熔接線（結合線）在射出成型中的原因與解決方案

要有效解決熔接線問題，必須先了解它的形成機制。在射出成型中，熔融塑料可能因為避開模穴中的凸柱、肋條或嵌件而分流，最後再會合。如果料流在會合時溫度過低、流動性不足，就會形成結合不完全的熔接線。

 

• 熔融樹脂進入模穴時，會因凸柱、肋條、嵌件等結構而分流。
• 分流後的料流沿不同路徑前進並稍微冷卻，表面形成薄層固化皮。
• 當它們再次會合時，表面固化皮阻礙了分子間的充分融合。
• 結果：形成可見的熔接線，且該區域的強度下降。

 

冷熔接線發生於熔膠溫度不足或射出壓力不夠時，導致聚合物無法充分融合。這類熔接線外觀明顯、機械強度低，在受力時容易斷裂。

熱熔接線出現在較高射出壓力與模具溫度下，熔接線較不明顯、強度也較高。但若條件控制不當，仍可能出現輕微的結構與外觀問題。

 

 

在模流分析或現場製程中，分辨熔接線（Weld Line）與熔合線（Meld Line）非常重要：

 

當兩股料流正面碰撞時，容易夾入空氣且聚合物結合不足，形成結構脆弱的缺陷區。

 

兩股料流以較小角度平行會合時，流動方向一致，空氣較容易逸出，分子混合較佳，結合強度較高且痕跡較不明顯。

 

 

要有效減少熔接線，工程師必須考量射出製程中的多重因素：

 

射出壓力影響熔接線的形成：

• 壓力不足 → 熔膠猶豫流動，會合前已過度冷卻。
• 適當壓力與射出速度 → 確保熔膠會合時仍具足夠熱能完成融合。

 

• 熔膠溫度過低 → 粘度過高，流動性差，難以融合。
• 模具溫度過低 → 模穴表面迅速冷卻，會合前形成固化層。

 

• 澆口位置決定了熔膠在模穴中的流動行為。
• 不良澆口設計會使熔接線落在高外觀要求或承力區域。
• 肋條、凸柱、開孔等結構幾乎必然產生熔接線，除非澆口位置經過最佳化安排。

 

材料類型	熔接線可見度	強度影響	備註
PP、PE（結晶型）	低	輕微	低黏度與結晶結構降低外觀影響
PC、ABS、PMMA（非結晶型）	高	中至高	非結晶結構使熔接線更明顯，需要嚴控溫度與流動
玻纖強化料	高	嚴重	纖維在熔接線區域排列影響結合，建議澆口最佳化或採RHCM

 

 

在量產現場，改善通常依「由易至難、由低成本至高成本」的順序進行：

1. 射出壓力與速度（第一優先）
   • 提高射出壓力，確保模穴快速充填。
   • 調整射出速度，使料流在會合時仍保持適當溫度。
2. 熔膠與模具溫度（第二優先）
   • 在樹脂安全範圍內提升熔膠溫度，改善分子活動性。
   • 提高模具溫度，延緩表層固化時間。
3. 澆口位置與流道平衡（需模具修改）
   • 調整澆口位置，將熔接線移至非外觀或非承力區域。
   • 平衡流道設計，使料流會合時溫度與壓力同步。
4. RHCM或材料變更（高成本選項）
   • 採用快速加熱冷卻成型技術（RHCM）改善表面與強度。
   • 在設計限制下考慮高流動或耐衝擊改質等樹脂。

 

 

 

• 射出壓力與速度：確保快速填充降低會合區冷卻。
• 熔膠與模具溫度：維持樹脂最佳溫度範圍確保流動性。
• 排氣設計：改善排氣避免氣體滯留削弱熔接線。

 

• 澆口位置最佳化：將熔接線導向隱蔽或非關鍵區域。
• 流道平衡與溢流井：確保料流同步會合。
• 材料提升：使用低黏度或耐衝擊改質樹脂提升結合品質。

 

• 射出瞬間提高模具表面溫度，維持會合點的高溫狀態。
• 射出後快速冷卻以確保生產效率。

 

 

• 目視檢驗：利用強光、斜角照射觀察細部。
• 機械測試：在熔接線區進行拉伸與衝擊測試。
• 非破壞檢測（NDT）：對玻纖強化等結構使用超音波或CT檢測隱藏缺陷。

 

 

熔接線就像兩股熔膠在模穴握手，但雙手冰冷，握得不牢，會留下明顯的線痕與稍弱的強度。

射出壓力越高，料流速度越快、溫度越高，會合時結合較佳；壓力不足會使料流過早冷卻，熔接線更明顯且更脆弱。

熔接線是正面碰撞，容易夾入空氣、結合差；熔合線以角度會合，流向一致，空氣易逸出，結合較平滑且痕跡較淡。

適當的澆口位置可將熔接線引導至非外觀或非承力區域，搭配平衡流道與溢流井能改善料流會合品質。

 

 

如果您覺得本指南對您有幫助，您也可以參考我們其他關於射出成型品質與問題排除的文章：

• 射出成型常見不良
• 射出成型機維修指南
• 射出成型縮痕問題
• 射出成型短射問題
• 射出成型燒焦痕問題

 

• 熔接線是射出成型流動與冷卻的自然結果，無法完全避免，但可控制其位置與強度。
• 先從製程參數調整著手，再考慮模具或材料修改。
• 澆口設計、流道平衡與產品結構在設計初期規劃有助於減少關鍵位置的熔接線。
• 高階產品可透過RHCM或材料選擇來提升合格率。

 

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