射出成型模具設計常見問題：變形、縮水與脫模不良怎麼避免

先說結論，這三個問題其實是「連體嬰」

好，我們今天來聊一下射出成型，特別是模具設計這一塊。嗯…很多剛入行的工程師或設計師，最頭痛的大概就是三件事：產品做出來會變形、會縮水，還有很難脫模。我看了很多網路上的文章或是一些…你知道的，教學手冊，它們很習慣把這三個問題分開來講。跟你說，啊，縮水就加保壓；變形就調冷卻。這樣講…不能說錯，但很容易讓你掉到一個陷阱裡。

老實說，我自己是覺得，變形、縮水、脫模不良這三個根本就是「連體嬰」。你動了其中一個，另外兩個一定會被影響。你為了處理縮水，把保壓加得滿滿的，結果內應力太大，產品一出模就翹得跟什麼一樣，這就是變形。然後你為了讓它好脫模，拔模角做得很大，結果又影響到產品外觀跟尺寸。所以，重點從來不是單獨解決一個問題，而是怎麼在這三個之間找到一個…嗯…一個平衡點。

今天我想聊的，就是這個「平衡」的思維。這不是那種條列式的SOP，比較像是我自己這幾年在現場跟模具廠、跟客戶吵架…呃不對，是溝通…溝通之後整理出來的一些心得。很多時候，你網路上查到的標準解決方案，跟實際在台灣工廠老師傅的做法，其實會有落差。這沒有誰對誰錯，只是考量的點不一樣。比如說，國外的資料很強調前期用模流分析軟體（像是Autodesk Moldflow）去模擬，把問題抓出來。但在台灣，很多時候還是靠老師傅的經驗，直接在模具上做調整，這速度快，但也很吃經驗。

為什麼網路上的教學，有時候沒用？

我直接講白了，很多教學文章最大的問題，就是把「製程參數」跟「模具設計」混在一起談，而且是事後補救的思維。它們會告訴你，啊，產品翹曲了，那你去調一下射出壓力、降一下模溫看看。這對現場的射出技術員當然有用，但如果你是產品設計師或模具工程師，你的工作應該是在更前面，在模具鋼材都還沒切下去之前，就把這些問題預防掉七八成。

你看，大部分的文章會這樣分類：

變形（Warpage）：原因是不均勻收縮、內應力。解決方法是優化冷卻水路、調整肉厚。
縮水（Shrinkage）：原因是壓力不足、補料不夠。解決方法是加大澆口、提高保壓。
脫模不良（Sticking）：原因是拔模角不夠、模面太粗糙。解決方法是加大角度、拋光模面。

這看起來都沒錯，對吧？但魔鬼就在它們的關聯性裡。你提高保壓去救縮水，產品內應力就會飆高，更容易翹曲變形。你為了閃開縮水，把產品肉厚做得超級薄，結果它就變得軟趴趴，頂出的時候一不小心就變形了。所以，我們不能只看單點，要把整個系統串起來看。

怎麼做？從源頭設計解決「變形、縮水、脫模」的連鎖反應

好，那具體要怎麼做？我的習慣是，在開模前，就先在腦中跑一遍射出場景。忘掉那些單獨的參數，我們從產品的「一生」來看：從塑膠熔膠進去，到最後成品頂出來。我把它分成三個階段來思考：充填保壓、冷卻固化、成品頂出。

階段一：充填與保壓——縮水與變形的源頭

這個階段是最多問題的根源。塑膠料怎麼進去、壓力怎麼傳遞，幾乎決定了縮水跟變形的一半。

肉厚均勻是聖經：這句話講到爛了，但它就是最重要的事。塑膠是流體，它會挑好走的路走。你設計一個地方3mm厚，旁邊突然變成1mm，那塑膠料一定是先衝去3mm的地方，等它要擠進1mm的薄區時，可能已經半冷卻了，壓力也傳不過去，那邊就會縮水，甚至射不飽。這種不均勻的流動跟壓力，就是造成內應力的元兇，也就是變形的根本原因。
澆口不是隨便開的：澆口的位置決定了塑膠怎麼流，也決定了纖維材料的排向（如果你用的是加纖料）。纖維排向會嚴重影響收縮率，順著流動方向的收縮和垂直方向的收縮會不一樣，這叫異向收縮，是造成翹曲的主因之一。所以澆口最好是開在產品最厚的地方，從厚的地方往薄的地方推，壓力傳遞才會順。
保壓是雙面刃：保壓是為了補充塑膠冷卻收縮的體積，防止縮水。壓力夠、時間長，縮水痕就會不明顯。但就像我前面說的，過度的保壓會把應力鎖在產品裡，像個不定時炸彈。所以，與其靠超高保壓硬塞，不如回頭去檢查，是不是肉厚不均或澆口位置不對，導致壓力傳遞不順？

