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如何選擇注塑機

2016-11-17 10:28:45

一般而言，從事注塑行業多年的客戶多半有能力自行判斷并選擇合適的注塑機來生產。但是在某些狀況下，客戶可能需要廠商的協助才能決定采用哪一個規格的注塑機，甚至客戶可能只有產品的樣品或構想，然后詢問廠商的機器是否能生產，或是哪一種機型比較適合。此外，某些特殊產品可能需要搭配特殊裝置如蓄壓器、閉回路、射出壓縮等，才能更有效率地生產。由此可見，如何決定合適的注塑機來生產，是一個極為重要的問題。以下資訊提供給讀者參考。
通常影響射出機選擇的重要因素包括模具、產品、塑料、成型要求等，因此，在進行選擇前必須先收集或具備下列資訊：
◆ 模具尺寸(寬度、高度、厚度)、重量、特殊設計等;
◆ 使用塑料的種類及數量(單一原料或多種塑料);
◆ 注塑成品的外觀尺寸(長、寬、高、厚度)、重量等;
◆ 成型要求，如品質條件、生產速度等。
在獲得以上資訊后，即可按照下列步驟來選擇合適的射出機：
1、選對型: 由產品及塑料決定機種及系列。
由于射出機有非常多的種類，因此一開始要先正確判斷此產品應由哪一種注塑機，或是哪一個系列來生產，例如是一般熱塑性塑膠或電木原料或PET原料等，是單色、雙色、多色、夾層或混色等。此外，某些產品需要高穩定(閉回路)、高精密、超高射速、高射壓或快速生產(多回路)等條件，也必須選擇合適的系列來生產。
2、放得下：由模具尺寸判定機臺的“大柱內距”、“模厚”、“模具最小尺寸”及“模盤尺寸”是否適當，以確認模具是否放得下。
◆ 模具的寬度及高度需小于或至少有一邊小于大柱內距;
◆ 模具的寬度及高度最好在模盤尺寸范圍內;
◆ 模具的厚度需介于注塑機的模厚之間;
◆ 模具的寬度及高度需符合該注塑機建議的最小模具尺寸，太小也不行。
3、拿得出：由模具及成品判定“開模行程”及“托模行程”是否足以讓成品取出。
◆ 開模行程至少需大于成品在開關模方向的高度的兩倍以上，且需含豎澆道(sprue)的長度;
◆ 托模行程需足夠將成品頂出。
4、鎖得住：由產品及塑料決定“鎖模力”噸數。
當原料以高壓注入模穴內時會產生一個撐模的力量，因此注塑機的鎖模單元必須提供足夠的“鎖模力”使模具不至于被撐開。鎖模力需求的計算如下：
◆ 由成品外觀尺寸求出成品在開關模方向的投影面積;
◆ 撐模力量=成品在開關模方向的投影面積(cm2)×模穴數×模內壓力(kg/cm2);
◆ 模內壓力隨原料而不同, 一般原料取350～400kg/cm2;
◆ 機器鎖模力需大于撐模力量，且為了保險起見，機器鎖模力通常需大于撐模力量的1.17倍以上。
至此已初步決定夾模單元的規格，并大致確定機種噸數，接著必須再進行下列步驟，以確認哪一個射出單元的螺桿直徑比較符合所需。
5、射得飽: 由成品重量及模穴數判定所需“射出量”并選擇合適的“螺桿直徑”。
◆ 計算成品重量需考慮模穴數(一模幾穴);
◆ 為了穩定性起見，射出量需為成品重量的1.35倍以上，亦即成品重量需為射出量的75%以內。
6、射得好：由塑料判定“螺桿壓縮比”及“射出壓力”等條件。
有些工程塑料需要較高的射出壓力及合適的螺桿壓縮比設計，才有較好的成型效果，因此為了使成品射得更好，在選擇螺桿時亦需考慮射壓的需求及壓縮比的問題。
一般而言，直徑較小的螺桿可提供較高的射出壓力。
7、射得快：及“射出速度”的確認。
有些成品需要高射出率速射出才能穩定成型，如超薄類成品，在此情況下，可能需要確認機器的射出率及射速是否足夠，是否需搭配蓄壓器、閉回路控制等裝置。一般而言，在相同條件下，可提供較高射壓的螺桿通常射速較低，相反的，可提供較低射壓的螺桿通常射速較高。因此，選擇螺桿直徑時，射出量、射出壓力及射出率(射出速度)，需交叉考量及取舍。
此外，也可以采用多回路設計，以同步復合動作縮短成型時間。
經過以上步驟之后，原則上已經可以決定符合需求的注塑機，但是有一些特殊問題可能也必須再加以考慮，包括：
◆ 大小配的問題：
在某些特殊狀況下，客戶的模具或產品可能模具體積小但所需射量大，或模具體積大但所需射量小，在這種況下，廠家所預先設定的標準規格可能無法符合客戶需求，而必須進行所謂“大小配”，亦即“大壁小射”或“小壁大射”。所謂“大壁小射”指以原先標準的夾模單元搭配較小的射出螺桿，反之，“小壁大射”即是以原先標準的夾模單元搭配較大的射出螺桿。當然，在搭配上也可能夾模與射出相差好幾級。
◆ 快速機或高速機的觀念：
在實際運用中，越來越多的客戶會要求購買所謂“高速機”或“快速機”。一般而言，其目的除了產品本身的需求外，其他大多是要縮短成型周期、提高單位時間的產量，進而降低生產成本，提高競爭力。通常，要達到上述目的，有幾種做法：
◆ 射出速度加快：將電機馬達及泵浦加大，或加蓄壓器(最好加閉回路控制);
◆ 加料速度加快：將電機馬達及泵浦加大，或加料油壓馬達改小，使螺桿轉速加快;
◆ 多回路系統：采用雙回路或三回路設計，以同步進行復合動作，縮短成型時間;
◆ 增加模具水路，提升模具的冷卻效率。
然而，“天下沒有白吃的午餐”，機器性能的提升及改造固然可以增加生產效率，但往往也增加投資成本及運轉成本，因此，投資前的效益評估需仔細衡量，才能以最合適的機型產生最高的效益。
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