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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:梁凱勝
研究生(外文):Kai-Sheng Liang
論文名稱:EVA/LDPE混合塑料與純LDPE塑料之薄件射出成型品之機械性能
論文名稱(外文):Mechanical Properties of Injection Molded Thin-Wall LDPE and EVA/LDPE Parts
指導教授:沈君洋
指導教授(外文):Jung-Yang San
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2004
畢業學年度:92
語文別:中文
論文頁數:88
中文關鍵詞:極限拉伸應力極限應變LDPEEVA結晶度射出成型
外文關鍵詞:ultimate stressultimate strainLDPEEVAcrystallinityinjection molding
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本文探討一個射出成型薄件之機械性質,主要針對純LDPE塑料及EVA/LDPE混料之射出成型作研究。此研究首先探討入口熔膠溫度、模溫、保壓壓力對純LDPE射出成型品結晶度和機械性質之影響,經由拉伸測試取得模流方向之極限拉伸應力、極限應變及楊氏係數。並引用之前黃文彬論文所得之結晶度結果,其論文發現當入口熔膠溫度在165℃-185℃時,結晶度會有一個最小值,而這個最小結晶度相對應之最小極限拉伸應力也出現在此研究所獲得之結果;此研究發現在模溫為33℃-50℃之溫度範圍內,極限拉伸應力也會出現一個最小值,但卻沒有出現一個相對應之結晶度低點;此研究亦發現楊氏係數會隨著表面層的厚度增加而變大。除了對純LDPE塑料成型品進行研究外,本文並探討EVA含量對EVA/LDPE混合塑料射出成型品縱橫向之極限拉伸應力和極限應變之影響,結果發現添加EVA會使LDPE成型品之極限應變性能大幅提昇,但研究結果亦發現融合線之出現會使成型品的機械性質大幅下降。
This work investigates the mechanical properties of an injection molded part. The considered materials for injection molding were a LDPE polymer and a LDPE/EVA copolymer. For the LDPE injection molded part, the effects of inlet melt temperature, packing pressure and mold temperature on its crystallinity and mechanical properties were investigated. The machine-direction tensile ultimate stress, strain and Young’s modulus were obtained. The degree of crystallinity was obtained from a previous work performed by Huang. In Huang’s work, a minimum crystallinity was found for the inlet melt temperature in the range 165℃-185℃. This minimum crystallinity appears to directly affect the tensile ultimate stress and strain. A minimum tensile ultimate stress was found for the mold temperature in the range 33oC-50oC, but there is no corresponding minimum crystallinity appearing in the result. The Young’s modulus tends to increase with the skin layer thickness. For the LDPE/EVA injection molded part, the effect of EVA content on the tensile ultimate stress and strain both in the machine direction and perpendicular to the machine direction were investigated. The result shows that adding EVA into LDPE significantly increases the tensile ultimate strain. It was found that the weld-line deteriorates the mechanical properties of the injection molded part.
中文摘要………………………………………………………………………Ⅰ
英文摘要………………………………………………………………………Ⅱ
致謝……………………………………………………………………………Ⅲ
目錄……………………………………………………………………………Ⅳ
圖目錄…………………………………………………………………………Ⅶ
表目錄…………………………………………………………………………Ⅸ
符號說明………………………………………………………………………Ⅹ
第一章 前言……………………………………………………………………1
1.1 射出成型之簡介…………………………………………………1
1.1.1 充填製程…………………………………………………2
1.1.2 保壓製程…………………………………………………3
1.1.3 冷卻製程…………………………………………………4
1.2 塑料特性…………………………………………………………4
1.2.1 LDPE塑料之特性…………………………………………5
1.2.2 EVA塑料之特性 …………………………………………6
1.3 塑料之機械性質…………………………………………………6
1.4 文獻回顧…………………………………………………………8
1.5 研究目的 ………………………………………………………12
第二章 模具改良……………………………………………………………14
2.1 增加心軸頭部之脫模斜度……………………………………14
2.2 改良作動問題…………………………………………………14
2.3 模具半自動化…………………………………………………16
2.4 減少拉環薄膜外圈厚度………………………………………17
2.5 薄壁增厚………………………………………………………17
第三章 熱傳分析模式………………………………………………………18
3.1 基本理論………………………………………………………18
3.2 ANSYS熱傳理論分析 …………………………………………19
3.3 建構模型與分析………………………………………………22
3.3.1 元素形式………………………………………………22
3.3.2 材料性質………………………………………………23
3.3.3 建構模型………………………………………………23
3.3.4 分割網格………………………………………………24
3.3.5 邊界條件和負載………………………………………24
3.3.6 分析結果………………………………………………25
第四章 實驗設備與步驟……………………………………………………26
4.1 射出成型實驗設備與流程……………………………………26
4.1.1 射出成型機……………………………………………26
4.1.2 冷卻系統………………………………………………27
4.1.3 吊模設備………………………………………………28
4.1.4 料斗乾燥機及吸料機…………………………………28
4.1.5 溫度控制系統…………………………………………28
4.1.6 實驗塑料………………………………………………29
4.1.7 成品射出流程…………………………………………29
4.2 成品之拉伸試驗………………………………………………30
4.2.1 測量儀器之介紹與操作方式…………………………31
4.2.2 應力與應變……………………………………………32
第五章 實驗結果與討論……………………………………………………34
5.1 結晶度量測結果………………………………………………34
5.1.1 不同入口熔膠溫度結晶度之比較……………………34
5.1.2 不同模溫結晶度之比較………………………………36
5.1.3 不同保壓壓力結晶度之比較…………………………37
5.2 純LDPE拉伸試驗之結果………………………………………37
5.2.1 模溫對純PE機械性質之影響…………………………37
5.2.2 入口熔膠溫度對純PE機械性質之影響………………38
5.2.3 保壓壓力對純PE機械性質之影響……………………38
5.3 EVA/PE混合塑料拉伸試驗結果………………………………39
5.3.1 EVA含量對σu、εu、E之影響…………………………39
5.3.2 保壓壓力對EVA/PE混合塑料機械性質之影響………40
5.3.3 模溫對EVA/PE混合塑料機械性質之影響……………40
5.3.4 EVA混料融合線與非融合線的比較 …………………40
第六章 結論與建議…………………………………………………………42
參考文獻……………………………………………………………………45
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