化學(xué)發(fā)泡成型
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
化學(xué)發(fā)泡成型的視頻教程
什么是物理發(fā)泡？物理發(fā)泡也能注塑成型
本課程將介紹【物理發(fā)泡注塑成型】 共分為5個(gè)章節(jié)，今天分享第一章：物理發(fā)泡注塑成型技術(shù)介紹
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物理發(fā)泡注塑成型常見缺陷解析
在物理發(fā)泡注塑成型中，常出現(xiàn)的缺陷解析：表面鼓包、內(nèi)部氣泡、凹坑&氣泡爆裂、旋渦紋&銀絲紋、其他問題等。
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Inspire PolyFoam發(fā)泡成型仿真及應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)研討會
培訓(xùn)大綱： ·介紹Inspire PolyFoam軟件的基本功能和界面； ·展示如何使用PolyFoam進(jìn)行發(fā)泡成型仿真； ·介紹發(fā)泡成型仿真在不同應(yīng)用中的實(shí)際案例。
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化學(xué)發(fā)泡成型的實(shí)例教程
化學(xué)發(fā)泡成型概論
化學(xué)發(fā)泡成型（Chemical Foaming Molding, CFM）是藉由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體而達(dá)成填滿模穴的成型工藝，聚氨酯(polyurethane, PU)發(fā)泡成型為化學(xué)發(fā)泡成型中最常見的一種。聚氨酯發(fā)泡體根據(jù)其機(jī)械性質(zhì)可區(qū)分為硬質(zhì)及軟質(zhì)發(fā)泡體兩大類，硬質(zhì)發(fā)泡體為施加載重后會破壞而不能回復(fù)者，軟質(zhì)發(fā)泡體則為去除載重后會回復(fù)原形，并具可撓性與高彈性。聚氨酯發(fā)泡體可應(yīng)用于汽車工業(yè)如儀表板、方向盤、座椅，冷凍工業(yè)如冰箱的隔熱層、保溫夾層，制鞋工業(yè)如鞋底，與醫(yī)療工業(yè)如病床床墊、手模等等。聚氨酯樹脂為主要為由含有OH基團(tuán)的聚酯或聚醚類等多元醇(Polyol)與異氰酸酯 (Isocyanate) 反應(yīng)而成，藉由此反應(yīng)可使分子成長，并形成交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。若原料加入水作為發(fā)泡劑，異氰酸酯則與水反應(yīng)產(chǎn)生CO2并形成多孔隙之聚氨酯發(fā)泡體。藉由原料成分或比例配方的改變，可制造出具有不同密度的硬質(zhì)或軟質(zhì)聚氨酯發(fā)泡體。
聚氨酯發(fā)泡成型的基本制程為，將多元醇、異氰酸酯，與水等原料混合均勻后注入模穴。通常注入階段不會完全填滿，接著再藉由發(fā)泡膨脹填滿模穴剩余的空間。在此過程中聚氨酯會因化學(xué)發(fā)泡反應(yīng)釋出二氧化碳?xì)怏w，聚氨酯的黏度也會因交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行而不斷升高。同時(shí)化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的放熱效應(yīng)也會使模內(nèi)溫度增高，進(jìn)一步使二氧化碳在相對高溫的狀況下不斷釋入于聚氨酯中，直到模穴內(nèi)充滿聚氨酯泡沫或聚氨酯完全固化為止。
化學(xué)發(fā)泡成型制程的挑戰(zhàn)是如何使用較少的原料充滿模穴而不短射。如果注入的原料過少，同時(shí)若發(fā)泡量也不足或聚氨酯固化速率過快，就會造成短射。但如果注入的原料過多，雖然能充飽模穴但后續(xù)的發(fā)泡行為會產(chǎn)生大量廢料。藉由化學(xué)發(fā)泡成型模塊的仿真可以更準(zhǔn)確地預(yù)測聚氨脂的充填行為與注入原料的優(yōu)化。
