• 沒有找到結果。

附著力量測結論

在文檔中 IMR射出成型製程之研究 (頁 12-26)

附著力測試方法,通常僅以等級區分圖樣脫落比例,並無法具體量化數據,

因此本研究使用精密量測系統所拍攝之圖像,匯入autocad軟體之中,於油墨脫 落處建構曲線或方塊,再計算其脫落總面積,進而與原始區域做量化數值之比較。

下列分別以A組射出率、B組模具溫度以及C組熔膠溫度等參數量測比較印刷 圖樣脫落面積趨勢。

(1)射出率影響印刷圖樣脫落面積量測比較

A組之量測數據與其平均值(表6),模具溫度為60℃,熔膠溫度為250℃,

A1組為射出率90 ccm/s,A2組為射出率100 ccm/s,A3組為射出率110 ccm/s。由A

ccm/s),圖樣脫落面積隨之增加。射出率較高(110 ccm/s)的情形下,沖刷位移現 象較明顯,薄膜之些微變形會使熔膠與印刷油墨之結合效果變差,圖樣平均脫落 面積0.1369%。反之,若射出率較低(90 ccm/s)的情形下,沖刷位移現象較不明顯,

因此熔膠能較為有效的與印刷油墨之結合層黏合,圖樣平均脫落面積僅0.0674

%。

(2)模具溫度影響印刷圖樣脫落面積量測比較

B組之量測數據與其平均值(表7),射出率110 ccm/s,熔膠溫度為250℃,

B1組為模具溫度50℃,B2組為模具溫度60℃,B3組為模具溫度70℃。由B組模 具溫度影響圖樣脫落面積比較圖形(圖19)可見,隨著模具溫度的增加(50-70

℃),圖樣脫落面積隨降低。模具溫度較低(50 ℃)的情形下,成品之表皮冷凝層 會因熔膠冷卻較快,因此熔膠波前與印刷油墨之結合層黏合效果將會較差,圖樣 平均脫落面積0.3363%。反之,若模具溫度較高(70 ℃)的情形下,油墨受較高溫 度熱能,可以與熔膠更充分的結合,圖樣平均脫落面積僅0.0905%。

(3)熔膠溫度影響印刷圖樣脫落面積量測比較

A組之量測數據與其平均值(表8),射出率110 ccm/s,模具溫度為60℃,C1 組為熔膠溫度240℃,C2組為熔膠溫度250℃,C3組為熔膠溫度260℃。由C組熔 膠 溫 度 影 響 圖 樣 脫 落 面 積 比 較 圖 形 ( 圖 20 ) 可 見 , 隨 著 熔 膠 溫 度 的 增 加 (240-260℃),圖樣脫落面積隨之降低。熔膠溫度較低(240℃)的情形下,熔膠會 冷卻較快,因此熔膠波前與印刷油墨之結合層黏合效果將會較差,圖樣平均脫落 面積0.3413%。反之,若熔膠溫度較高(260℃)的情形下,油墨受較高溫度熱能,

可以與熔膠更充分的結合,圖樣平均脫落面積僅0.1113%。

五、結論

研究中製程參數對於模內轉印射出成型製程之影響性,將實驗所得之結果做 一結論。並提供未來相關之研究方向建議。

1. 印刷圖樣線段曲率變化量測結論

隨著射出率、模具溫度以及熔膠溫度等製程參數增加,線段曲率半徑皆呈現 增加趨勢,沖刷位移隨著近澆口端至遠澆口端漸趨變小。藉由曲率比較可得知曲 率半徑隨著射出率、模具溫度及熔膠溫度增加而變小,即印刷圖樣沖刷位移現象 於高射出率、高模具溫度、高熔膠溫度時最為明顯,且愈近澆口處,曲率愈小,

沖刷位移愈大。

在搭配MuCell超臨界微細發泡製程下,由於MuCell成型與傳統製程相比,

黏度降低,剪切率下降,因此模內轉印結合MuCell製程與傳統模內轉印製程比 較,線段曲率半徑較大,沖刷現象較小。

2. 附著力量測結論

量測結果顯示,隨著射出率增加、模具溫度以及熔膠溫度降低,圖樣脫落面 積隨會隨之提昇。但各參數變化下印刷圖樣脫落面積數值都很小,因此以油墨與 塑膠件之結合性而言,都有相當好的結合性。

使用MuCell製程於模內轉印薄膜上,並不會使附著力有大幅下降之趨勢,附 著力之差異,也小於0.2%以內,因此,若考量運用模內轉印於大型外觀件時,

MuCell將可以是一個很好的選擇製程,不僅可以節省塑料使用,更可改善產品翹 曲變形。

在環保意識抬頭及歐盟環境法規ROHS等規範確切推動實行下,不僅是 MuCell製程可供許多產品應用,相信未來也將會有更多省料節源之製程與模內轉 印薄膜結合,成就實用性與美觀性,面對即將來臨之綠色科技時代,模內轉印射 出成型技術,將更值得深入探討與研究!

