熔接線和熔合線有什麼區別，為何如此重要？
在塑膠注射成型行業中，有三個經常混淆的術語是，分別是熔接線（weld line）、熔合線（meld line）和熔接縫（knit line）。熔合線和熔接縫實際上都是不同型別的熔接線。讓我們回顧一下是什麼導致了熔合線和熔接縫的缺陷，它們是如何影響零件耐久性的，以及它們之間的區別是什麼。
是什麼導致熔接縫和熔合線？
像許多產品問題那樣，這些不期望的特徵也歸咎於產品設計。由於我們的材料是透過澆口注入的，所以它必須流經型腔以及各種特徵，如孔或凸臺（如圖1所示）。如果螺紋凸臺中存在熔接縫，則當將螺釘擰入螺紋凸臺時，凸臺可能會破裂，從而導致產品問題。
對於汽車零部件行業，這會導致零件發生隆起、發出吱吱聲或咔噠聲。對於電子產品，破裂的凸臺將無法正確地壓縮密封圈，從而導致精密PCB（印刷電路板）進水並損壞。對於管道部件，如果這些發生在O形環槽中，有可能會有液體的洩露，導致滴漏。在管件接頭行業，如果這些處理不善，接頭將無法透過破裂或擠壓測試，導致產品現場失效。
圖1：螺紋凸臺
想象一下，這就像水流順流而下，岩石從表面伸出來。一旦水撞擊岩石，水流就必須分裂，繼續流動，並在另一邊匯合。我們需要著眼於匯合，以便確定是熔接縫還是熔合線。
熔合線
熔合線的定義是產品中塑膠流動透過一個特徵進行分割後，兩個流動前沿再次熔合。想象一下，在辦公室工作了一整天后，你正走上高速公路——我們都在同一個方向，必須弄清楚如何才能不受損壞地到達那裡。在圖2中，我們可以看到矩形型芯如何使流動前沿分開，並在另一側再次匯合。因為模具腔內有更多的空間。流前沿繼續前進，建立一個新的流前沿。
圖2：材料圍繞矩形型芯流動然後匯合，繼續流動並形成熔合線
這一接合處的強度不如未間斷的流動。由於流動前沿可以合併在一起並繼續流經型腔，於是有更大的機會能夠對這個壓縮區域，從而增加其強度。
熔接縫
熔接縫是指兩個流動前沿交匯在一起，但不是合併，而是像是在一個十字路口正面碰撞。這種情況並不如意，也不會得到好的結果。
圖3：材料圍繞直立型芯流動
一旦這兩個流動前沿相遇，就沒有更多的型腔幾何形狀來進行流動，因此很難對這部分施加壓力，隨之的結果是比熔合線更弱。
材料的選擇
某些材料比其他材料更具韌性。具有流線型結構的材料（HDPE、PP、POM）（如圖4所示）通常會產生更高的強度，因為聚合物鏈更容易混合。在其他材料（PC、PMMA、ABS）中發現的含有苯環的隨機結構降低了聚合物鏈容易融合的能力。這些苯環也增加粘度，減少收縮率，並增加強度，除了熔接縫和/或熔合線。
圖4：頂部，HDPE流線型結構底部，具有隨機結構的PC
含有物理填充料的材料，如玻璃、碳、金屬薄片等，會降低熔接縫和/或熔合線對於強度的正面影響。發生這種情況有幾個原因。
首先，我們所加工大多數熱塑性塑膠的溫度（200至350o C）遠遠低於那些型別填料的熔點（玻璃為1400至1600o C）……如果它們能夠熔化的話。在這種情況下，不僅在型腔內具有阻礙塑膠流動的特徵，而且在流動前沿還懸浮有固體，造成進一步的不良影響。因此，我們需要檢查在特徵之前的纖維取向和特徵之後的有何不同（如圖5所示）。
圖5：流經型芯前和流經型芯後的纖維取向
理解產品強度變化的關鍵是理解測試樣本是如何破裂的以及資料是如何收集的。Izod衝擊試驗，如下圖6所示，使用一個重量鐘擺衝擊一個樣品。讀數為打破樣品所需的能量，通常以ft-lb / in2為單位2。破壞樣品所需的能量越多，材料越堅固。
圖6：Izod衝擊試驗儀
我們需要審查的另一個方面是有缺口和沒有缺口的樣品的ASTM資料，如下圖7所示。構成聚合物的元素，它們的排列和化學鍵決定了聚合物的強度。熔接縫類似於ASTM樣品中的缺口。
圖7：ASTM測試樣品
雖然帶有熔接縫的成型產品的行為可能與測試樣品不完全一樣，但資料將顯示我們可能會損失多少強度。舉個例子，有些材料是非常堅固的，ASTM測試不能破壞沒有缺口的樣品，但是有缺口的樣品的價值非常低。其中一個例子是一款用於醫療行業PC產品 （如下表1所示）。
圖表1：Calibre™ MEGARAD™ 2081-15™ 2081-15
其他材料，如表2中所示的PP，在有缺口和無缺口時均可在ASTM測試方法下斷裂。
圖表2：Gapex® HP RPP20EU98HB
這些材料並非不好，但我們必須瞭解它們的侷限性，以及如何適當地適應設計，以達到預期的目標。我們所觀察的強度指標是無缺口試樣和有缺口試樣之間的下降。這可以幫助我們瞭解有熔接縫的與不間斷流動的塑膠相比究竟有強度差了多少。
模具設計
澆口位置會嚴重影響產品幾何內的熔接縫或熔合線的位置。透過使用流動模擬，我們可以預測可能發生的位置。然而，澆口位置可以根據產品的功能來選擇，將熔接縫或熔合線放置在適當位置，讓產品滿足合適的功能。
成型工藝
透過成型工藝提高熔接縫或熔合線的強度是非常困難的，因為有很多因素已經鎖定，如產品幾何形狀，澆口位置，流動長度和材料。我們能希望的最好的是透過結合熔體溫度，模具溫度，流動速率和保壓壓力，來壓縮熔接縫或熔合線。
結論
熔接縫和熔合線之間的差異非常顯著，這極大地影響了產品的結構強度。熔接縫和熔合線是塑膠注塑成型所固有的。由於產品要求，想要消除它們通常很困難。但是，透過產品設計師、模具人員和注塑人員的共同努力，成功是肯定可以實現的。
