臺灣博碩士論文加值系統

隨著人們對塑膠需求量的日益增加，對於塑膠成型品的品質及精密度亦更加重視，製造出輕薄短小的成品為今日的趨勢。在眾多加工的製造過程中，射出成型法是應用最廣泛的加工方法之一。本文主要是探討溫度與厚度對薄件射出成型之充模影響。藉由控制不同的模具溫度、模穴厚度去觀察充模過程的影響並量測溫度變化。厚度愈薄的試片短射的情形愈嚴重，在提高模溫、射壓後其改善的程度明顯的小於較厚的試片。我們並發現在80℃至120℃的模溫變化量中對於整體的充填效果沒有顯著的影響，本實驗中厚度才是關鍵的因子。再利用電子顯微鏡對含有玻璃短纖的試片進行截面方向的分層觀測。有不少的文獻作過射出成型品厚度方面分層的相關研究，但是對薄件的討論卻不夠完整。本實驗配合模溫、厚度等因素進一步比較其差異，以作為日後相關研究的參考。

With the increase demand for plastic, the production is more concentrated on improvement of quality and accuracy of plastic products. And, it also becomes a trend to make products of lighter and smaller. Among many of the manufacturing processes, injection molding is one of the most widespread method for fabricating plastic parts.In this article, we have a closer look on how temperature and thickness affect the mold filling on thin part injection molding. By using different mold temperatures and the thicknesses of a mold cavity, we can observe the effect of molding and also measure the change of temperature. The thinner the specimen, the more serious the problem of short shot. But after raising the mold temperature and injection pressure, the improvement is not as much as in the case of molding a thin part. We find that the effect of mold filling between mold temperature 80℃ to 120 ℃ have no much difference. Thickness is the major factor in this experiment. We also use electron microscopes to observe the cross section of the molding specimen that contains short glass fiber. There are a lot of article that have had some relative research about the effect of injection molding thickness, but the discussion of thin part molding is not quite complete. This experiment investigates the effect of some factors such as mold temperature and thickness on the thin part injection molding.

