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避開 5 大中空成型錢坑:開發人員的專案風險管理指南

您的專案正踩在哪個錢坑上?

在 3D CAD 軟體中,您的中空產品設計看起來完美無瑕。但一進入實際開模與量產階段,各種問題卻接踵而來:成本暴增、交期延誤、成品強度不足。

中空成型是一個充滿獨特「陷阱」的製程。作為擁有多年經驗的製造專家,我們看過太多專案因為忽視了早期的關鍵風險而導致重大損失。這份指南將為您揭露開發人員最容易踩入的 5 大錢坑,幫您從源頭管理風險。

風險一:製程選型錯誤 EBM vs. IBM

這是最早、也最致命的錯誤:選錯了實現中空的方法。

  • EBM 擠出中空成型: 適合大型、形狀不規則、成本敏感的瓶罐如牛奶瓶、油桶。它的模具成本相對較低,但瓶口精度一般,且必然會產生毛邊。
  • IBM 射出中空成型: 適合小型、高精度、高附加價值的容器如化妝品瓶、醫療藥罐。它的瓶口螺紋精度極高,且沒有毛邊。但模具成本高昂。

錢坑在哪? 用 EBM 去做高精度的藥罐,會因瓶口密封性不足而導致專案失敗。用 IBM 去做大型油桶,其模具成本將高到不切實際。在專案初期就必須依據精度與成本做出正確的技術選型。

風險二:DFM 不良導致壁厚嚴重不均

這是最常見的品質缺陷。開發人員常會設計出拉伸比過大的深抽造型,或是銳利的 R 角。

錢坑在哪? 當塑膠型胚被吹脹時,過大的拉伸比會使材料在底部或角落被拉得像紙一樣薄,嚴重影響產品的結構強度與耐用性。優秀的 DFM 應在設計階段就優化 R 角、控制拉伸比,或導入型胚編程技術來補償壁厚。

風險三:EBM 結合線強度不足

EBM 產品在模具閉合夾斷處,會天生形成兩條結合線。這是整個產品結構中最脆弱的地方。

錢坑在哪? 如果製程中材料溫度不足、模具夾斷設計不良、或材料本身流動性差,這條結合線的強度就會非常低。最終產品在墜落測試或受到擠壓時,會輕易地從結合線處裂開,導致客訴與批量召回。

風險四:材料選擇與應用不符

貪圖便宜而選錯材料,是另一個常見的錢坑。

錢坑在哪? 最典型的錯誤是耐溫性不符。例如:

  1. 使用 PP 聚丙烯 去做需要低溫冷凍的產品,會導致材料低溫脆化而破裂。
  2. 使用 HDPE 高密度聚乙烯 去做需要熱充填或蒸汽消毒的容器,會導致產品軟化變形。 材料的化學耐受性、耐候性 UV 抗性 都是必須評估的風險。

風險五:忽視後加工的隱藏成本

EBM 產品的毛邊是製程的必然部分,它不是缺陷。真正的錢坑在於修邊的費用。

錢坑在哪? 許多供應商的報價單看似便宜,卻可能只包含成型費用,而將修邊列為額外成本。對於形狀不規則的產品,可能無法自動化修邊,必須依賴昂貴的人工或5 軸 CNC進行後加工。這筆後加工的隱藏成本,才是決定您總成本的關鍵。

熱成型真空成型材料選擇指南 | ABS, PS, PC, PETG 特性與成本比較

不是所有塑膠都能熱成型

選擇了熱成型或真空成型製程後,下一步就是選對板材。這一步至關重要。不是所有熱塑性塑膠都適合熱成型,也不是所有板材都符合您的需求。

使用 PS 聚苯乙烯來做耐衝擊外殼會導致脆裂;使用 PC 聚碳酸酯來做拋棄式內襯又會成本過高。本文將解析最常見的五種熱成型板材,幫助您在成本與功能之間做出最佳權衡。

常見熱成型板材特性比較表

深入解析:各材料的優勢與限制

1. PS 聚苯乙烯

PS 是熱成型領域中最便宜、最易加工的材料。

  • 優勢: 成本極低,成型速度快,細節表現力好。
  • 限制: 質地脆,耐衝擊性差,不耐用。
  • 應用: 拋棄式食品容器、飲料杯蓋、電子產品的緩衝內襯、包裝泡殼。

2. ABS 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯

ABS 是綜合性能最均衡的選擇,在成本與強度間取得了完美平衡。

  • 優勢: 良好的耐衝擊性與剛性,表面質感好,易於後加工如 CNC 修邊或塗裝。
  • 限制: 不抗紫外線 UV,不適合長期戶外使用。
  • 應用: 中大型機器外殼、醫療設備罩件、汽車內飾板、運輸用托盤。

3. PETG 聚對苯二甲酸乙二酯-G

PETG 是熱成型領域的透明材料首選。

  • 優勢: 高透明度、高韌性、耐衝擊性優於 PS,且符合 FDA 食品級規範。
  • 限制: 成本高於 PS 與 ABS,表面較易刮傷。
  • 應用: 食品包裝盒、醫療器材包裝泡殼、透明防護罩、零售陳列架。

4. PC 聚碳酸酯

PC 俗稱防彈膠,是熱成型材料中最強悍的選擇。

  • 優勢: 頂尖的耐衝擊強度、高耐熱性,透明度佳。
  • 限制: 成本最高昂,且加工難度高,需要高溫加熱與更強的真空壓力。
  • 應用: 高強度防護罩、透明機器護蓋、車燈、安全帽。

5. HDPE 高密度聚乙烯

HDPE 以其優異的耐化學性與韌性著稱。

  • 優勢: 極佳的耐酸鹼與耐化學溶劑性,韌性極好耐磨損。
  • 限制: 材料收縮率較大,成型精度較差,且表面難以黏合或印刷。
  • 應用: 化學品托盤、卡車貨斗底襯、砧板、儲存槽內襯。

如何根據應用產品來選擇?

一、需要高透明度的罩子或包材

首選是 PETG。它透明度高、韌性好且符合 FDA 食品級,是醫療或食品包裝的首選。次選是 PC,它同樣透明且耐衝擊性更強,但成本高得多且加工較難。

二、需要耐衝擊的機器外殼

首選是 ABS。它在成本與耐衝擊性之間取得最佳平衡,且表面易於後加工。如果需要極端的耐衝擊或耐高溫,才需升級到 PC

三、成本極度敏感的拋棄式內襯

唯一選擇是 PS。它最便宜、成型最容易,雖然質地較脆,但作為一次性包裝或電子產品內襯已足夠。

情境四:需要接觸化學品或戶外使用

戶外使用需考慮耐候性,可選用添加抗 UV 劑的 ABSPC。若需接觸強酸強鹼,HDPE 則具備最佳的耐化學性。