階段二：冷卻與固化——決定最終形狀的關鍵

塑膠在模具裡冷卻的過程，就像在做「定型」。這邊冷得快、那邊冷得慢，產品就會被拉扯，最後就變形了。

冷卻水路要公平：模具的冷卻水路設計，講求的是「公平」。產品的每一區都要盡可能用同樣的速度冷卻下來。如果有一邊的水路離產品很遠，或是被機構擋到，那邊就會變成熱點，冷得慢、收縮就多，最後整個產品就會往那個方向彎過去。我看過一個國外的案例，他們甚至會在熱點區域鑲嵌導熱性更好的銅合金，就是為了讓溫度均勻。這在台灣比較少見，成本考量嘛，但這個思路是絕對正確的。
材料特性決定一切：不同的材料，天性就不一樣。非結晶性的材料，像ABS、PC，收縮率比較低也比較均勻，問題相對單純。但如果是結晶性的材料，像是PP、PA（尼龍），它們的收縮率就很高，而且結晶過程很敏感，冷太快或太慢，結晶程度不同，收縮量也不同，變形就很難搞。特別是加了玻璃纖維的PA，纖維排向跟結晶收縮兩個因素加在一起，預測變形會變得很複雜。

階段三：成品頂出——臨門一腳的藝術

產品在模具裡都好好的，結果一頂出來就壞了，這真的會讓人吐血。脫模問題通常跟變形綁在一起。

拔模角是救命符：不要跟拔模角過不去。很多ID設計師為了美觀，喜歡做垂直的牆面，但在模具廠眼中這就是災難。塑膠冷卻時會收縮，緊緊地抱住模具的公模仁，沒有足夠的拔模角，頂出時的摩擦力會非常大，輕則在表面留下刮痕、拉白（應力痕），重則直接把產品頂到變形，甚至頂不出來卡死在模具裡。一般來說，光面的最少最少要0.5度，有咬花（紋理）的表面，根據紋路的深度，至少要2到5度才安全。
頂針不是亂插的：頂出機構的設計也是一門學問。頂針要頂在哪裡？要用多大的頂針？這都要看產品的結構。原則是，頂在結構剛性最強的地方，像是肋、柱子的正下方。千萬不要頂在一大片平坦的薄肉區，那很容易會留下一個白白的頂針印，甚至直接把產品頂穿一個洞。如果產品是一個薄殼盒子，最好的方式其實不是用頂針，而是用「剝料板」或「推板」整圈去推，受力均勻，產品就不容易變形。

一個假想案例：設計一個簡單的塑膠收納盒

我們來想像一下，今天你要設計一個長方形的ABS收納盒，尺寸大概是20x10x8公分，肉厚2.5mm。聽起來很簡單吧？但我們用剛剛的思路來跑一次。

很多新手可能會直接畫出一個方方正正的盒子。但這樣問題就來了：

縮水：底部是一個大平面，中心區域離澆口最遠，也最慢冷卻，非常容易產生縮水痕。
變形：四個又高又直的側壁，在冷卻收縮時會向內拉，很可能會變成一個…嗯…內凹的梯形。
脫模：四個垂直的壁面，抱緊力超大，頂出時很容易在內側底部留下白白的頂針印。

那要怎麼優化？

設計面：首先，底部的大平面，我會在反面（內部）做一些井字形的補強肋，大概1.2mm厚（差不多是主肉厚的一半）。這樣既能增加強度，又能把底部的大肉厚打散，減少縮水的機會。再來，四個側壁，內外都給它1.5度的拔模角。所有的轉角，不管是內R還是外R，都至少給個R1.0，不要做成銳角，銳角超級容易累積應力。
模具面：澆口，我會選擇用三個點澆口，平均打在長邊的側壁上，而不是從底部中間進膠。這樣流動比較平衡，也能避免在底部的外觀面留下疤痕。冷卻水路要盡量貼近盒子的四個側壁，並且確保公模仁（盒子內部）跟母模（盒子外部）的模溫不要差太多，溫差超過5-10度就容易翹。頂出機構，我會放棄傳統的頂針，改用一整圈的剝料板去推盒子的邊緣，這樣脫模最穩，外觀也最漂亮。

