影響射出模具精度的原因有哪些?材料、設計與設備差異

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這幾招可以快速穩定射出模具精度,不用管你是剛入門還是老司機

  1. 一開始就挑2024年後市面上硬度大於HRC45的模具鋼,別偷懶選低等級材料。

    高硬度模具能減少1%尺寸變形機率(兩周內用卡尺量5套產品尺寸變化,數據小於原來一半)。

  2. 每次成型記得現場測環境溫度,控制在設定值±2°C內,超過馬上調整。

    溫差太大產品長度偏差會放大1.5倍(連續3批次量外徑,看最大誤差有沒有壓到0.02mm以內)。

  3. 每3個月把射出機主軸精度重新檢查一次,重點看0.01mm以下的偏擺值。

    主軸偏移會讓模具間隙跑掉,誤差累積可能多2%(半年後量模穴間尺寸,偏差沒超過原本標準值)。

  4. 模具設計時直接預留1.5%收縮率補償,模後修正次數直接減少一半。

    設計初期就補好,事後調整次數明顯減少(首批生產比對修模記錄,修改不超過1次)。

掌握射出模具精度三大核心要素:材料選擇、設計規劃、設備配置

說真的,零瑕疵的產品啊,想要拼到這種地步?老實講那有點太天真,設計圖其實只是開端而已啦。精度管理這個事情,其實就是得人跟機器都參一腳,要管材料、設計、設備三個面向,一樣都不能缺欸。不過說到前面的設計模擬軟體,你選哪一套真的就直接影響後面能不能順利啊,大概沒在唬爛吧。

假如你今天做的是公差要求低於5µm的車用光學鏡頭,坦白說只剩Autodesk Moldflow Insight 2025這條路好走,那年費要新台幣925,000元,很驚人齁。但它專屬的雙折射分析功能確實可以把光學畸變誤差降15%,蠻強勢的,只是對新人來說啦,要把介面那些設定參數搞懂,基本上至少80小時才摸得出頭緒,真的很花時間。

如果換作每月預算只抓5萬元的新創團隊,而且主力又偏生活家電外殼,你選SOLIDWORKS 2025 Professional直接升級Premium版本(一次買斷大概新台幣260,000元),這反而會比較實際一點,它可以和CAD模型無縫串接起來,可以讓整個設計驗證流程至少快30%。不過還是有盲點啦,在預測翹曲變形方面,它2024年白皮書裡列的數字大致比前述那套低了約5%。嗯,反正每種方案都有自己的坑,只能看需求去取捨囉。

分析精度偏差數據:溫度變化±2°C如何影響尺寸準確度

欸你聽我說啦!射出模具現場真的最煩人的,就是那個材料收縮率一直在變啦,誇張欸,就是精度抓不準的罪魁禍首吧!像是PP、PE這類半結晶材料啊,它們的收縮可以到0.010–0.020 in/in喔,整個比非結晶材料高兩三倍,有沒有超扯!講白了,這個本身材料就有那種爆炸的不穩定,設計圖根本壓不了啊!其實有份PMC 2020年的研究有特別提到,只要把模溫從20°C拉高到80°C,PP樣品收縮率居然會多出0.11%。是不是嚇人?然後,再怎麼小心好了,冷卻過程假如溫差只要多減個±2°C,那一塊100毫米塑膠件就立馬飄個3.6微米偏差啊~說真的,你只要看車用光學鏡頭公差標準,要小於5微米,唉呦這誰Hold得住啊?靠著制式數據老實說沒用啦,真的只能現場一直盯著監控、立刻修正才對啊!
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分析精度偏差數據:溫度變化±2°C如何影響尺寸準確度

檢查模具精度五步驟:從材料驗收到成型參數調整

Bosch、GE這些公司喔,表面上看起來有設一堆成型品質的規範,其實沒有硬性講說每批必須抽30件啦,也沒規定每個人只能巡5次或怎樣,全部其實還是各廠照自己方式搞,沒有你想的那麼死板。嗯,不用糾結那些官網公文,我試著拆成最呆也能懂的小清單給你參考:

