多年的客户多半有能力自行判断并选择合适的注塑机来生产。但是在某些状况下,客户可能需要厂商的协助才能决定采用哪一个规格的注塑机,甚至客户可能只有产品的样品或构想,然后询问厂商的机器是否能生产,或是哪一种机型比较适合。此外,某些特殊产品可能需要搭配特殊装置如蓄压器、闭回路、射出压缩等,才能更有效率地生产。由此可见,如何决定合适的注塑机来生产,是一个极为重要的问题。以下资讯提供给读者参考。

    通常影响射出机选择的重要因素包括模具、产品、塑料、成型要求等,因此,在进行选择前必须先收集或具备下列资讯:

    模具尺寸(宽度、高度、厚度)、重量、特殊设计等;

    使用塑料的种类及数量(单一原料或多种塑料);

    注塑成品的外观尺寸(长、宽、高、厚度)、重量等;

    成型要求,如品质条件、生产速度等。

    在获得以上资讯后,即可按照下列步骤来选择合适的射出机:

    1、选对型:由产品及塑料决定机种及系列。

    由于射出机有非常多的种类,因此一开始要先正确判断此产品应由哪一种注塑机,或是哪一个系列来生产,例如是一般热塑性塑胶或电木原料或PET原料等,是单色、双色、多色、夹层或混色等。此外,某些产品需要高稳定(闭回路)、高精密、超高射速、高射压或快速生产(多回路)等条件,也必须选择合适的系列来生产。

    2、放得下:由模具尺寸判定机台的“大柱内距”、“模厚”、“模具最小尺寸”及“模盘尺寸”是否适当,以确认模具是否放得下。

    模具的宽度及高度需小于或至少有一边小于大柱内距;

    模具的宽度及高度最好在模盘尺寸范围内;

    模具的厚度需介于注塑机的模厚之间;

    模具的宽度及高度需符合该注塑机建议的最小模具尺寸,太小也不行。

    3、拿得出:由模具及成品判定“开模行程”及“托模行程”是否足以让成品取出。

    开模行程至少需大于成品在开关模方向的高度的两倍以上,且需含竖浇道(sprue)的长度;

    托模行程需足够将成品顶出。

    锁得住:由产品及塑料决定“锁模力”吨数。

    当原料以高压注入模穴内时会产生一个撑模的力量,因此注塑机的锁模单元必须提供足够的“锁模力”使模具不至于被撑开。锁模力需求的计算如下:

    由成品外观尺寸求出成品在开关模方向的投影面积;

    撑模力量=成品在开关模方向的投影面积(cm2)×模穴数×模内压力(kg/cm2);

    模内压力随原料而不同,一般原料取350~400kg/cm2;

    机器锁模力需大于撑模力量,且为了保险起见,机器锁模力通常需大于撑模力量的1.17倍以上。

    至此已初步决定夹模单元的规格,并大致确定机种吨数,接着必须再进行下列步骤,以确认哪一个射出单元的螺杆直径比较符合所需。

    5、射得饱:由成品重量及模穴数判定所需“射出量”并选择合适的“螺杆直径”。

    计算成品重量需考虑模穴数(一模几穴);

    为了稳定性起见,射出量需为成品重量的1.35倍以上,亦即成品重量需为射出量的75%以内。

    射得好:由塑料判定“螺杆压缩比”及“射出压力”等条件。

    有些工程塑料需要较高的射出压力及合适的螺杆压缩比设计,才有较好的成型效果,因此为了使成品射得更好,在选择螺杆时亦需考虑射压的需求及压缩比的问题。

    一般而言,直径较小的螺杆可提供较高的射出压力。

    7、射得快:及“射出速度”的确认。

    有些成品需要高射出率速射出才能稳定成型,如超薄类成品,在此情况下,可能需要确认机器的射出率及射速是否足够,是否需搭配蓄压器、闭回路控制等装置。一般而言,在相同条件下,可提供较高射压的螺杆通常射速较低,相反的,可提供较低射压的螺杆通常射速较高。因此,选择螺杆直径时,射出量、射出压力及射出率(射出速度),需交叉考量及取舍。

    此外,也可以采用多回路设计,以同步复合动作缩短成型时间。

    经过以上步骤之后,原则上已经可以决定符合需求的注塑机,但是有一些特殊问题可能也必须再加以考虑,包括:

    大小配的问题:

    在某些特殊状况下,客户的模具或产品可能模具体积小但所需射量大,或模具体积大但所需射量小,在这种况下,厂家所预先设定的标准规格可能无法符合客户需求,而必须进行所谓“大小配”,亦即“大壁小射”或“小壁大射”。所谓“大壁小射”指以原先标准的夹模单元搭配较小的射出螺杆,反之,“小壁大射”即是以原先标准的夹模单元搭配较大的射出螺杆。当然,在搭配上也可能夹模与射出相差好几级。

    ◆快速机或高速机的观念:

    在实际运用中,越来越多的客户会要求购买所谓“高速机”或“快速机”。一般而言,其目的除了产品本身的需求外,其他大多是要缩短成型周期、提高单位时间的产量,进而降低生产成本,提高竞争力。通常,要达到上述目的,有几种做法:

    ◆射出速度加快:将电机马达及泵浦加大,或加蓄压器(最好加闭回路控制);

    ◆加料速度加快:将电机马达及泵浦加大,或加料油压马达改小,使螺杆转速加快;

    ◆多回路系统:采用双回路或三回路设计,以同步进行复合动作,缩短成型时间;

    ◆增加模具水路,提升模具的冷却效率。

    然而,“天下没有白吃的午餐”,机器性能的提升及改造固然可以增加生产效率,但往往也增加投资成本及运转成本,因此,投资前的效益评估需仔细衡量,才能以最合适的机型产生最高的效益。

 
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