

1961年,逢甲工商学院成立。1980年改制为大学,并更名逢甲大学(FCU)。逢甲大学的长期愿景是以卓越的教育和突破性研究为优势,成为在亚太地区享有盛誉的一所大学。同时,逢甲大学还致力于培养具有世界观、专业知识以及人文素养的下一代。(来源)
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研究浇口设计对熔胶流动和成型品质的影响 -
克服产品在传统成型过程中可能产生的表面缺陷 -
预测气泡结构的成长并减少材料的使用量
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模拟与实验结果高度吻合,达成虚实整合 -
产品重量减轻10%以达到产品轻量化 -
实现绿色循环经济、产品轻量化和了解FIM制程
在传统制鞋产业中,鞋垫通常由塑胶和化学发泡剂倒入模具中制成,制造与材料成本较高。而随着产品轻量化和绿色经济的发展趋势,藉由添加混合气体的发泡射出成型(FIM)可同时减少产品的用料和重量。逢甲研究团队利用SEBS弹性体进行研究,目的是找出适合的浇口位置及优化气泡分布,并验证模拟和实验结果。图 1 为一具有六浇口的现成模座,以此为样品建立了产品的3D模型和边界层网格,并利用Moldex3D观察产品的流动行为和发泡特性。
分析结果显示不同浇口位置会导致浇口压力、模穴压力和气泡大小的变化(如图2和图3所示),当塑胶从厚处区域注入时,由于产品厚度随着流动方向减少,浇口压力和模穴压力会在充填结束时增加,因此模穴里的高压将限制气泡的生长。相比之下从薄处区域进浇,在充填阶段结束时压力模内压力较低,从而产生更好的发泡效果。

图3模穴压力和对应的气泡 (a)厚处进浇 (b) 薄处进浇
Moldex3D的流动模式也通过FIM实验得到证实(图4),流动波前模拟结果与实验结果高度一致。而当浇口位置更换至左、右两侧时,不均匀的厚度对气泡尺寸和气泡密度会有影响。产品厚度和流动的差异改变了模穴压力分布,从而限制了气泡的成长。结果显示,在两侧进浇相较于在鞋垫中间进浇会有更好更均匀的发泡效果。
图4 Moldex3D的波前流动图(上图)和短射测试(下图)
图5 受浇口位置影响的气泡大小和密度
图6 气泡分布的微观结构
结果