參 考 文 獻

1. Y. SEIICHI, “Apparatus for molding patterned product and method of molding patterned product”, US5989480, 1999.

2. S. Lee, E. Tan,“Film insert mold decorating for injection molded parts”, 2002短 期密集訓練(二)『微成型與微特徵模具加工技術』之二, 2002.

3. B. Merki, “The opportunities of multi-component injection moulding”, Netstal News, no. 42, 2002, pp.4-5.

4. T. Robers, “Attractive product design generates increased sales”, Netstal News, no. 49, 2006, pp.4-5.

5. A.C-Y Wong, K.Z. Liang, “Thermal effects on the behaviour of PET films used in the in-mould-decoration process involved in plastics injection moulding”, Journal of Materials Processing Technology, Vol. 63, 1997, pp.510-513.

6. J.C. Love, V. Goodship, “In-Mould decoration of plastics”, Rapra Review Report146, Rapra Technology Limited, 2002.

表 1 奇美實業 PC540 產品物性表

A1 90 554.777 715.712 842.151 951.899 1116.392 1325.251 A2 100 449.944 610.498 686.273 725.715 844.874 1064.780

A3 110 363.782 487.7577 598.991 645.148 800.920 960.943

表4 模具溫度變化線段曲率半徑量測數據(單位:mm)射出率:110 ccm/s;熔膠溫度:250℃

組別 模具溫度℃ L1 L2 L3 L4 L5 L6

B1 50 385.684 504.714 653.230 720.508 910.342 1026.324 B2 60 363.782 487.757 598.991 645.148 800.920 960.943 B3 70 338.851 442.946 519.566 605.491 647.274 828.246

表5 熔膠溫度變化線段曲率半徑量測數據(單位:mm)射出率:110 ccm/s;模具溫度:60℃

組別 熔膠溫℃ L1 L2 L3 L4 L5 L6 C1 240 539.282 782.790 887.101 981.461 1170.457 1514.618 C2 250 363.782 487.757 598.991 645.148 800.920 960.943

圖1 實驗成品工程圖(單位:mm)

圖2 實驗成品澆口工程圖(單位:mm)

圖 3 實驗模具-公模側圖

圖 4 實驗模具-母模側

圖5 實驗印刷薄膜-格狀樣式實品圖

圖6 德國ARBURG 420C 射出成型機

LCD液晶螢幕

參數設定區

執行動作區 Selogica 控制器

圖7 SELOGICA 控制器操作介面

圖8 奇美PC/ABS 樹脂PC-540 加工溫度建議值

圖9 模內預成型製程示意圖 (Bayer)

圖10 模內預成型射出成型製程示意圖 (Bayer)

圖11 模內貼標食品包裝領域成品圖 (Netstal)

圖12 模內轉印製程相關設備。左上為成圖; 右上為轉印薄

圖13 射出成型前印刷薄膜量測圖像(放大倍率:14 倍)

線段編號 (L1-L6)

模具溫度 (oC)

45 50 55 60 65 70 75

印刷圖樣脫落面積 (%)

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

射出率 110 ccm/s 熔膠溫度 250 oC

圖 19 模具溫度影響印刷圖樣脫落面積量測比較

熔膠溫度 (oC)

235 240 245 250 255 260 265

印刷圖樣脫落面積 ()

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4

射出率 110 ccm/s 模具溫度 60 oC

圖 20 熔膠溫度影響印刷圖樣脫落面積量測比較

明新科技大學 97 年度 研究計畫執行成果自評表

其它具體成效:

模內轉印製程而言,學界礙於製程設備門檻以及業界技術壟斷情形下,對於研究之進行並不容易,

本研究以不同模 具 溫 度、熔 膠 溫 度 與 射 出 率 探 討 油 墨 沖 刷 現 象 以 及 塑 膠 與 薄 膜 結 合 性 差 異 , 隨 著 研 究 成 果 展 現 , 未 來 研 究 方 向 , 塑料與薄膜之結合性,最重要之影響因素變為結合層 之設計,此方面為業界之技術機密,因此若欲對塑料與薄膜之結合性做更進一步之探討,需確實掌握 結合層與印刷油墨等特性。

在文檔中 IMR射出成型製程之研究 (頁 12-26)

相關文件