射出成型翹曲分析：模具、材料與加工的影響

翹曲是指塑膠成型件在脫模後，其形狀偏離設計尺寸與預期輪廓的現象，常表現為局部或整體的彎曲、扭曲、翹起或變形，翹曲的嚴重程度可能因產品幾何形狀、材料特性及加工條件不同而異，輕微的翹曲可能僅影響外觀，嚴重的翹曲則可能導致產品功能喪失或無法組裝。

翹曲與其他射出缺陷不同，它的本質是材料內應力分布不均和冷卻收縮差異所造成的整體形變，而非單純表面現象。

缺陷類型	特徵	差異
翹曲	整體或局部扭曲、翹起	由材料收縮不均或內應力造成整體變形
收縮痕	表面凹陷	多出現在厚壁區域，由局部收縮或保壓不足引起
流動紋	表面流痕、波紋	美觀缺陷，通常不影響功能
熔接線	熔融料交會處形成細線	局部強度可能降低，但非整體翹曲

 

 

 

翹曲是一個多因素交互影響的結果，可以從以下五個方面來分析：

• 冷卻系統不均：模具內冷卻水路分布不均，會導致局部模溫偏高或偏低，使塑件收縮不均勻，產生內應力差異，最終導致翹曲。
• 澆口與流道設計不當：澆口位置不合理或大小設計錯誤，會造成塑料流動不均，纖維或填充料取向不一致，增加翹曲風險。
• 模具精度不足：模具表面不平整或尺寸偏差，會影響熔融塑料的填充均勻性與冷卻速率，造成局部翹曲。
• 多腔模壓力不平衡：在多腔模具中，如果各腔壓力分配不均，局部塑件將因壓力差異而發生翹曲。
• 模具熱膨脹差異：模具材料熱膨脹不均或溫控不足，也可能導致塑件在脫模後翹曲。

• 射出壓力不足或過高：壓力過低無法填充模腔，造成局部薄弱，壓力過高則易累積內應力，兩者均可能引起翹曲。
• 保壓時間過短或過長：保壓時間不足會使塑料未充分填充及冷卻，時間過長則增加內應力累積。
• 射出速度過快：高速注射會使熔料在模腔內產生剪切應力，導致纖維取向不均，冷卻後翹曲。
• 螺桿停留時間不足：材料未充分受熱，熔融不均，易造成分子排列不一致，引發翹曲。
• 料筒與模具溫度控制不當：溫度過低，塑料未達均勻熔融；溫度過高則增加內應力，模具與料筒溫度需精確控制，確保冷卻均勻。

• 壁厚不均：塑料收縮及冷卻速度與壁厚成正比，厚薄不一致容易造成局部翹曲。
• 缺少加強肋或支撐結構：大面積平板或薄壁結構，如果缺少肋筋支撐，容易在冷卻後翹起。
• 幾何形狀複雜：長方形薄片、曲面或突起區域易產生翹曲。
• 澆口設計不合理：流動方向不均，會造成纖維或填充料取向不一致。

• 半結晶塑料：如PP、PE、POM等，收縮大且方向依流動而異，容易引發翹曲。
• 非晶塑料：如PC、PS，收縮均勻性較好，但仍受冷卻不均影響。
• 纖維增強材料：纖維方向不一致會造成局部收縮差異，增加翹曲風險。
• 原料乾燥不足：含水量過高會導致氣泡與不均勻收縮。
• 填料或助劑比例不當：改變材料收縮率及流動性，也可能引起翹曲。

• 脫模或搬運方式不當：外力干擾尚未完全冷卻的塑件，易造成翹曲。
• 缺乏嚴格品管：未即時監控翹曲變形，可能累積問題，導致大批次次品。
• 加工環境不穩定：溫濕度變化、設備維護不足，也會影響塑件冷卻與收縮均勻性。

 

 

 

翹曲防治需從設計、模具、材料與加工四個維度協同控制。

• 壁厚均勻：避免厚薄突變，採用漸變過渡設計。
• 加強肋與支撐：大面積薄壁可加入肋筋或結構支撐。
• 曲線與圓角設計：減少應力集中區域，促進均勻收縮。
• 澆口與流道優化：確保單向流動，減少纖維或填料取向不一致。

• 均勻冷卻水路設計與模溫控制，確保模具溫差不超過±5~10°C。
• 模具表面光滑度與精度維護，防止局部收縮不均。
• 多腔模壓力平衡設計，避免不同腔體收縮差異。
• 排氣孔設計合理，減少空氣滯留及氣孔產生。

• 根據產品設計選擇低收縮、高穩定性材料。
• 對纖維增強材料，控制纖維方向均勻，降低局部翹曲。
• 塑料充分乾燥，避免含水量過高導致氣泡與收縮不均。
• 注意助劑與填料比例，確保材料收縮特性穩定。

• 調整射出壓力、速度及保壓時間，確保材料充分填充與冷卻。
• 控制料筒與模具溫度，確保熔融料流動均勻並冷卻一致。
• 增加螺桿停留時間，確保材料充分受熱。
• 循環時間合理，避免過熱或過冷造成內應力差異。

 

 

翹曲不僅影響產品外觀與功能，更可能增加生產成本與降低效率，為有效控制翹曲，必須從設計優化、模具精度與冷卻控制、材料選擇與管理，以及加工參數精準調控四個層面協同施策。透過全面的技術管控與持續改進，可以大幅降低翹曲風險，確保塑件品質穩定，並提升產品的市場競爭力與客戶滿意度。

 

 

• 集團名稱: 華嶸集團
• 品牌: 華嶸、煜達、南嶸
• 服務項目: 射出成型機、立式射出機、成型設備取出裝置
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