現代化製程中的塑膠加工
塑膠製品對現代人來說十分常見，包括鍵盤、寶特瓶、零食包裝乃至於日日使用的便當盒，塑膠製品可說充斥在整個人類生活中。塑膠射出成形(Plastic injection molding)，是描述塑料顆粒經過加熱熔融後經過射出機擠壓注入到模具的過程，並且根據此方法可針對不同的產品需求設計不同模具。但除了模具的設計外，在原料射出成形的過程中，生產商在製程中還需要留意哪些事?  本篇文章將分享塑膠究竟是如何加工並提升產品品質。
 

塑膠加工的關鍵因素

​

​​#螺桿的推擠速度

塑膠射出時，螺桿的推擠速度非常重要，當熔融塑膠具備較高的黏度，設定了一個低推擠速度可能就會導致塑料無法順利從口模射出或是斷斷續續的擠出，使生產的商品品質不一；而過高的推擠速度又會增加熔融塑料的剪切應力，導致聚合物鏈斷裂，降低製成產品的機械性能，因此測量熔融塑膠在不同剪切速率下的黏度是非常有用的，生產商可以透過流動曲線(Flow curve)圖，來判斷不同塑料在加工時應該使用的射出速度。
 
 

​​#料管溫度

料管中的溫度會影響熔融塑膠的分子鍊糾纏狀態 —— 理論上，溫度調整得越高，分子鍊糾纏的狀態會越鬆散，熔融塑膠的黏度會下降、流動性上升，射出的過程便可更加簡單快速。

值得注意的是，並非每種塑膠都可以在極度高溫下加工，有些塑膠在高溫下會裂解，甚至產生有毒氣體，因此了解溫度對熔融塑膠的影響，進而去調整料管的溫度至關重要。實驗手法上可以藉由設定不同的溫度條件來測量樣品的黏彈性質，並利用這些參數來評斷塑料能加工的最佳溫度範圍。
 

#模具溫度

儘管幾經嘗試後找到對於塑膠射出速度和料管溫度的參數，有時仍可能得到品質不一的成品。深究其原因，可能為當熔融塑膠進入模具後，因模具與原本的料桶溫度差異太大，導致在塑膠注射進入模具沒多久就於模具壁上產生固化，而這固化層會加強後續進入的塑膠之阻力，使最終成品不具完整的形狀。
 

該如何掌控塑膠加工條件？

塑膠射出成形的工藝需要精準控制各式各樣的條件，除了上述的要點外，針對不同的塑料如PS、PP、ABS等都需要各別調整參數才能達到良好的生產效率。在上機前，可以使用檢測設備如毛細管流變儀，模擬射出的剪切速率，同時評斷材料所需的螺桿推擠速度。使用毛細管流變儀亦可透過設定不同的溫度條件制定適宜製程的料管溫度，在不讓塑膠在料管中裂解的條件下找出具備最佳流動性的溫度條件。

使用毛細管流變儀的三大優勢：
  • 模擬射出的剪切速率，評斷材料所需的螺桿推擠速度
  • 根據製程需要制定不同料管溫度
  • 有效防止塑膠在料管中裂解，掌握最佳流動性


​

找到最適合您的毛細管流變儀

 

 

Rosand 毛細管流變儀可用於科研到質量控制測試，結構完整，可滿足最廣泛的毛細管流變測試要求。系統結合落地式毛細管流變儀的眾多特點，可檢測高剪切率條件下與加工過程相關的材料流變行為，並使用於從科研測量到質量控制的多種應用。Rosand毛細管流變儀適用於多項材料，包括聚合物熔體、陶瓷材料等，從食品跨足到油墨及塗料領域，針對關鍵產品功能優化工藝條件及材料特性。
​

[點此查看 Rosand 毛細管流變儀 相關資訊]


 

觀看其他儀器