射出成形機看起來像一台大型設備,但其實內部是由多個精密系統組合而成。每個系統都有專門的任務:有人負責融化塑膠,有人負責把塑膠射進模具,有人負責開模、關模、頂出產品。
以下用最容易理解的方式,一步一步帶你掌握射出成形機的核心結構。
一、射出系統:整台機器的心臟
射出系統負責讓塑膠從固體變成可流動的熔融狀態,並精準射入模具中。它包含四個主要元件:
1. 料斗:塑膠粒料的補給站
- 用來儲存塑膠顆粒
- 形狀像漏斗
- 靠重力讓塑膠落入料管
- 若有烘料系統,還能避免水氣導致成品瑕疵
2. 料管:把塑膠加熱到「可以流動」的地方
料管是一根長形加熱管,外層包著多組加熱器。
為了讓塑膠融化得又快又均勻,料管通常分成三到五個加熱區,每區溫度都可以獨立控制。
這樣做的好處:
- 讓塑膠逐段升溫,不會一下子過熱
- 控制溫度曲線更精準
- 減少分解與氣泡
3. 螺桿:射出機裡最重要的精密元件
螺桿在料管內持續旋轉,負責以下任務:
- 推動塑膠往前
- 用剪切力把塑膠融得更均勻
- 幫忙混合色母、添加劑
- 決定熔融塑膠的品質與穩定度
螺桿的設計(螺距、壓縮比、深度)會直接影響成品品質,也會影響產能。
4. 射嘴:熔融塑膠進入模具的出口
射嘴接在料管最前方,主要功能是:
- 讓熔融塑膠順利進入模具
- 錐形設計能緊密貼合模具
- 避免漏料與溢料
這裡若控制不好,常會出現拉絲、黏料等問題。
二、鎖模系統:負責開模、關模、提供超強鎖模力
射出成形的壓力可達上百兆帕,沒有強力鎖模系統,模具會直接被撐開。
鎖模系統由以下三大部分組成:
1. 固定盤與移動盤:固定模具的核心結構
- 固定盤:固定模具的前模
- 移動盤:固定後模,負責前後移動
- 透過開模與閉模,完成取件與射出動作
移動盤的穩定度,會直接影響模具壽命與產品精度。
2. 肘節機構或油壓缸:鎖模力的來源
射出機的鎖模方式主要分兩種:
肘節式:
- 省電
- 機械結構成熟
- 適合一般產品量產
油壓式:
- 鎖模力大
- 穩定度高
- 適合厚件、工程塑膠、高壓射出
每種結構都有其適合的產品類別。
3. 頂出系統:負責把產品推出來
模具開啟後,頂出銷會往前推,把冷卻完成的成品推出。
頂出方式可能包括:
- 頂針
- 頂塊
- 氣頂
- 頂板
頂出設計不良會造成產品變形或刮傷。
三、液壓系統與控制系統:整台射出機的動力與大腦
1. 液壓系統:所有動作的動力來源
液壓負責:
- 開模
- 閉模
- 射出
- 保壓
- 頂出
也就是所有「會動的部分」都是靠液壓驅動。
現代射出機也有使用「伺服液壓」與「全電式」,目的都是為了省電、提升精準度。
2. 控制系統:決定品質的關鍵大腦
現代射出機幾乎都是電腦控制,能設定:
- 射出速度
- 壓力
- 螺桿轉速
- 各區溫度
- 保壓時間
- 冷卻時間
- 開模行程
- 頂出次數
控制系統的穩定度,決定整條產線能不能維持一致品質。