你看，這樣思考一輪，我們根本還沒碰到什麼射出壓力、保壓時間這些參數，就已經把大部分潛在的問題給排除了。這才是設計的價值所在。

問題排解的思考矩陣

好，雖然我說預防勝於治療，但有時候問題還是會發生。這裡我整理一個簡單的比較表，但它不是標準答案，比較像是一個思考方向，讓你看到這幾個問題是怎麼互相影響的。

問題現象	可能原因（設計觀點）	常見的「治標」手法	可能會引發的「新問題」
變形／翹曲 (Warpage)	肉厚差異太大、冷卻不均勻、纖維排向不對稱。	調整模溫、延長冷卻時間。	週期時間拉長，成本增加。模溫降太多，可能會流動不順，產生結合線。
縮水／凹陷 (Sink Mark)	產品局部肉太厚、澆口太小或離太遠、補料壓力不足。	提高保壓壓力跟時間。	內應力變大，更容易變形。如果鎖模力不夠，還可能產生毛邊。
脫模不良／拉傷 (Sticking/Drag Marks)	拔模角不足、模具表面太粗糙（特別是咬花面）、頂出系統設計不良。	噴離型劑、降低射速讓產品收縮小一點。	離型劑可能會污染產品，影響後續印刷或組裝。降低射速又可能造成短射或縮水更嚴重。

結論：別當一個只會畫圖的設計師

總結一下，嗯…我覺得，射出成型是一個充滿妥協的藝術。你不可能得到一個十全十美的產品，總是要在成本、外觀、尺寸精度和生產效率之間做取捨。變形、縮水和脫模這三兄弟，就是逼你做出選擇的考驗。

所以，對產品設計師或機構工程師來說，最重要的能力，真的不是CAD畫得多快多漂亮，而是你對「製造」的理解有多深。你要能預見到你畫的這條線、這個面倒下去工廠會發生什麼事。多跟模具廠的師傅聊聊，多去射出現場看看，你會學到比書本上多太多的東西。當你腦中有了一整個製造流程的畫面，你設計出來的東西，自然就能避開大部分的坑。這也是一個好的設計師，跟一個只是會操作軟體的繪圖員，最大的差別。

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專業級射出成型問題追蹤儀：標準化紀錄、統計與對策自動建議

射出成型現場常被幾個麻煩鬼纏上：變形、縮水、脫模不良。很多同事喜歡把問題寫在便條紙或白板，結果過幾天就找不到記錄，導致重複犯錯。有一次我在協助生產線查良率問題，發現上次修正過的縮水參數，早被新來的人「誤調」回去，問也沒人記得。沒紀錄、沒系統，靠人腦很快就失守。

請複製下方 Apps Script：自動化紀錄每次射出成型問題，統計缺陷類型、提供預設對策

這個工具可讓使用者快速登記問題，並自動統計缺陷類型分布，同時根據選擇自動建議處理對策。


// === 射出成型問題追蹤儀 ===

function doGet(e) {
  var html = [];
  html.push('<html><head><meta charset="UTF-8">');
  html.push('<title>射出成型問題追蹤儀</title>');
  html.push('<style>body{font-family:sans-serif;max-width:460px;'
    + 'margin:32px auto;background:#f7f7f7;padding:32px;}'
    + 'label{display:block;margin:8px 0 2px;}'
    + '.btn{margin-top:10px;background:#1155cc;color:#fff;'
    + 'border:none;padding:8px 18px;font-size:16px;border-radius:4px;}'
    + '.sec{background:#fff;padding:16px;margin:16px 0;'
    + 'border-radius:8px;}'
    + '.err{color:#c00;font-size:13px;}</style></head><body>');

