射出成型是一種能夠快速大量製造零件的生產方法。
由於此方法的精密性與廣泛應用，在射出成型過程中經常可能發生多種錯誤，導致產品瑕疵。本文將探討射出成型中常見的凹痕瑕疵，並說明如何預防這類缺陷的發生。
什麼是射出成型中的凹痕？
凹痕通常是因為內部原料收縮所造成的表面凹陷。從外觀上看，這種瑕疵會在本應平整的塑膠表面上出現小型凹陷或下陷區域。凹痕最常出現在產品較厚的部分，因為這些區域的原料密度較高，而某些塑膠在冷卻時的收縮程度也較大。
厚件區域冷卻速度較慢，而與模具直接接觸的外層則冷卻得較快。當厚件中的分子冷卻收縮後，會向內壓縮，進而形成此類瑕疵。
導致模製原料產生凹痕的原因
儘管凹痕不會影響產品的耐用性或功能性，但在生產品質上仍被視為必須避免的缺陷。了解這些瑕疵形成的原因，是防止其在射出成型生產中發生的第一步。以下是主要成因：
成型條件不當
當塑膠零件的壁厚過厚時，冷卻效果會變差，因為內外層的冷卻速度不同。與鋼模具直接接觸的外層冷卻迅速，而內部則冷卻緩慢。若冷卻條件未針對不同厚度層進行調整，就容易產生凹痕。
此外，若嵌件溫度太低，也會造成周圍原料局部收縮，導致表面出現凹陷。因此應提升嵌件溫度以避免此類問題。
壓力不足也會使原料無法填補收縮空間，造成凹痕，尤其當射出機的噴嘴孔過小或堵塞時。同時，冷卻條件設置不當也是造成塑膠成型收縮的常見原因之一。由於不同原料與模具區域需要不同的冷卻條件，應適當調整冷卻水溫，讓某些區域冷卻速度放緩。
模具缺陷
當熔融原料在模具內流動性不佳時，會導致距離澆口較遠處產生凹痕，因為壓力無法有效傳遞。模具結構不良會成為原料流動的瓶頸，增加凹痕發生的機會。
原料不符成型要求
若出現以下情況，會在射出成型產品表面出現凹痕與收縮痕：
- 原料的收縮率過高
- 流動性能差
- 原料中潤滑劑不足
- 原料受潮
若產品對表面品質有高度要求，應選用低收縮等級的原料。
結構設計不合理
當產品壁厚過厚，或厚薄變化過大時，極容易因壓力不足產生凹痕。因此，在設計射出成型零件的形狀與結構時，應盡量保持壁厚一致。
降低凹痕瑕疵影響的最佳實踐
凹痕瑕疵主要是由於厚壁材料冷卻時熱收縮不均所導致：材料核心在外層已冷卻與固化後才開始冷卻，而理想情況應該是反過來。因此，為了減少這類瑕疵的影響，甚至防止其產生，可以採取以下幾項最佳實踐：
1. 降低模具溫度
在整個射出成型製程中，首先要檢查的是熔融溫度。熔融溫度應落在原料製造商所建議的範圍內。若設定的熔融溫度過高，製品冷卻時間拉長，就可能產生凹痕。
另外，若模具溫度過高也會導致凹痕，因為這會延長澆口密封的時間。當原料供應商提供建議的模具溫度時，生產線必須確保模具依照指示進行操作。
為了確保模具溫度能維持在適當範圍內，建議使用科基企業設計良好的工業用水冷/氣冷式冷卻機。溫度可以根據實際需求準確地監控與調整。
2. 提高保壓壓力並延長保壓時間
如果確認原料溫度不是造成問題的原因，下一個應該檢查的因素是保壓壓力。為了防止模具內部出現收縮現象，生產線可以調整壓力來補償壓力損失。
模具的厚壁區域需要更多的塑料才能保持形狀。當分子冷卻時，若厚區原料不足，就會導致凹痕產生。若提高保壓與保料壓力，可能使凹陷區域的塑料量增加。只要有足夠的壓力與原料填充，分子在冷卻時就不會向內拉伸，也就不會形成凹痕。
若凹痕或收縮痕出現在靠近澆口的位置，也可藉由延長保壓時間改善。當塑膠件在壁厚處產生凹陷時，應延長模內冷卻時間。
3. 減少壁厚
另一種改善凹痕的方法是減少產品的壁厚。產生凹痕的主要原因之一是冷卻效率不佳。透過減薄產品厚度，可提高冷卻效率。然而，不論如何減少厚度，產品的壁厚仍應盡可能保持一致。
4. 運用翼型澆口
在一些特殊情況下，若產品的壁厚變化極大且無法進行結構修改，可採用翼型澆口解決問題。做法是先在主體上添加一個翼狀延伸部分，將澆口設置於此翼片上。射出成型完成後，再將翼片剪除。這些翼片澆口可採用倒澆口或點澆口，將原本會出現在產品本體上的凹痕轉移至翼片上。
使用科基企業的解決方案降低凹痕影響
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