真空成型相關

真空成型、壓空成型、片材成型設計不失敗的關鍵技巧

在厚板真空成型、壓空成型、片材成型的設計過程中，若忽視一些細節，可能會導致成型缺陷、成本增加或產品品質不佳。以下是避免失敗的關鍵設計原則，幫助確保生產品質並提高效率。

1. 材料選擇

材料的選擇直接影響最終產品的品質與耐用性，因此在選擇時應考慮以下因素：

根據產品需求選材
依據產品要求，如強度、耐熱性、耐化學性、柔韌性來選擇適合的材料。例如：

  • ABS：耐衝擊性佳，適用於工業外殼與汽車內裝。
  • PC（聚碳酸酯）：高透明度、高耐熱，適合光學與防護應用。
  • PVC（聚氯乙烯）：耐化學性高，適合建築與工業用途。

確認成型方法適配性
不同塑膠材料對真空成型、壓空成型、片材成型的適應性不同，應諮詢材料供應商獲取最佳加工參數。

適當選擇厚度
板材厚度會影響產品強度、剛性與成本：

  • 過厚可能導致成型不均勻、冷卻時間過長、材料成本增加。
  • 過薄則會影響結構強度，導致產品容易變形或破裂。

2. 產品設計

產品設計應考慮易成型性、強度、精度與組裝需求，以確保成品符合功能要求且無設計缺陷。

預留適當的脫模角度（拔模斜度）

  • 建議角度：2°~5°，確保產品能順利脫模，避免刮傷或卡模。
  • 過小角度可能導致脫模困難，增加報廢率。

設計圓角（R 角）以減少應力集中

  • 避免銳角設計，因銳角易造成應力集中，導致裂紋。
  • 建議轉角使用 3mm 以上的圓角，提升耐用性與美觀度。

加強筋（肋條）設計

  • 避免大面積平面變形，透過加強筋來增強結構剛性，特別適用於大型機械外殼與汽車內飾件。

減少底部與側壁的厚度差

  • 厚度差過大會導致收縮變形不均勻，影響產品精度。
  • 均勻壁厚設計可提升成型穩定性，降低不良率。

避免設計倒扣（Undercut）

  • 倒扣設計會導致產品無法從模具取出，應避免此類設計或增加可拆卸式模具。

考慮熱收縮率

  • 材料成型後會發生收縮，建議根據材料特性調整尺寸公差，確保產品符合規格。

3. 模具設計

模具的精度與設計決定了最終產品的品質與生產效率，因此在模具設計時應考慮以下重點：

選擇適當的模具材質

  • 鋁合金模具：耐用且適合量產。

確保模具結構穩固

  • 均勻分布抽真空孔位，確保成型時氣流順暢，減少氣泡與變形。
  • 設計適當的冷卻通道，降低生產週期，提高產能。

考慮模具溫控系統

  • 模具溫度影響產品收縮率與成型穩定性，應根據材料需求調整溫度。

4. 成型條件控制

良好的成型條件設定能夠避免缺陷、提升產品精度，需特別注意：

溫度控制

  • 材料加熱溫度應符合軟化點要求，如 ABS 約 160~200°C，PC 可達 280°C。
  • 過高溫度易產生燒焦、分解現象，過低則導致成型不完整。

壓力與真空度

  • 壓空成型：需適當調整壓力，避免產品變形或破裂。
  • 真空成型：應確保真空度達到 90% 以上，避免表面氣泡與細紋。

冷卻時間

  • 厚板冷卻時間較長，應確保冷卻均勻，避免收縮變形。

5. 樣品品質確認

進行試作與測試

  • 在量產前竣富會提供樣品，確認成型品質與設計合理性。

6. 避免常見設計錯誤

  • 厚度變化過大：導致內應力不均，產品易翹曲或破裂。
  • 過度鋭角設計：應力集中，容易造成裂痕。
  • 成型溫度設定不當：溫度過低無法貼合模具，過高則可能導致分解。
  • 真空度不足：成品表面可能會產生氣泡或皺褶，影響外觀與強度。

在真空成型、壓空成型、片材成型設計中，材料選擇、產品設計、模具設計、成型條件控制與測試驗證都是確保成功的關鍵。
透過選擇適當材料、優化產品設計、確保模具精度、控制成型條件，可降低生產風險，提高產品質量與成型效率。

如有特殊應用需求，建議與竣富進一步討論，確保設計與生產符合最佳標準。

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