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研究生:黃于修
研究生(外文):Huang, Yu-Hsiu
論文名稱:塑膠射出成型拉伸試片退火處理後拉伸強度之探討
論文名稱(外文):A study on the tensile strength of the plastic injection test pieces after annealing
指導教授:徐瑞坤
指導教授(外文):Hsu, Ray-Quen
學位類別:碩士
校院名稱:國立交通大學
系所名稱:工學院碩士在職專班精密與自動化工程組
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:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:123
中文關鍵詞:退火處理射出成型拉伸強度半結晶性塑膠非結晶性塑膠殘留應力
外文關鍵詞:annealinginjection moldingtensile strengthsemi-crystalline plasticamorphous plasticresidual stress
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本研究以聚碳酸酯(PC)、聚甲醛樹脂(POM)、聚苯乙烯(PS)、丙烯樹脂(PP)為材料,探討射出成型塑膠拉伸試片於退火後之拉伸強度的改變,並比較不同退火時間對結晶性塑膠與非結晶性塑膠之拉伸強度的影響。
高分子塑膠在射出成型製品上,常會有殘留應力與內應力的產生,成型時的噴流現象、剪切作用與冷卻後收縮不均等原因亦會造成塑膠分子鏈結構與結晶性的差異。根據以往文獻指出,退火處理可改善塑膠殘留應力與改變結晶度,本實驗將塑膠於射出成型後,利用退火處理之方式,使得殘留應力變小,分子結晶度變好,而強化機械性質。
由於不同的退火時間所改善殘留應力與結晶度之程度不同,因此其機械性質亦不同。
本實驗將不同退火時間之試片,以拉伸試驗法求得退火處理前後試片之拉伸強度。實驗結果發現材料的拉伸強度會隨著退火處理時間增加而增加,而拉伸強度增加的比率卻會隨著時間增加而減少。另外比較非結晶與結晶性塑膠,可以發現結晶性塑膠退火處理後拉伸強度增加的效果比非結晶性塑膠效果好。並且在射出成型塑膠製品上,其退火處理一小時的拉伸強度增加的效果最為顯著。
This purpose research is to find out tensile strength of the plastic injection test pieces after annealing. The test pieces are made of PC, POM, PS, and PP materials. The relation of the crystalline micro-structure of the plastics with tensile strength was also studied.
Plastics often present internal and residual stress in injection molding. Besides, fountain flow effect and shearing of the molten plastics in the mold change the micro-structure. This experiment is emphasized on the effect of annealing of the injected plastic test pieces.
This study also makes comparison of the tensile strength among semi-crystalline, amorphous, engineering, and general plastic after annealing.
In the analysis of four different plastics, it was found that the tensile strength grows with the annealing time. The test was further concluded that semi-crystalline plastics are generally have higher strength than the amorphous. After 1-houred annealing, the plastic injection test piece reached the highest strength.
中文摘要 i
英文摘要 iii
致 謝 v
目 錄 vi
表目錄 x
圖目錄 xiii
第一章 序論 1
1-1 研究背景 1
1-2 研究動機與目的 2
第二章 文獻回顧 3
2-1 影響塑膠製品機械性質的因素 3
2-1-1 殘留應力 3
2-1-2 高分子之結晶結構 3
2-2 射出成型製品殘留應力之成因 4
2-3 退火處理方式降低塑膠殘留應力 5
2-4 結晶性與機械性質的相關文獻 6
2-5 退火處理溫度對材料結晶度與機械性質之影響 7
2-6 分析比較退火處理前後試片機械、物理性質之變化 8
第三章 塑膠射出成型方法 22
3-1 射出成型簡介 22
3-2 射出成型機規格 22
3-3 傳統射出成型步驟 22
3-4 成形條件之各階段重點 24
第四章 實驗材料與設備 28
4-1 實驗試片 28
4-1-1 試片尺寸 28
4-1-2 實驗材料 28
4-1-3 材料性質 28
4-2 實驗設備 32
4-2-1 模具 32
4-2-2 射出成型機 33
4-2-3 模溫控制機 33
4-2-4 烘料機 34
4-2-5 加熱爐 34
4-2-6 拉伸試驗機 34
第五章 實驗規劃與流程 49
5-1 實驗規劃 49
5-2 實驗前測試 49
5-2-1 試片退火處理溫度試驗 49
5-2-2 試片升溫階段試驗 49
5-2-3 試片降溫試驗 50
5-3 試驗方法 51
5-3-1 拉伸試驗 51
5-3-2 翹曲尺寸量測 51
5-3-3 退火處理實驗步驟 52
第六章 實驗結果分析與討論 62
6-1 實驗數據分析概述 62
6-2 PC材料 62
6-3 POM材料 64
6-4 PS材料 65
6-5 PP材料 66
6-6 PC材料試片結果分析 67
6-7 POM材料試片結果分析 69
6-8 PS材料試片結果分析 70
6-9 PP材料試片結果分析 71
6-10 結晶性塑膠與結晶性塑膠之分析比較 73
第七章 結論與未來展望 120
7-1 結論 120
7-2 未來展望 121
參考文獻 122
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[21] 聚碳酸酯樹酯PC-110材料物性表,奇美實業股份有限公司。

[22] 聚甲醛樹脂Delrin 100P NC010材料物性表,台灣杜邦股份有限公司。

[23] 聚苯乙烯樹酯PH-60材料物性表,奇美實業股份有限公司。

[24] 丙烯樹脂PT 3757材料物性表,陶氏化学公司。
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