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射出成型機「噸數」是什麼意思?如何為您的產品選擇正確機台?

1. 射出機噸數的真正定義

當您在塑膠射出成型 的報價單上看到「機台:150T」時,這個T(噸) 指的不是機器的重量,而是機器的合模力 ,也就是 150 噸的鎖模壓力。

合模力是射出機最重要的規格參數之一,它代表了機器能將公模與母模鎖得多緊的最大力量。

2. 為什麼需要合模力? (抵抗射出壓力)

在射出成型的射出階段,熔融的塑膠是以極高的壓力 (可高達 30,000 psi) 被注入模腔中。這股巨大的壓力會試圖將模具的兩半撐開。

合模力的唯一目的,就是抵抗這股強大的射出壓力,確保模具在射出過程中保持完全緊閉

  • 如果合模力不足 (噸數太小): 高壓塑膠會撐開模具的縫隙,溢出到模腔之外,形成最常見的缺陷:毛邊

3. 如何估算需要的噸數?

選擇正確的噸數,是為了在不產生毛邊的前提下,找到成本最低的平衡點。估算的方法主要有二:

(1) 投影面積法- 最主要的估算法

投影面積是指從開模方向看過去,您的產品(包含澆道)在分模面上的影子面積。

  • 基本公式: 所需合模力 (噸) = 投影面積 (cm²) × 模內壓力係數 (Ton/cm²)
  • 這個模內壓力係數不是固定的,它會因為您的塑膠材料而有巨大差異。

(2) 塑膠流動性 (MFI) 的影響

不同塑膠的黏稠度不同,流動性好的塑膠(MFI 高),需要的射出壓力較低;流動性差的(MFI 低),則需要更高壓力才能填滿。

  • 低流動性 (如 PC, PA+GF): 流動阻力大,需要高射壓,因此壓力係數可能高達 0.6 ~ 0.8 Ton/cm²。
    這就是為何 PC 材料的成型難度較高。
  • 高流動性 (如 PP, PS): 流動性好,所需射壓較低,壓力係數可能只需 0.3 ~ 0.4 Ton/cm²。

此外,DFM (可製造性設計)中的肉厚也是關鍵。產品肉厚越薄,流動阻力越大,所需的噸數也會相應提高。

4. 選太大或太小的後果?(成本 vs. 缺陷)

選擇機台就像挑選引擎,必須恰到好處。

  • 選太小 (Tonnage too Low):
    • 後果: 合模力 < 射出壓力。
    • 缺陷: 導致、尺寸不穩定、甚至短射(因不敢用足夠射壓)。這是品質問題
  • 選太大:
    • 後果: 浪費資源。
    • 缺陷: 雖然產品能做出來,但您付出了不必要的代價。
    • 成本問題: 500 噸的機台,其電力成本機台鐘點費遠高於 150 噸。這些都會灌入您的單件產品成本 ,導致報價缺乏競爭力。
    • 風險: 過大的合模力也可能壓傷精密的模具,縮短其壽命。

5. 常見機台噸數與適用產品

  • 50T – 100T (小型機): 適用於高精密的小型零件,如:齒輪、連接器、醫療耗材。
  • 150T – 300T (中型機): 最常見的範圍,適用於:電子產品外殼 (滑鼠、遙控器)、玩具、日用品 (杯子)。
  • 500T – 1000T (大型機): 適用於中大型產品,如:印表機外殼、椅子椅背、汽車儀表板。
  • 1000T 以上 (超大型機): 適用於巨型產品,如:汽車保險桿、大型棧板、垃圾桶。