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研究生:謝旭凱
研究生(外文):HSIEH HSU KAI
論文名稱:熱壓成型之模具熱行為實驗與研究
指導教授:楊慶煜楊慶煜引用關係
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:模具工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:100
語文別:中文
中文關鍵詞:熱壓成型熱行為殘留應力熱電偶
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熱壓成型技術已廣泛應用在3C、奈米與生物科技領域上,而也有許多研究指出,此加工製程參數中材料與模具間的熱行為對於產品成型影響最大,故本研究擬利用模擬分析結合實驗數據,歸納出本製程之熱行為後,再進行模具溫度與成型過程中優缺點探討。有關熱壓成型的研究已被深入研究與探討,歸納出其基礎理論包含流體力學、熱傳遞學與熱力學等。且在熱壓成型過程中,材料與模具溫度以及冷卻溫度是相當重要的部分,故熱壓成型中,熱行為會影響許多製程變異導致產品產生缺失,如收縮、殘留應力和翹曲。本研究將分為兩個部分來進行探討熱壓成型的熱行為過程,第一部分利用軟體模擬方法,先利用原始參數模擬產品成型狀況,與產品與模具間的熱傳遞過程。在第二部份將進行實驗驗證模擬結果,而實驗是利用熱電偶線埋設於模具,配合溫度擷取系統紀錄溫度,取得接近模具與塑料間的熱溫度,再與模擬結果進行比較。
摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 III
目錄 IV
圖目錄 VII
表目錄 VIII
一、序論 1
1.1研究動機與背景 1
1.2文獻回顧 2
1.3研究方法 3
1.4研究目的 3
1.5論文架構 4
二、基礎理論 5
2.1塑膠材料與成型方式 5
2.1.1熱壓成形(hot embossing )基本原理 6
2.1.3熱壓成型步驟 9
2.2熱壓成型參數之影響 10
2.2.1熱壓成型壓力 10
2.2.2熱壓成型溫度 10
2.3溫度量測種類 11
三、模具分析與模擬 12
3.1模具設計 12
3.1.1產品外觀 13
3.1.2塑料選擇 14
3.1.3冷卻液選擇 14
3.1.4熱壓成型機台選擇 14
3.3模擬分析 15
3.3.1成型參數 15
3.3.2 分析點的分怖 16
3.3.3 模型與網格建立 17
四、實驗驗證與結果討論 19
4.1實驗架構 19
4.2實驗目的 20
4.3實驗設備 20
4.3.1熱壓成型機 20
4.3.2冷卻水機 21
4.3.3模具設備 22
4.3.4實驗材料 23
4.3.5數據擷取系統 24
4.4實驗方法與步驟 25
4.4.1實驗方法 25
4.4.2實驗步驟 25
4.5溫度量測驗證 29
4.6結果與討論 31
五、結論與未來展望 37
5.1結論 37
5.2未來展望與建議 38
參考文獻 39
附錄 41
附錄A:模具水路圖 41
附錄B:對流熱傳遞原理 42
附錄C:有限元素法 46
附錄D:統計分析 48
個 人 簡 歷 52
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