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下圖簡述了發泡技術的基礎概念。在整體塑件中，如何控制熱力學不穩定的狀態（透過溫度與壓力變化）以得到良好且均勻的微細氣泡是相當重要的議題。注意：MuCell?是Trexel, Inc. 的注冊商標。Moldex3D發泡射出成型模塊功能導覽Moldex3D發泡射出成型模塊能協助產品設計師仿真微細發泡射出成型制程，同時，能模擬熔膠在射出過程中充填模穴時氣泡成核與成長的行為。

挑戰? 成形條件難以掌控（熱力分析中的不穩定狀態難以控制）? 未知的發泡過程（對于溫度與壓力變化的不確定）? 期望發展可靠的CAE技術Moldex3D 解決方案? 透過發泡動力學分析不同產品所經歷的化學發泡過程? 支持發泡旋轉成型? 模擬成型過程中的充填行為并預測最后的產品重量? 估算氣泡大小、數目、密度分布等結果，評估產品減重比率? 透過重力和逃氣位置分析可優化澆口位置

化學發泡成型制程的挑戰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，同時若發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的發泡行為會產生大量廢料。藉由化學發泡成型模塊的仿真可以更準確地預測聚氨脂的充填行為與注入原料的優化。

化學發泡成型制程的挑戰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，同時若發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的發泡行為會產生大量廢料。藉由化學發泡成型模塊的仿真可以更準確地預測聚氨脂的充填行為與注入原料的優化。發泡參數設定在發泡參數設定頁應詳細輸入發泡設定的信息。

化學發泡成型制程的挑戰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，同時若發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的發泡行為會產生大量廢料。藉由化學發泡成型模塊的仿真可以更準確地預測聚氨脂的充填行為與注入原料的優化。

Moldex3D能深入分析發泡射出產品結構形成的完整過程。

在塑膠發泡射出成型過程中，由于氣體含量、熔體壓力和發泡特性之差異，亦會影響其熔體流動性與產品質量。 圖2：熔體充填壓力和熔體黏度因子的測量方法。

根據其在發泡過程中產生氣泡的方式不同，發泡劑可分為物理發泡劑與化學發泡劑兩大類。 物理發泡劑是利用其在一定溫度范圍內物理狀態的變化而產生氣孔，而化學發泡劑則是在發泡過程中因發生化學變化而產生的一種或多種氣體，可使聚合物發泡。

化學發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生出的氣體溶解到塑料熔體中并形成單相熔體，以備后續注射成型。在化學發泡的工藝控制過程中，是否能將有限的發泡劑(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品泡孔結構及發泡均勻性。同時，對于大型制品如儀表板骨架等，由于其安全氣囊區域需要通過爆破實驗；在減重的同時需要產品仍能保持一定強度。

圖一 有無使用重力作用之模流分析結果差異 圖二 不同逃氣間隙將影響流動行為 圖三 使用不同水濃度，影響氣體發泡反應速度透過Moldex3D PU化學發泡模塊的3D聚氨酯化學發泡制程仿真，讓使用者可藉由充填/熟化的分析，更容易評估適合的生產條件。

化學發泡成型制程的挑戰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，同時若發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的發泡行為會產生大量廢料。藉由化學發泡成型模塊的仿真可以更準確地預測聚氨脂的充填行為與注入原料的優化。

檢視充填階段時的多段結果 由于Moldex3D化學發泡成型模塊的充填分析到發泡結束時間；因此充填階段的結果可藉由選擇不同的多段時間點而得，如下圖所示。 化學發泡成型常見結果項 密度：由于發泡反應進行會放出大量氣體，因此隨著充填過程時間增加，密度會愈來愈輕。

注：發泡持續時間 (Foaming duration time) 會影響多段輸出時的發泡階段的時間上限。 發泡頁簽 ?發泡成型設定 (Foaming Setting) 發泡的效益之一就是減輕塑件重量。

塑料發泡射出制程中，會先透過螺桿將超臨界狀態流體(N2或CO2)與融膠混煉成均勻單相流體，而勻相混合物在射出過程中因瞬間釋壓造成熱力學不平衡，使得熔膠中的超臨界流體透過相變化產生數以萬計之微小氣泡，經模具冷卻固化而得到具有泡孔結構之成品。若采用Han and Yoo 氣泡成長動力模型，可以仿真出氣泡成長的過程與氣泡成長動力。

大綱現今鞋業市場之趨勢走向結構輕量化，逢甲大學研究團隊透過Moldex3D的發泡模組（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。通過模擬和實驗的整合，不但驗證了澆口位置與和厚度變化對泡沫結構和分布的影響，最終結果也顯示采用發泡射出成型，可替代發泡劑減輕10%產品重量。

大綱現今鞋業市場之趨勢走向結構輕量化，逢甲大學研究團隊透過Moldex3D的發泡模組（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。通過模擬和實驗的整合，不但驗證了澆口位置與和厚度變化對泡沫結構和分布的影響，最終結果也顯示采用發泡射出成型，可替代發泡劑減輕10%產品重量。

發泡射出成型的必要步驟圖解Moldex3D發泡射出成型模塊功能導覽Moldex3D發泡射出成型模塊能協助產品設計師仿真微細發泡射出成型制程，同時，能模擬熔膠在射出過程中充填模穴時氣泡成核與成長的行為。該模塊提供了氣泡數量密度分布及氣泡尺寸分布等分析結果，透過模擬此項復雜的制程，使用者能更有效率得到最佳加工參數，并預防設計時間時的制程困難。

在吹塑成型中，型坯（parison）在自身重量下的下垂行為和吹脹過程中的均勻性直接取決于熔體強度。高熔體強度可以防止型坯過度拉伸和破裂，確保容器壁厚均勻。圖 化學微發泡成型過程微觀示意在發泡過程中，熔體強度決定了氣泡能否被穩定地捕獲和擴張而不破裂。如果熔體強度不足，氣泡會合并或塌陷，導致泡孔結構不均甚至整個發泡過程的失敗。

在吹塑成型中，型坯（parison）在自身重量下的下垂行為和吹脹過程中的均勻性直接取決于熔體強度。高熔體強度可以防止型坯過度拉伸和破裂，確保容器壁厚均勻。圖 化學微發泡成型過程微觀示意在發泡過程中，熔體強度決定了氣泡能否被穩定地捕獲和擴張而不破裂。如果熔體強度不足，氣泡會合并或塌陷，導致泡孔結構不均甚至整個發泡過程的失敗。