展開 化學(xué)發(fā)泡成型概論
化學(xué)發(fā)泡成型（Chemical Foaming Molding, CFM）是藉由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體而達(dá)成填滿模穴的成型工藝，聚氨酯(polyurethane, PU)發(fā)泡成型為化學(xué)發(fā)泡成型中最常見的一種。聚氨酯發(fā)泡體根據(jù)其機(jī)械性質(zhì)可區(qū)分為硬質(zhì)及軟質(zhì)發(fā)泡體兩大類，硬質(zhì)發(fā)泡體為施加載重后會破壞而不能回復(fù)者，軟質(zhì)發(fā)泡體則為去除載重后會回復(fù)原形，并具可撓性與高彈性。聚氨酯發(fā)泡體可應(yīng)用于汽車工業(yè)如儀表板、方向盤、座椅，冷凍工業(yè)如冰箱的隔熱層、保溫夾層，制鞋工業(yè)如鞋底，與醫(yī)療工業(yè)如病床床墊、手模等等。聚氨酯樹脂為主要為由含有OH基團(tuán)的聚酯或聚醚類等多元醇(Polyol)與異氰酸酯 (Isocyanate) 反應(yīng)而成，藉由此反應(yīng)可使分子成長，并形成交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。若原料加入水作為發(fā)泡劑，異氰酸酯則與水反應(yīng)產(chǎn)生CO2并形成多孔隙之聚氨酯發(fā)泡體。藉由原料成分或比例配方的改變，可制造出具有不同密度的硬質(zhì)或軟質(zhì)聚氨酯發(fā)泡體。
聚氨酯發(fā)泡成型的基本制程為，將多元醇、異氰酸酯，與水等原料混合均勻后注入模穴。通常注入階段不會完全填滿，接著再藉由發(fā)泡膨脹填滿模穴剩余的空間。在此過程中聚氨酯會因化學(xué)發(fā)泡反應(yīng)釋出二氧化碳?xì)怏w，聚氨酯的黏度也會因交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行而不斷升高。同時(shí)化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的放熱效應(yīng)也會使模內(nèi)溫度增高，進(jìn)一步使二氧化碳在相對高溫的狀況下不斷釋入于聚氨酯中，直到模穴內(nèi)充滿聚氨酯泡沫或聚氨酯完全固化為止。
化學(xué)發(fā)泡成型制程的挑戰(zhàn)是如何使用較少的原料充滿模穴而不短射。如果注入的原料過少，同時(shí)若發(fā)泡量也不足或聚氨酯固化速率過快，就會造成短射。但如果注入的原料過多，雖然能充飽模穴但后續(xù)的發(fā)泡行為會產(chǎn)生大量廢料。藉由化學(xué)發(fā)泡成型模塊的仿真可以更準(zhǔn)確地預(yù)測聚氨脂的充填行為與注入原料的優(yōu)化。
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化學(xué)發(fā)泡成型（Chemical Foaming Molding, CFM）是藉由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體而達(dá)成填滿模穴的成型工藝，聚氨酯(polyurethane, PU)發(fā)泡成型為化學(xué)發(fā)泡成型中最常見的一種。聚氨酯發(fā)泡體根據(jù)其機(jī)械性質(zhì)可區(qū)分為硬質(zhì)及軟質(zhì)發(fā)泡體兩大類，硬質(zhì)發(fā)泡體為施加載重后會破壞而不能回復(fù)者，軟質(zhì)發(fā)泡體則為去除載重后會回復(fù)原形，并具可撓性與高彈性。聚氨酯發(fā)泡體可應(yīng)用于汽車工業(yè)如儀表板、方向盤、座椅，冷凍工業(yè)如冰箱的隔熱層、保溫夾層，制鞋工業(yè)如鞋底，與醫(yī)療工業(yè)如病床床墊、手模等等。聚氨酯樹脂為主要為由含有OH基團(tuán)的聚酯或聚醚類等多元醇(Polyol)與異氰酸酯 (Isocyanate) 反應(yīng)而成，藉由此反應(yīng)可使分子成長，并形成交聯(lián)的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。若原料加入水作為發(fā)泡劑，異氰酸酯則與水反應(yīng)產(chǎn)生CO2并形成多孔隙之聚氨酯發(fā)泡體。藉由原料成分或比例配方的改變，可制造出具有不同密度的硬質(zhì)或軟質(zhì)聚氨酯發(fā)泡體。
