材料加工與製造

射出成型(injection molding)

射出成型是全世界大量製造相同塑膠零件的方法:樂高積木、瓶蓋、手機殼、針筒本體。你把塑膠熔化,加壓射入一個和零件同形狀的冷金屬模具,讓它冷卻成固體,再打開模具頂出成品,每幾秒就重複一次。它本質上是一種非常快、非常精密的金屬模鑄造,只是對象是高分子熔體而非熔融金屬。

固態塑膠粒被送入加熱的料管,管內旋轉的螺桿把它熔化混合,接著螺桿向前推、把熔體經噴嘴射入閉合的模穴。熔體填滿模穴,在壓力下保壓以補償冷卻時的收縮,在冷鋼上凝固後被頂出。它主要適用於熱塑性塑膠,可反覆熔化與再凝固;熱固性塑膠與橡膠也能成型,但會在熱模中不可逆地硬化。整個週期只需數秒,這正是一旦擁有模具、每件成本便極低的原因。

誠實的缺點是流動會在零件裡留下指紋。熔體衝入模穴時,長條的高分子分子沿流動方向排列並被凍結在該取向,於是成型件具異向性、帶有殘留應力。兩股流動前緣在孔洞四周相遇處會形成銲合線,是一個弱點;厚斷面冷卻不均,會留下凹陷(sink mark)。而由於鋼模昂貴,射出成型只有在大量生產時才划算。

聚丙烯瓶蓋以射出成型製造:塑膠粒在料管中熔化,螺桿把熔體射入鋼模穴,數秒內保壓冷卻後頂出,分子被凍結成沿流動方向排列,並在澆口對側留下淡淡的銲合線。

快速填充把分子取向與殘留應力凍結進去,因此射出成型件因製程而具異向性。

射出成型會把流動誘發的分子排列與殘留應力凍結進去,並在流動前緣相遇處留下銲合線;高昂的模具成本使它只有在大量生產時才划算。

又称
injection mouldingIM射出成形