射出成形

在製作有纖維方向性（Orientation）排列的樣品時，我們是 使用射出成形（Injection molding, 圖 3.7）的方式來產生纖維方 向性排列分佈的樣品（此法亦於一般工業界大量生產時使用）

[14]，因此在射出模具的設計上就要將原料的流動控制在單一方 向（圖 3.8），強迫導電纖維隨著塑膠材料的流動方向而排列（圖 3.9）。但是由於材料的內部流動情況不易控制，因此我們必需將 模具的厚度設計的很薄，利用材料與模具的摩擦來控制原料的 表面流動方向，進而使得混合在材料中的纖維沿流動方向而呈 方向性的排列。

加壓使融膠流動以充填進入模穴。

在模穴中逐漸冷卻固化成為產品。

整個成形過程如圖 3.10 所示，可分為十二個動作，此時十二 個動作大約可歸納為開關模、充填階段及冷卻階段等三部分，

分別詳述如下：

可動側模板與固定側模板以閉合，螺桿開始前進。

膠料充填入模穴，並予以填滿。

模穴內膠料因冷卻而收縮，螺桿繼續前進，以進行保壓工作。

膠口凝固，保壓工作停止。

在模穴內膠料冷卻過程中，螺桿旋轉進行進料程序，將膠料 顆粒捲入料筒，進行擠壓及加熱。

螺桿退至定位，膠料已完全塑化。

螺桿鬆退一下，避免膠料在開模時從噴嘴漏出。

成品冷卻定型，螺桿完成射出前的準備工作。

可動側模板後退，進行開模。

頂出機構將成品頂出。

取出成品，噴脫模劑….等 。 重新關模，進行下一循環。

射出機構造原理如圖 3.11 所示，大致可分為兩大部分，即射

出單元及挾模單元，射出單元包括螺桿、閘閥、噴嘴、驅動馬 達及料筒等部分，如圖 3.12 所示。挾模單元包括固定側模盤、

可動側模盤及頂出機構等。所謂往復式螺桿射出成形機是將螺 桿塑化系統與活塞壓軸射出系統合成一個單元，當螺桿旋轉進 料時，螺桿本身亦被擠筒中前端累積的塑料擠壓後退到預先設 定點，隨後螺桿停止並迅速前進當作壓軸（Piston）把塑料射入 模穴，且一直維持到模穴中塑料冷卻固化後，再退回原來位置，

同時模穴打開將成形品頂出，完成一個週期。

挾模單元包括固定側模盤、可動側模盤及頂出機構等。目前 最常用的合模裝置有兩種，即全油壓式及油壓啟動肘節式。前 者適用於大型射出機，後者則用於小型射出機（合模力小於 450 噸）。此處我們所使用之射出機為油壓啟動肘節式（Cincinnati VT-110，合模力 110 噸，最大射出量每次 8 盎司）。

本射出機溫度控制包括噴嘴頭（Nozzle），料筒第一段（Zone 1）、料筒第二段（Zone 2）、料筒第三段（Zone 3）、等共四點溫 度設定。如圖 3.13 所示。在射出行程中壓力的設定值與時間之 關係如圖 3.14 所示。此處壓力指油壓缸內之油壓。射出機的填

個填充行程結束後，射出行程將由填充階段轉換成保壓階段。

保壓行程結束後，塑膠在模具內冷卻硬化，隨即由頂出裝置頂 出，至此即完成一個成品（圖 3.16）。