聚氨酯發(fā)泡成型的基本制程為，將多元醇、異氰酸酯，與水等原料混合均勻后注入模穴。通常注入階段不會完全填滿，接著再藉由發(fā)泡膨脹填滿模穴剩余的空間。在此過程中聚氨酯會因化學(xué)發(fā)泡反應(yīng)釋出二氧化碳?xì)怏w，聚氨酯的黏度也會因交聯(lián)反應(yīng)的進(jìn)行而不斷升高。同時(shí)化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的放熱效應(yīng)也會使模內(nèi)溫度增高，進(jìn)一步使二氧化碳在相對高溫的狀況下不斷釋入于聚氨酯中，直到模穴內(nèi)充滿聚氨酯泡沫或聚氨酯完全固化為止。
化學(xué)發(fā)泡成型制程的挑戰(zhàn)是如何使用較少的原料充滿模穴而不短射。如果注入的原料過少，同時(shí)若發(fā)泡量也不足或聚氨酯固化速率過快，就會造成短射。但如果注入的原料過多，雖然能充飽模穴但后續(xù)的發(fā)泡行為會產(chǎn)生大量廢料。藉由化學(xué)發(fā)泡成型模塊的仿真可以更準(zhǔn)確地預(yù)測聚氨脂的充填行為與注入原料的優(yōu)化。
展開 注：對于計(jì)算參數(shù)，充填設(shè)定步驟與傳統(tǒng)射出成型相同。
5. 后處理
如要檢視化學(xué)發(fā)泡成型模塊的分析結(jié)果，在窗口中展示流域分布圖標(biāo)。基本步驟如下：
步驟1：從Studio工作區(qū)中選擇適合的項(xiàng)目：
•選擇想要的組別。
•在分析結(jié)果（Result）中選擇想要的結(jié)果。
•選擇特定的結(jié)果，例如：流動波前時(shí)間、密度、溫度、轉(zhuǎn)化率、發(fā)泡轉(zhuǎn)化率等。
步驟2：如下圖所示，從顯示工具欄中選擇圖標(biāo)，在窗口中指定想要的模型特征與組件。下列為范例。
檢視充填階段時(shí)的流動波前時(shí)間
在后處理的階段，提供充填保壓與冷卻階段時(shí)的屬性。例如：為顯示組別1的流動波前時(shí)間結(jié)果，在Studio樹狀目錄中選擇組別（Run）> 分析結(jié)果（Result）> 充填分析（Filling）> 流動波前時(shí)間（Melt-front time）。不同充填百分比的結(jié)果顯示如下。
檢視充填階段時(shí)的多段結(jié)果
由于Moldex3D化學(xué)發(fā)泡成型模塊的充填分析到發(fā)泡結(jié)束時(shí)間；因此充填階段的結(jié)果可藉由選擇不同的多段時(shí)間點(diǎn)而得，如下圖所示。
化學(xué)發(fā)泡成型常見結(jié)果項(xiàng)
密度：由于發(fā)泡反應(yīng)進(jìn)行會放出大量氣體，因此隨著充填過程時(shí)間增加，密度會愈來愈輕。
溫度：由于發(fā)泡反應(yīng)進(jìn)行會大量放熱，因此隨著充填過程時(shí)間增加，溫度會增加，但若內(nèi)部溫度高于模溫則溫度會從模壁進(jìn)行散熱，如下圖切剖面結(jié)果。
轉(zhuǎn)化率：轉(zhuǎn)化率代表化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)的程度，轉(zhuǎn)化率愈高代表產(chǎn)品愈接近固化，溫度愈高轉(zhuǎn)化速率愈快。
發(fā)泡轉(zhuǎn)化率：發(fā)泡轉(zhuǎn)化率代表化學(xué)發(fā)泡反應(yīng)的程度，發(fā)泡轉(zhuǎn)化率愈高代表愈多氣體產(chǎn)生，溫度愈高發(fā)泡轉(zhuǎn)化速率愈快。