  html.push('<h2>射出成型問題追蹤儀</h2>');
  html.push('<form id="f1" onsubmit="return send()">');
  html.push('<div class="sec">');
  html.push('<label>日期：</label>');
  html.push('<input type="date" id="dt" required>');
  html.push('<label>模具編號/名稱：</label>');
  html.push('<input type="text" id="mold" maxlength="20" required>');
  html.push('<label>缺陷類型：</label>');
  html.push('<select id="defect" onchange="showHint()">'
    + '<option value="變形">變形</option>'
    + '<option value="縮水">縮水</option>'
    + '<option value="脫模不良">脫模不良</option>'
    + '<option value="其他">其他</option>'
    + '</select>');
  html.push('<label>現象說明：</label>');
  html.push('<textarea id="desc" rows="2" cols="36" maxlength="60"></textarea>');
  html.push('<label>處理對策：</label>');
  html.push('<textarea id="sol" rows="2" cols="36" maxlength="60"></textarea>');
  html.push('<div id="hint" style="color:#117777;font-size:13px;margin:4px 0 0 0;"></div>');
  html.push('<br><button class="btn">登記問題</button>');
  html.push('<span id="msg"></span>');
  html.push('</div>');
  html.push('</form>');
  
  html.push('<div class="sec"><h4>本月缺陷統計</h4>');
  html.push('<div id="stat">讀取中...</div>');
  html.push('<button class="btn" onclick="reloadStat()" '
    + 'type="button">手動刷新</button></div>');
  
  html.push('<div class="sec"><h4>歷史登記紀錄(最近10筆)</h4>');
  html.push('<div id="rec">讀取中...</div></div>');
  
  html.push('<script>');
  
  html.push('function send(){'
    + 'var d=document;'
    + 'var dt=d.getElementById("dt").value;'
    + 'var m=d.getElementById("mold").value.trim();'
    + 'var de=d.getElementById("defect").value;'
    + 'var ds=d.getElementById("desc").value.trim();'
    + 'var so=d.getElementById("sol").value.trim();'
    + 'if(!dt||!m||!de){alert("必填欄位請填!");return false;}'
    + 'd.getElementById("msg").textContent="傳送中...";'
    + 'google.script.run.withSuccessHandler(function(r){'
    + 'd.getElementById("msg").textContent=r;reloadStat();getRec();'
    + 'd.getElementById("f1").reset();showHint();'
    + '}).addRecord(dt,m,de,ds,so);return false;}');

  html.push('function showHint(){'
    + 'var v=document.getElementById("defect").value;'
    + 'var hint="";'
    + 'if(v=="變形") hint="建議檢查冷卻、脫模角度與射出壓力";'
    + 'else if(v=="縮水") hint="可試著調降保壓時間或提升料溫";'
    + 'else if(v=="脫模不良") hint="建議檢查模具表面/加大脫模斜度";'
    + 'document.getElementById("hint").textContent=hint;}');

  html.push('function reloadStat(){'
    + 'google.script.run.withSuccessHandler(function(res){'
    + 'document.getElementById("stat").innerHTML=res;}).getStat();}');
  
  html.push('function getRec(){'
    + 'google.script.run.withSuccessHandler(function(res){'
    + 'document.getElementById("rec").innerHTML=res;}).getRecent();}');
  
  html.push('showHint();reloadStat();getRec();');
  html.push('</script></body></html>');
  return HtmlService.createHtmlOutput(html.join(""));
}

// 寫入紀錄
function addRecord(dt, mold, defect, desc, sol) {
  var sh = getSheet();
  sh.appendRow([new Date(dt), mold, defect, desc, sol]);
  return "登記完成";
}

// 統計本月缺陷類型分布
function getStat() {
  var sh = getSheet();
  var now = new Date();
  var m = now.getMonth(), y = now.getFullYear();
  var vals = sh.getDataRange().getValues();
  var cnt = {變形:0,縮水:0,脫模不良:0,其他:0};
  for(var i=1;i<vals.length;i++){
    var d = new Date(vals[i][0]);
    if(d.getMonth()==m && d.getFullYear()==y){
      cnt[vals[i][2]] = (cnt[vals[i][2]]||0)+1;
    }
  }
  var html = [];
  html.push('變形：'+cnt['變形']+' 筆<br>');
  html.push('縮水：'+cnt['縮水']+' 筆<br>');
  html.push('脫模不良：'+cnt['脫模不良']+' 筆<br>');
  html.push('其他：'+cnt['其他']+' 筆');
  return html.join('');
}

