表面微縮痕的案例
基于感測信息之厚件射出成型表面微縮痕質量監測
■高雄科技大學 黃明賢教授射出成型實驗室
前言
射出成型使用之剪切致稀高分子熔膠為熱脹冷縮非牛頓流體，在熔膠充填后的保壓及冷卻過程，其在模穴內由液態相變化為固態，其中，在保壓階段如保壓壓力過低或時間過短將造成模內熔膠顯著收縮，進而在成品表面形成凹痕缺陷，當其在產線未實時檢出并進一步作出處置，往往會使生產質量良率降低，并造成生產成本浪費。
就凹痕質量而言，該缺陷的形成與射出成品在模內冷卻過程是否引起嚴重體積收縮有關。一般常見的塑料收縮率約略介于0.005~0.015之間[1]，其中聚碳酸酯(Polycarbonate, PC)原料平均收縮率約略在0.004~0.008之間，因此對一般射出成品幾何厚度甚薄時，表面收縮凹痕并非顯著，然而，該缺陷常見于厚件及高厚薄比設計之射出成品表面（成品平均厚度總是大于10 mm）并是個嚴重成型問題[2-3]。
其中，本文探討之塑料容器外蓋上的厚件把手即為典型例子，其在射出成型量產過程往往因外部制程干擾導致成品表面出現微縮痕，以致質量不符人為視覺檢測而形成不良品，然而人為質化的質量檢測方式不僅誤差甚大，更存在誤判風險。此外，人工檢測更無形增加量產成本，因此如何有效量化厚件射出成品表面微縮痕質量，并在射出成型過程透過感測質量特征有效進行質量監測是至關重要的。
表面微縮痕量化
為量化成品表面微縮痕，本研究自行設計量測裝置，透過標準作業程序進行凹痕取像。因本文案例表面特殊曲面設計之故，微縮痕在光源直射之反射光線于特殊傾角下觀察具有類似希臘字母Ω字樣并定義為奧姆紋，
圖1：微縮痕影像識別流程。
展開 從600V到1000V：表面漏電起痕測試(STT)為超級快充系上“安全帶”！
傳統絕緣材料在這種極端條件下容易發生漏電起痕現象，即材料表面因局部放電形成碳化導電通路，最終導致絕緣失效甚至引發火災。
表面漏電起痕測試（STT）
表面漏電起痕測試（STT）方法專為評估工作電壓在600 V至900 V之間的電動汽車架構材料性能而設計，同時還能為汽車制造商在材料篩選過程提供更多指導意見。
該方法已成為市場上針對該電壓范圍的標準化測試方案，并已收錄于UL 2597標準《應用于交通運輸領域的材料測試方法調查大綱：表面漏電起痕測試（STT）方法》，于 2025 年 5 月發布。
測試目標：評估材料在高電壓、潮濕或污染介質共同作用下的表面爬電、起痕、燃燒等失效模式，側重于實際使用環境的極端條件。
關鍵參數
電壓范圍：600?V?-?900?V。
電極材料與幾何：通常采用耐高壓的金屬或合金電極，電極間距、傾角可根據 UL?2597 規定調節。
滴液量與高度：可調節的滴液系統，滴液高度約?30?-?40?mm，滴速約?30?s/滴。
適用范圍：汽車、軌道交通、航空等高壓/高功率電氣系統的絕緣材料和部件。
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