展開 化學(xué)發(fā)泡成型(Chemical Foaming Molding, CFM)是一種藉由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體而填滿模穴的成型工藝；聚氨酯(polyurethane, PU)發(fā)泡成型則為化學(xué)發(fā)泡成型中常見的一種。聚氨酯發(fā)泡體具可撓性與高彈性，可應(yīng)用于汽車工業(yè)如儀表板、方向盤、座椅；冷凍工業(yè)如冰箱的隔熱層、保溫夾層，制鞋工業(yè)如鞋底，以及醫(yī)療工業(yè)如病床床墊、手模等等。
聚氨酯發(fā)泡制程中的挑戰(zhàn)是短射現(xiàn)象。如果注入的原料過少，加上發(fā)泡量不足或固化速率過快，就會造成短射；但注入的原料過多，雖能充飽模穴，但后續(xù)的發(fā)泡行為就會產(chǎn)生大量廢料。
Moldex3D PU化學(xué)發(fā)泡模塊目前支持的聚氨酯發(fā)泡制程，透過CAE模擬考慮熔膠在模腔中的固化動力學(xué) (Curing Kinetics)和發(fā)泡動力學(xué)(Foaming Kinetic)計(jì)算。透過聚氨酯發(fā)泡模擬分析，使用者能更準(zhǔn)確地預(yù)測充填和發(fā)泡階段的動態(tài)行為，并且優(yōu)化注塑條件與原料注入，改善產(chǎn)品設(shè)計(jì)。
在Moldex3D的發(fā)泡參數(shù)設(shè)定中，可以控制由熔膠與產(chǎn)生的氣體混合的總澆鑄之體積百分比、射出體積、射出量，決定射出的熔膠量。同時(shí)在進(jìn)階設(shè)定中可控制發(fā)泡計(jì)算的結(jié)束時(shí)間，以及在分析結(jié)果中，使用者可選擇觀看特定的結(jié)果，例如：流動波前時(shí)間、密度、溫度、轉(zhuǎn)化率、發(fā)泡轉(zhuǎn)化率、氣泡尺寸大小、氣泡數(shù)目與密度，翹曲變形等。
此外有幾項(xiàng)重要因素也會影響發(fā)泡結(jié)果顯示的行為，包括重力、逃氣設(shè)定、不同水(發(fā)泡劑濃度)比率、是否使用發(fā)泡旋轉(zhuǎn)成型等。在重力作用下，低黏度PU發(fā)泡將會沿著模腔底部流動(圖一)；逃氣位置部分，逃氣間隙可排出空氣并使熔體流動暢通無阻，沒有排氣的區(qū)域則會產(chǎn)生壓縮空氣，提高熔膠流動阻力(圖二)；另外，水為主要的發(fā)泡劑，水的比率越高則發(fā)泡越快速，可縮短填充時(shí)間(圖三)。
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化學(xué)發(fā)泡成型的最新內(nèi)容
化學(xué)發(fā)泡成型是模穴先透過熔膠做部分填充，再由化學(xué)發(fā)泡反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體導(dǎo)致材料膨脹使得模穴完全填充。聚氨酯（PU）發(fā)泡成型是化學(xué)發(fā)泡成型中常見的成型方式。一般PU發(fā)泡的產(chǎn)品可分為兩類：剛性發(fā)泡和軟性發(fā)泡。 剛性發(fā)泡產(chǎn)品變型后無法復(fù)元；但軟性發(fā)泡產(chǎn)品在施力產(chǎn)生變形后，可以恢復(fù)到原始狀態(tài)。
化學(xué)發(fā)泡成型概論
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Moldex3D模流分析之發(fā)泡參數(shù)設(shè)定10個(gè)月前
化學(xué)發(fā)泡成型概論
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大綱
現(xiàn)今鞋業(yè)市場之趨勢走向結(jié)構(gòu)輕量化，逢甲大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)透過Moldex3D的發(fā)泡模組（FIM），來探討含氣泡之可回收成型材料（SEBS彈性體）在充填過程中澆口配置的影響及成型壓力的變化。通過模擬和實(shí)驗(yàn)的整合，不但驗(yàn)證了澆口位置與和厚度變化對泡沫結(jié)構(gòu)和分布的影響，最終結(jié)果也顯示采用發(fā)泡射出成型，可替代發(fā)泡劑減輕10%產(chǎn)品重量。
挑戰(zhàn)
? 研究澆口設(shè)計(jì)對熔膠流動和成型品質(zhì)的影響
?