// 取得最新10筆資料
function getRecent() {
  var sh = getSheet();
  var vals = sh.getDataRange().getValues();
  if(vals.length<2) return '（尚無資料）';
  var html = [];
  for(var i=vals.length-1;i>0 && i>vals.length-11;i--){
    var v = vals[i];
    html.push(v[0].toString().slice(5,10)+'｜'+v[1]+'｜'+v[2]
      +'｜'+(v[3]||'')+'<br>');
  }
  return html.join('');
}

// 檢查並建立表單
function getSheet(){
  var ss = SpreadsheetApp.getActiveSpreadsheet();
  var sh = ss.getSheetByName('射出缺陷紀錄');
  if(!sh){
    sh = ss.insertSheet('射出缺陷紀錄');
    sh.appendRow(['日期','模具編號/名稱','缺陷類型','現象說明','處理對策']);
  }
  return sh;
}

標準化部署流程：從空白 Sheet 到專業級工具

照著一步步做，一定能成功上線！

開啟 Apps Script 編輯器
動作：在 Google 試算表點選「擴充功能」→「Apps Script」
位置：「擴充功能」在最上方選單，約右側第三個
結果：會跳到新的分頁，進入 Apps Script 編輯器畫面
⚠️ 有同事之前用公司帳號，一直卡在這，結果發現權限被管 IT 鎖住；有些人瀏覽器攔截彈窗也進不去，記得檢查！
清空並貼上程式碼
動作：全選（Ctrl+A），刪掉，再貼上上面程式碼（Ctrl+V）
位置：編輯器中間的白色區域
結果：畫面只剩這份專案內容，不要留舊的
⚠️ 之前遇過新手只貼在檔尾，結果有兩個 function 名稱打架，根本跑不動，一定要先刪乾淨。
儲存專案
動作：點「儲存」磁碟片，或 Ctrl+S
位置：編輯畫面上方，左側有個小磁碟片圖案
結果：第一次會跳出視窗要你取個專案名字，取什麼都無所謂
⚠️ 有人忘了按存檔就去部署，結果新程式根本沒上，等於白忙。
部署為網頁應用程式
動作：點右上角藍色「部署」→「新增部署作業」
位置：「部署」鈕就在右上很明顯
結果：會跳出設定視窗
子步驟：
1. 點齒輪選「網頁應用程式」
2. 「執行身分」選「我」
3. 「誰可以存取」一定要選「任何人」
4. 再點下方「部署」
⚠️ 有一次現場技術員問我說網頁打不開，結果存取權限只給自己，公司內網的人都進不去，一定要選「任何人」。
處理授權警告
動作：跟著畫面流程授權
結果：會跳出紅色警告「Google 尚未驗證這個應用程式」
處理：先點「進階」，再點「前往（不安全）」最後按「允許」
⚠️ 剛用的人每次看到紅色警告都會問我是不是中毒，其實這只是自己寫的程式沒送 Google 審核，專業圈子都習慣這樣操作，請安心。
取得網址，開始使用
動作：複製跳出來的網頁應用程式網址
位置：授權完畫面會秀出一條 https://script.google.com/ 開頭的網址
結果：貼到瀏覽器就能用，任何有網址的人都可操作
⚠️ 常見誤區：每次有更新程式一定要重新部署，不然網址內容不會變，會一直卡舊版。

⚠️ 關於紅色授權畫面：「尚未驗證」不是病毒警告
這個畫面只會出現在你用自己的 Apps Script 第一次部署時，因為 Google 不知道你是不是壞人，沒送審都會跳警告。只要你自己寫、自己用（或只給熟識團隊用），按「進階」→「前往...」→「允許」就好。多數業界工具都會遇到這步，正常情況，程式不會有安全風險。

射出現場標準化問題處理的最佳場景

有一次現場開早會，主管追問「上禮拜縮水是哪個模？怎麼調解決？」如果大家都用這工具登記過，只要打開網頁一查，馬上秀出完整歷史記錄，不用再翻報表、查群組。另一種情境是：新手技術員遇到「脫模不良」，系統會自動建議基本處理方式，至少不會一上來就亂調參數。這些都幫助現場快速回溯原因，也能減少重複犯同樣錯誤。專業現場就該這麼穩。

射出成型模具設計常見問題：變形、縮水與脫模不良怎麼避免

先說結論，這三個問題其實是「連體嬰」

為什麼網路上的教學，有時候沒用？