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第三章 實驗結果與討論 3.1 大尺寸模仁之超音波輔助射出成形實驗

III. 改變射壓實驗

斜率變大或變小。若比較相同條件下施加超音波振動與不施加超音波

而未曾出現在薄流路區,顯示超音波振動的能量大部分集中於模仁之

溫度低於玻璃轉移溫度甚多,因此固化層迅速產生,此時施加超音波 振動無法有效增加成品長度,但是若模具溫度提高至 110℃後,固化 層產生速度較慢、較薄,此時若施加超音波振動,而射出機持續對塑 料施加壓力推擠,對於成品長度或許能有更大的提升,以下將針對此 一假設進行實驗,並探討實驗之結果。

首先進行改變超音波振動時間之實驗,圖 3-9 為其實驗結果,與 圖 3-4 之實驗結果互相比較,兩者未施加超音波的成品長度都在 16mm 左右,但是比較施加超音波振動時的成品長度,模溫 110℃的 增長量明顯比模溫 65℃時還大。由圖 3-8 亦可以看出高模溫時較長的 時間 t 對於成品的長度沒太大的幫助,因此後續之實驗,振動時間仍 然採用 1.5sec。圖 3-10 與圖 3-11 分別為模溫 110℃時改變射速與改變 射壓的實驗結果,比較圖 3-10 與圖 3-6 以及圖 3-11 與圖 3-8,同樣可 發現在不同模溫之下,未施加超音波振動的成品其長度非常接近,施 加超音波振動後,高模溫的成品增長量都比低模溫時還要大。根據以 上之結果比較,證實在固化層的生成速度較慢的情況之下,施加超音 波振動有利於塑料在薄流路中的流動性,在模溫為 65℃時成品平均 增長量為 0.82mm,當模溫升至 110℃後,其平均增長量則提升到 2.57mm。觀察模溫 110℃之成品表面狀況,模具在冷卻階段溫度由 110℃降至 85℃約需 3 分鐘,在此階段沒有持續施加保壓力,因此成

品在扇形澆口區出現很明顯的收縮現象,而固定側與可動側模具之冷

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壓力變小,那麼原本僅能設定為 30 的射壓值是不是能因此更高,來 驗證超音波振動產生器的負荷過載情況的確是由射壓過大造成。

氣泡發生處

模仁 可動側

固定側

圖 3-12 成品氣泡產生示意圖

可動側 固定側

模仁

圖 3-13 修改模具避免氣泡

模仁 嵌塊(固定不振動)

可動側 固定側

圖 3-14 嵌塊位置示意圖

我們分別使用兩個不同長度的嵌塊來進行兩次實驗,一個長 20mm,另一個長 35mm,兩次實驗時的射速都固定為 99,模具溫度 與加熱缸溫度分別固定為 110℃和 240℃,振動時間兩次都固定為

1.5sec,實驗操作僅改變射壓。兩次實驗之結果分別如表 3-3 與表 3-4

度,也發現施加超音波振動的成品長度都有稍微增加,表示即使模仁 位置後退,對於成品長度仍然造成影響。

第四章 結論與未來展望

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