化學(xué)發(fā)泡成型是模穴先透過熔膠做部分填充，再由化學(xué)發(fā)泡反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體導(dǎo)致材料膨脹使得模穴完全填充。聚氨酯（PU）發(fā)泡成型是化學(xué)發(fā)泡成型中常見的成型方式。一般PU發(fā)泡的產(chǎn)品可分為兩類：剛性發(fā)泡和軟性發(fā)泡。 剛性發(fā)泡產(chǎn)品變型后無法復(fù)元；但軟性發(fā)泡產(chǎn)品在施力產(chǎn)生變形后，可以恢復(fù)到原始狀態(tài)。
大綱
現(xiàn)今鞋業(yè)市場之趨勢走向結(jié)構(gòu)輕量化，逢甲大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)透過Moldex3D的發(fā)泡模組（FIM），來探討含氣泡之可回收成型材料（SEBS彈性體）在充填過程中澆口配置的影響及成型壓力的變化。通過模擬和實(shí)驗(yàn)的整合，不但驗(yàn)證了澆口位置與和厚度變化對泡沫結(jié)構(gòu)和分布的影響，最終結(jié)果也顯示采用發(fā)泡射出成型，可替代發(fā)泡劑減輕10%產(chǎn)品重量。
挑戰(zhàn)
研究澆口設(shè)計(jì)對熔膠流動和成型品質(zhì)的影響
化學(xué)發(fā)泡成型概論
化學(xué)發(fā)泡成型（Chemical Foaming Molding, CFM）是藉由化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體而達(dá)成填滿模穴的成型工藝，聚氨酯(polyurethane, PU)發(fā)泡成型為化學(xué)發(fā)泡成型中最常見的一種。聚氨酯發(fā)泡體根據(jù)其機(jī)械性質(zhì)可區(qū)分為硬質(zhì)及軟質(zhì)發(fā)泡體兩大類，硬質(zhì)發(fā)泡體為施加載重后會破壞而不能回復(fù)者，軟質(zhì)發(fā)泡體則為去除載重后會回復(fù)原形，并具可撓性與高彈性。
化學(xué)發(fā)泡劑在塑化加工過程中分解出氣體，并通過背壓等工藝控制將產(chǎn)生出的氣體溶解到塑料熔體中并形成單相熔體，以備后續(xù)注射成型。在化學(xué)發(fā)泡的工藝控制過程中，是否能將有限的發(fā)泡劑(2%-4%) 釋放出的氣體與塑料熔體混合均勻并使之溶解其中將直接影響產(chǎn)品泡孔結(jié)構(gòu)及發(fā)泡均勻性。同時(shí)，對于大型制品如儀表板骨架等，由于其安全氣囊區(qū)域需要通過爆破實(shí)驗(yàn)；在減重的同時(shí)需要產(chǎn)品仍能保持一定強(qiáng)度。
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物理發(fā)泡注塑成型常見缺陷解析
