塑膠射出的原理是什麼?應用材質、流程介紹

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「塑膠射出」一詞對一般人來說可能很陌生,但我們生活中常見的塑膠產品,有很多都是以射出方式製作出來的,那麼塑膠射出到底是什麼?一件成品的射出流程有哪些?大多應用在哪裡呢?一起來看看我們的分享吧!

 

塑膠射出原理是什麼?

塑膠射出主要用於製造塑膠製品,原理是將顆粒狀的塑膠,藉由射出成型機加熱至流動的液狀,再加壓注入模具中,待冷卻後開啟模具即可完成塑膠成品。射出的另一個重點在於模具的變化性,廠商可依照不同需求來開模,打造更多類型的商品,不論是工業設備或生活用品都能有所應用!

 

塑膠射出的應用材質有哪些?

不同的塑膠製品,使用的材質也會有所差異,在帶大家了解塑膠射出流程之前,不妨先來看看以下4個常見的類型,更了解每一種塑膠原料的特性與應用!

 

ABS

ABS為乳白色不透明的顆粒狀塑膠料,具有很好的摻混性,可與許多不同材質的塑膠聚合,因耐衝擊性高又被稱為「耐摔膠」,其耐熱、耐溶性比一般的塑料來得好,良好的流動性和廣泛的通用性,讓它成為塑膠射出成型很理想的應用材質,不容易受到溫度、濕度影響,大多數環境下皆可使用。

摻混是什麼?
為了得到不同功能的塑膠製品,在製造時會將塑膠原料與添加劑混合,此動作即為塑膠摻混,其中塑膠添加劑的種類有許多,如抗氧化劑、潤滑劑、強化劑等,而在摻混的過程中,除了要考慮不同配方的相容性外﹐設備的選用也非常重要!。

 

聚碳酸酯(PC)

聚碳酸酯為熱塑性塑料,因透明度高可染上多種不同的顏色,具備高韌性與良好的耐衝擊性,經常被大家稱為透明金屬,由於此材質本身較不耐紫外線照射,大部分都會添加適量的紫外光吸收劑來提升耐侯性,透過塑膠射出成型,應用在機械零件、醫療器材、電子電器等產品,表面可進行電鍍、印刷等處理,提供多樣性的外觀選擇!

 

聚丙烯(PP)

聚丙烯因抗彎曲程度極佳也被稱作「百折膠」,為重量最輕的塑料材質,相較其他塑料成本低,不僅無毒無臭也可回收再利用,良好的耐熱性,讓製品能在100度以上的高溫進行消毒,是微波食品容器經常會使用到的原料,然而PP材質容易在紫外線和熱能作用下被氧化,要盡量避免長時間曝曬於陽光底下。

 

聚氨酯(PU)

聚氨酯為高分子有機材料,因效能卓越被使用於許多產業中,依照加工方式與結構的差異可分為熱固性聚氨酯(Thermosetting PU)與熱塑性聚氨酯(Thermoplastic PU)。

 

熱固性聚氨酯

熱固性聚氨酯生產過程中原料會被灌入模具後加溫成型,也被稱為澆注型聚氨酯(CPU),其成型所需的加工時間較長,且製品為不可回收再製,但完成品的耐磨性強、物理性能佳。

 

熱塑性聚氨酯

熱塑性聚氨酯(TPU)經常被使用於射出、押出等加工方式,相較於CPU的加工時間較短、成型速度快、可回收,是聚氨酯中應用最廣的原料,因耐油性、耐磨性高,被廣泛應用於工業零件的生產,如下圖中油封內的材料即為很常見的案例。

〈延伸閱讀:油封是什麼?油封種類多應該怎麼選?

 

塑膠射出製造的油封材料

 

熱固性聚氨酯(CPU)與熱塑性聚氨酯(TPU)的比較

  熱固性聚氨酯(CPU) 熱塑性聚氨酯(TPU)
加工方式 適合用於澆注加工 適合用於射出、押出等加工
優點 物理性能佳、耐磨性高 加工時間短、成型快、可回收
缺點 加工時間長、不可回收 物理性能較差

 

塑膠射出的流程

隨著科技的日新月異,自動化生產技術也越來越進步,不像以往傳統的製造方式,現在的塑膠產品可直接透過塑膠射出成型機批量製作,而成型的過程主要有5大步驟,每一步的細節有那些呢?就讓我們接著往下看吧!

 

塑化

將要使用的塑膠原料放入料管中加熱溶化,再依照選用的材料,來調整射出機的溫度與各項設定參數, 要特別留意原料的乾燥度,避免水氣進入料管而影響到成型後的外觀!

 

充填射出

確定參數與塑膠射出條件後,就能透過螺桿將塑膠原料充填射出至模具內,一般會注入至95%備有一些緩衝空間。

 

保壓

塑料射出至模具後,會再持續對模具內的空間加壓來保持壓力,確保原料的緊密度足夠,避免「回流」的情況發生。許多精度高、細部較為精緻的產品在前面3個步驟中,常常會因為射出機設定/模具設計不良等,而製造出有缺陷的產品,正因為這樣會影響製造成本,我們建議要找專業的模具工程師與射出廠,不然來來回回修模改設定的時間,無論對交期或是預算必定都會有蠻大的影響!

〈延伸閱讀:模具的開發設計到加工流程一篇看懂

 

冷卻

上述流程都是在高溫的液體狀態下進行,因此需要快速冷卻後定型,塑膠原料才能恢復到固體的型態,大多會使用冰水機或模溫機來操作。

 

脫模取出

模具打開後,透過模具上的頂針將產品脫模後頂出。

 

結論

看完了上述的內容,相信你對於塑膠射出已不那麼陌生,塑膠產品在生活裡隨處可見,塑膠射出不僅物美價廉,更是應用於許多行業別上。喬勝專精於塑膠射出製成,擁有豐富的開模經驗以及專業技術,提供符合需求的塑膠製品,若你有客製化的需求,我們有專業模具設計開發團隊,能夠繪製3D模擬圖協同開發,幫你量身打造專屬品牌商品,歡迎與我們聯繫!

〈服務項目:橡膠射出與塑膠射出

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