大綱

塑料射出成型雖然可以快速且大量生產，但因制程引起的翹曲缺陷卻難以輕易獲得解決。此研究透過產品的肉厚設計(平板 vs. 40％突變厚度平板)，以及溫度參數(30°C、45°C及60°C)的變化來觀察各組合對于翹曲的影響。這份研究結果可以解決收縮翹曲問題，建立肉厚減薄的設計規范供產業界應用。

挑戰

隨著產品設計愈趨復雜，產品肉厚對于收縮翹曲的影響性非常大，這類缺陷對于產品良率有直接影響，常常會造成產品尺寸不準確或是裝配不全的問題。此外，影響翹曲的因子相當眾多，例如：溫度、肉厚均勻性、殘留應力以及冷卻時間…等，必須透過適當的控制和設計才能成功生產符合標準的產品。

案例研究

以往為解決產品翹曲，通常都是透過調整制程參數；但假如在產品設計端的設計有超過規范時，單靠制程參數要解決務問題則是相對困難。為了要有效解決及控制翹曲問題，本研究使用創新的突變肉厚設計搭配溫度控制來改善翹曲問題，希望此種方法可建立起設計規范，并實際應用于產業界。

為了解產品肉厚設計以及溫度對于翹曲的影響，此研究在實驗和分析產品部分設計一長方平板與一單邊突變厚度(40%)的平板搭配特殊設計的扇形澆口，以確保熔膠進行充填時可同時間達到相同位置。

分析結果與實際產品

透過兩側不同溫度參數控制可使得平板以不同形式收縮造成翹曲，翹曲方向向上為U向下為反U字型，而在翹曲觀察點的部分，以長平板與澆口接觸點開始分為10等分，紀錄其每一點的翹曲位置。在分析的model上也設置9個與實驗測試點一樣位置的量測點，以幫助我們分析完成后可以快速地取得所需要的信息。

翹曲測量點與U型、反U型翹曲

從Moldex3D的分析以及實驗結果中可發現，在固定公模溫度較高時(30-75°C, 45-75°C, 60-75°C)，長平板以反U字型翹曲，而對于突變平板而言，反U字型的翹曲量更甚，其原因為突變平板在母模面的肉厚掏空造成收縮時體積較少，導致收縮時產品靠公模面的收縮較大。

而溫度變異方面可看出，雙邊溫度差越大對于產品翹曲影響越大。另一方面，在固定母模溫度較高時(75-30℃, 75-45℃, 75-60℃)，長平板則以U字型翹曲，而其溫度條件對于變平板而言，則可以將翹曲量縮小，其原因在于肉厚單邊掏空造成往公模面的收縮也減小，達到抑制翹曲目的。因此，可以將肉厚剪薄之于模具溫度控制的觀念應用在3C產品背蓋上，達到在容許范圍內有效控制翹曲量的目的。

長平板與突變平板翹曲結果

Moldex3D分析結果可以驗證不同的溫度設定與產品肉厚，其控制因子對于產品的一定影響；其分析與實驗結果也相符合。因此，使用Moldex3D作為先期預測的仿真分析軟件來預測其流動和收縮翹曲的情況，以其結果來做后續實際開模則可省去許多測試成本。