目 錄授權書摘要英文摘要誌謝目錄 ………………………………………………………………. i表目錄 ……………………………………………………………iii圖目錄 …………………………………………………………… iv第一章 緒論 ……………………………………………………… 11-1前言 ………………………………………………………… 11-2文獻回顧 ……….……………………………….…………… 21-3研究動機和目的 ………………………………..……..…… 3第二章 實驗的設備與製程 ……………………………………. 42-1實驗設計 ………………….……………………………….… 42-2模具設計 …………………………………………………….. 4 2-2.1模具基本結構 ……………………………….… 5 2-2.2模具的加熱設計 …………………………………….. 72-3實驗材料 ……………………………………………………. 72-4實驗的設備……………………………………..…………… 8 2-4.1 射出成型機 ………………….……………………… 8 2-4.2 電熱棒 …………………………….………………… 9 2-4.3 電腦設備 ..…………………………………………. 9 2-4.4 研磨機 ……………………………………….....… 102-5 實驗程序 …………………………....…………………… 10第三章 結果與討論 ……………………………………..….123-1模溫與厚度的影響 ………………………………………….123-2射出過程溫度的變化 ………………………………………… 143-3纖維方向的分佈與分層 ……………………………………… 18第四章 結論與建議 …………………………………………….214-1結論 ….…...……………………………………………….214-2建議 ………………………………………………………….22參考文獻 ………………………………………………………23自述著作權聲明 表 目 錄表2-1 聚碳酸酯(PC)之物理特性 …………………………….25表2-2 射出成型機之性能表 ……………………………….….26表3-1 不同模溫、射壓之充填距離 ……………………..……27表3-2 不同模溫、射壓之充填比例 …………………...……. 27圖 目 錄圖2-1 射出成型件量測點示意圖 ….………………..…… 28圖2-2 模具外觀圖 ………………………………………………28圖2-3 模具組合圖 ……………………………………..……..29圖2-4 模具尺寸圖 …………………………………………….30圖2-5 右側固定安裝板 ………………………………….… 31圖2-6 固定模 ………………………………………….…… 32圖2-7 可動模 ……………………….……………………… 33圖2-8 左側固定安裝板 ………………………….………… 34圖2-9 定位環 ……….……………………………………… 35圖2-10 導梢 ………………………………………………… 36圖2-11 灌嘴 ………………………………………………… 37圖2-12 技鋼TP-150型射出成型機 ……………………….. 38圖2-13 電熱棒 ……………………………………………… 38圖2-14 溫度控制箱 ………………………………………… 39圖2-15 試片觀察示意圖 …………………………………… 39圖2-16 研磨機 ……………………………………………… 40圖2-17 掃瞄示電子顯微鏡 ………………………………… 40圖2-18 射出成型週期圖 …………………………………… 41圖2-19 射出成型程序圖 …………………………………… 42圖3-1 厚度1.9mm 模溫、射壓之充填比例圖 ………….… 44圖3-2 厚度1.0mm 模溫、射壓之充填比例圖 ……………. 45圖3-3 厚度0.5mm 模溫、射壓之充填比例圖 ………….… 46圖3-4 充填過程分層現象之示意圖 ………………………. 47圖3-5 厚度1.9mm 模溫80℃射出溫度變化圖 ………….… 48圖3-6 厚度1.9mm 模溫100℃射出溫度變化圖 …………… 49圖3-7 厚度1.9mm 模溫120℃射出溫度變化圖 …………… 50圖3-8 厚度1.0mm 模溫80℃射出溫度變化圖 ……………. 51圖3-9 厚度1.0mm 模溫100℃射出溫度變化圖 …………… 52圖3-10 厚度1.0mm 模溫120℃射出溫度變化圖 …………. 53圖3-11 厚度0.5mm 模溫80℃射出溫度變化圖 …………… 54圖3-12 厚度0.5mm 模溫100℃射出溫度變化圖 ……….… 55圖3-13 厚度0.5mm 模溫120℃射出溫度變化圖 …………. 56圖3-14 厚度1.9mm 模溫80℃射出溫度變化圖 …………… 57圖3-15 厚度1.9mm 模溫100℃射出溫度變化圖 ……….… 58圖3-16 厚度1.9mm 模溫120℃射出溫度變化圖 …….…… 59圖3-17 厚度1.0mm 模溫80℃射出溫度變化圖 …………… 60圖3-18 厚度1.0mm 模溫100℃射出溫度變化圖 ……….… 61圖3-19 厚度1.0mm 模溫120℃射出溫度變化圖 ……….… 62圖3-20 厚度1.9mm 模溫80℃側面纖維方向分佈之SEM照片… 63圖3-21 厚度1.9mm 模溫100℃側面纖維方向分佈之SEM照片. 63圖3-22 厚度1.9mm 模溫120℃側面纖維方向分佈之SEM照片. 64圖3-23 厚度1.0mm 模溫80℃側面纖維方向分佈之SEM照片… 64圖3-24 厚度1.0mm 模溫100℃側面纖維方向分佈之SEM照片. 65圖3-25 厚度1.0mm 模溫120℃側面纖維方向分佈之SEM照片… 65圖3-26 厚度0.5mm 模溫80℃側面纖維方向分佈之SEM照片…. 66圖3-27 厚度0.5mm 模溫100℃側面纖維方向分佈之SEM照片. 66圖3-28 厚度0.5mm 模溫120℃側面纖維方向分佈之SEM照片. 67圖3-29 厚度1.9mm 模溫120℃正面纖維方向分佈之SEM照片. 67圖3-30 厚度1.0mm 模溫80℃正面纖維方向分佈之SEM照片… 68圖3-31 厚度0.5mm 模溫80℃正面纖維方向分佈之SEM照片… 68圖3-32 心層比例與試片厚度之關係圖………………………. 69

1. 洪瑞庭編著, “塑膠加工技術與工程”, 高立圖書有限公司, 1987.2. 游正晃著作, “塑膠機與塑膠模具”, 三民出版股份有限公司, 1982.3. 林信陸編輯, “塑膠射出成型”, 機械技術出版社, 1990.4. A. Whelan and J.L. Craft, “Developments in Injection Moulding-1”, National Collage of Rubber Technology Holloway, London, UK, 1978.5. K. Losch, “Thinwall molding : demanding but rewarding”, Modern Plastic International, pp. 73-75, October 1997.6. Dr. KK. Wang, “Manufacturing and Analysis of Advanced Composes”, Institute and Department of Aeronautics and Astronautics National Cheng KUNG University, pp. 19~21, October 1992.7. F. Johannaber, “Injection Molding Machines a User''s Guide”, Hanser /Gardner Publications, Inc., Cincinnati, pp. 33-37, 1985.8. H.L. Toor, R.L. Ballman and L. Cooper, “Predicting Mold Flow by Electronic Computer”, Modern Plastics, pp. 117-209, December 1960.9. M. Buchmann, R. Theriault AND T.A. Osswald, “Polymer Flow Length Simulation During Injection Mold Filling”, Polymer Engineering and Science, Vol. 37, No. 3, pp. 667-671, March 1997.10. M.r. Kantz, H.D. Newman, and F.H. Stigale, “The Skin-Core Morphology and Structure-Property Relationships in Injection- Molded Polypropylence”, Journal of Applied Polymer Science, Vol. 16, pp. 1249-1260, 1972.11. S. Quire, K.R. Vorres, and D.E. Yuhas, “Experimental Verification of Fiber Orientation Predicted by Computer Simulation”, ANTEC, pp. 253-258,1995.12. C. Liu and L.T. Manzione, “Process Studies in Precision Injection Moldy II : Morphology and Precision in Liquid Crystal Polymers”, Polymer Engineering and Science, Vol. 36, No. 1, pp. 10~14, MID January 1996.