☐ 材料驗收:把原料丟在暫存區後,標籤得對照一下原廠物性表,看一下像熔指、密度這些重點項目,用工單出廠報告的數據核對只要誤差小於1%就OK,如果哪個指標亂跑基本上直接報採購擋下別發貨了。
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☐ 模具檢查:現場模具工作台就在那,隨手拿個0.01mm游標卡尺慢慢量模穴,尤其關鍵位置3到5點反覆確定,量值務必要黏在設計公差裡才能算合格,有一處怪掉立馬記紅筆條註再請師傅判斷要不要修。
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☐ 設備校準:主控面板很明顯,把它打開選系統校正功能,各種溫度壓力射速那些預設值通通按生產指令,一步步全人工點確認;畫面跳成功也沒亮警告燈才可繼續作業,如果訊號爆警告馬上停,看是哪段設定走錯。
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☐ 試模調參:靠近試模線先沖10~15件測測水溫,鎖定最重要兩個尺寸,每次射出壓力或保壓微調再抓3-5件一起對照收縮情形,就會看到某組參數時尺寸開始很穩(大概只剩2微米內晃),實在不行就全都回頭加控溫、不夠再直接換材料重跑。
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☐ 成品量測:成品架旁邊抽30件高精度檢查啦,比如直接用光學頭測各主尺,全落在工單公差帶裡才叫沒事,只要其中一樣跳脫合格就回頭追失誤環節,即時補救不能拖。
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搞半天流程抓來抓去其實沒有那種非要幾步才算嚴謹的方法啊,就是每一步細節眼睛放亮點,有怪問題回頭循環修正跟及時存紀錄備查,下回又撞同狀況起碼不至於爆炸吧。

解決常見精度問題:收縮率補償與冷卻不均處理技巧

⚡A/B 對照這邊喔,其實現場那種 mini field test 算蠻快的,基本上就是用同一批原料、直接在同一台機器上開兩組不同參數,同時跑「補償前」和「補償後」看看嘛,結果幾分鐘內就可以直接抓到尺寸的變化點。比傳統要一再微調、慢慢修來修去,差不多快了三倍啦,蠻明顯的優勢。如果是交期很趕或是產線老是有點飄(嗯,就是不太穩那種),這招真的會比較合適吧。

⚡然後關於冷卻調整,有些地方不用大幅度動作啦,就是對特別容易變形的小區域稍微動一下水路方向或者縮短循環時間,比如通常只要調 2%~5% 左右效果就蠻明顯的。這樣就可以避免為了修小問題而拖累全部流程,浪費很多人力工時。大概能省掉 5 到 8 分鐘測試時間喔(大概這樣),尤其適合那種數量不多、但是品質又不能有閃失的小批量試產。

⚡收縮率登記分段法?其實還滿直覺的,就是每做完一輪馬上量關鍵尺寸然後標記(有點像賽車手在時間板上做記錄),不用等生產結束才回頭統整資料。發現哪塊數值開始偏,就馬上倒查找原因,不拖泥帶水。有時候測三到五件產品其實已經看出趨勢,如果遇到那種大量連續開模或臨界公差的品項,這套方式效率非常高。

解決常見精度問題:收縮率補償與冷卻不均處理技巧

模具精度常見問答:為什麼同批產品尺寸會有差異?

嗯,其實喔,有時候大家都在問這個,「明明一樣的產品一樣的流程,怎麼尺寸還會有點飄?」我想,好像常見耶。其實啦,主要問題,可能還是在冷卻有沒有均勻啦,然後,還有材料或者機台的狀態偶爾有一點變化,這些也是。有看過美國Xometry Pro說過,他們很直接欸,如果你的冷卻通道設計沒做好,或是局部溫度有波動超過±2°C,那尺寸誤差就會一下變成2%以上,而且產線搞不好要延後超過12小時才出貨,滿麻煩吧。這也是為什麼有人會懷疑,「SOP照做還是沒救嗎?」其實你想要東西一直很穩定地生產,最重要可能就是要即時監控現場狀態,去盯著那些微小的變動喔。嗯,大致上就這樣啦。

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