射出成型是一種高度可重複的製程，可協助塑膠製造商以低廉的單位成本，大量生產形狀一致、公 差穩定的塑膠零件。然而，在射出成型過程中，產品表面可能會出現一種稱為「焊接線(weld lines)」、「接合線(knit lines)」或「融合線(meld lines)」的瑕疵。這些線條是什麼?它們會如何影 響產品品質?又該如何解決?
什麼是焊接線、接合線與融合線?
焊接線、接合線與融合線，是描述塑膠射出成型中成品瑕疵的常見術語。
所謂焊接線(weld line)，又稱為接合線(knit line)，是指當兩股熔融塑膠流道在模穴中交會，但未 能完全融合，僅僅在表面稍作接觸時，於塑膠件表面形成的一道可見細線。由於兩股熔膠未能有效 「焊接」或「編織」在一起，因此在交界處形成新的界面屏障，導致接合不牢固。
而融合線(meld line)略有不同，它通常不那麼明顯，但同樣是在兩股熔膠於模具中交會時所產生 的線條。不同的是，兩股熔膠並未充分混合，而是沿著新的方向流動，形成新的流動路徑。
整體而言，這些線條會因高分子結構的弱化而降低零件的耐用性。我們將進一步釐清焊接線與融合線的差異，以便找到最合適的解決方案。
焊接線與融合線的差異 焊接線與融合線的主要差異可透過兩股熔膠交會時的夾角來判定。當交會角 度超過 135 度時，會形成融合線(meld line);若小於 135 度，則形成焊接線(weld line)。
導致這兩種瑕疵線條不同的根本原因
在於聚合物分子的排列方式與分子鏈取向的具體原因:
焊接線的成因 當兩股塑膠熔膠前緣碰撞，但聚合物分子無法充分融合，就會形成焊接線。在每股熔膠前緣，會逐漸形成一層薄薄的冷卻層。當另一股熱塑膠流過時，也會迅速冷卻，形成新的冷卻層，導致彼此難以融合。這些冷卻層彷彿一道牆，使塑膠流沿著平行方向排列，產生焊接線。
融合線的成因
當兩股熔膠以斜角匯合時，會產生融合線。此時聚合物分子的取向較為一致，結構相對穩定。相較之下，焊接線通常更明顯，機械強度也更差。
焊接線可能是關鍵的微觀結構缺陷
焊接線、接合線或融合線在射出成型中皆屬於不良現象，特別是當產品強度與表面品質是關鍵考量時，這類瑕疵更不容忽視。
根據《Plastics Technology》所刊載的一項以穿透式電子顯微鏡(TEM)拍攝的研究照片顯示，焊接 線處的聚合物鏈往往未能成功跨越接合面。甚至在某些區段，聚合物鏈彼此完全沒有交錯或接觸。此外，在這類微弱結構中，焊接線(或接合線)通常是最脆弱的，因為材料在此區域容易產生分離與裂解。
這樣的微結構弱點，會導致產品在實際應用中無法承受應力或外力，影響使用性能。
同時，接合線還可能造成表面外觀不良，使產品與原設計樣貌不符。例如，接合線可能因紋路不均而變得明顯，導致成品外觀變形或影響美觀，進而降低市場接受度。
塑膠成型焊接線問題排除指南:焊接線、接合線與融合線的解決對策
由於焊接線(Weld Line)、接合線(Knit Line)與融合線(Meld Line)可能成為影響最終產品品質與 外觀的微觀結構缺陷，因此在產品的製造可行性設計(Design for Manufacturability)、材料選擇與射 出成型製程控制階段，企業有必要採取預防措施以降低焊接線的產生。透過此舉，可將其對外觀或 零件強度的不利影響降至最低。
如同許多其他常見成型缺陷一樣，焊接線、接合線與融合線的產生與下列幾個因素有關:
- 壓力不足: 若壓力不足以推動塑膠熔體充分流動並在分流後重新融合，便可能形成面積較大的 焊接線。此問題可能源自於機台損壞或設定錯誤，也可能是模具生產線設計不良所致。
- 溫度控制: 若溫度未達到必要門檻，塑膠將會提早固化，導致流動不均勻，有些部分仍在流動 而其他部分已經凝固。塑膠在流經不同區域(如模具本體、流道、射出機)時所需的理想溫 度會有所變化。操作員可透過調整模具溫度、修改澆口壓力或延長保壓時間，來降低焊接線的產生機率。此 外，導入模具溫控設備可協助在整個成型過程中穩定控制溫度，進一步改善材料流動性與尺 寸穩定性，並防止材料產生過早結晶。因此，企業可藉由配備模具溫度控制器，確保製程溫 度符合需求，有效預防焊接線的形成。
- 模具設計因素: 澆口(Gate)位置對焊接線與融合線的形成位置有明顯影響。藉由流動模擬軟 體可預測可能產生缺陷的位置，進而針對設計進行調整。若能合理安排澆口的位置，將有助於使焊接線或融合線落於非結構關鍵區域，或甚至將其功能化處理，以達成兼具外觀與結構完整性的產品。
- 成型速度過慢: 當塑膠熔體於模穴中移動過慢，可能導致其前端材料冷卻速率不一致。若一方 在尚未與另一方匯合前即已冷卻凝固，即容易產生接合線。
- 材料雜質: 若樹脂中含有雜質，會阻礙塑料於模具中順暢流動，進而導致部分熔體流動速度快 於其他區域，造成不穩定的接合。
- 過量脫模劑: 當脫模劑使用過量時，可能需施加更大壓力才能使材料順利通過機台，否則成型 速度會減緩，進而導致焊接線、接合線或融合線的產生。
總結觀點
在射出成型製程中，若僅聚焦於單一變因或處理點來解決問題，往往會產生新的問題。因此，從整 體系統設計出發，才是達成最佳結果的關鍵。模具的設計規格必須全面考量各項相關因素。若您希 望優化射出成型設計並防止焊接線、接合線與融合線等缺陷的發生，歡迎立即聯繫 Flying Tiger， 一同邁向更穩定、更高品質的製造成果。
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