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為什么使用化學發泡分析?化學發泡成型是模穴先透過熔膠做部分填充，再由化學發泡反應所產生的氣體導致材料膨脹使得模穴完全填充。聚氨酯（PU）發泡成型是化學發泡成型中常見的成型方式。一般PU發泡的產品可分為兩類：剛性發泡和軟性發泡。 剛性發泡產品變型后無法復元；但軟性發泡產品在施力產生變形后，可以恢復到原始狀態。

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。

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或軟質聚氨酯發泡體。聚氨酯發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，接著再藉由發泡膨脹填滿模穴剩余的空間。在此過程中聚氨酯會因化學發泡反應釋出二氧化碳氣體，聚氨酯的黏度也會因交聯反應的進行而不斷升高。

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或軟質聚氨酯發泡體。聚氨酯發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，接著再藉由發泡膨脹填滿模穴剩余的空間。在此過程中聚氨酯會因化學發泡反應釋出二氧化碳氣體，聚氨酯的黏度也會因交聯反應的進行而不斷升高。

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或軟質聚氨酯發泡體。聚氨酯發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，接著再藉由發泡膨脹填滿模穴剩余的空間。在此過程中聚氨酯會因化學發泡反應釋出二氧化碳氣體，聚氨酯的黏度也會因交聯反應的進行而不斷升高。

化學發泡成型(Chemical Foaming Molding, CFM)是一種藉由化學反應產生氣體而填滿模穴的成型工藝；聚氨酯(polyurethane, PU)發泡成型則為化學發泡成型中常見的一種。聚氨酯發泡體具可撓性與高彈性，可應用于汽車工業如儀表板、方向盤、座椅；冷凍工業如冰箱的隔熱層、保溫夾層，制鞋工業如鞋底，以及醫療工業如病床床墊、手模等等。聚氨酯發泡制程中的挑戰是短射現象。

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或軟質聚氨酯發泡體。聚氨酯發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，接著再藉由發泡膨脹填滿模穴剩余的空間。在此過程中聚氨酯會因化學發泡反應釋出二氧化碳氣體，聚氨酯的黏度也會因交聯反應的進行而不斷升高。

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。

為什么使用化學發泡分析?化學發泡成型是模穴先透過熔膠做部分填充，再由化學發泡反應所產生的氣體導致材料膨脹使得模穴完全填充。聚氨酯（PU）發泡成型是化學發泡成型中常見的成型方式。一般PU發泡的產品可分為兩類：剛性發泡和軟性發泡。 剛性發泡產品變型后無法復元；但軟性發泡產品在施力產生變形后，可以恢復到原始狀態。

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。

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。

柔性填料可選用聚氨酯發泡或石棉繩填充.

1、 建立模型根據提供的聚氨酯實驗尺寸分別建立50g與200g模型如下： 基料質量 密度（kg/m3） 反應時間 發泡倍數 最高反應溫度(℃) 導熱系數(W/m

Moldex3D能深入分析發泡射出產品結構形成的完整過程。

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。

透過聚氨酯發泡模擬分析，用戶就能夠更了解制造過程并準確地預測充填和發泡階段的動態行為、確認注塑條件與原料注入的優化控制，并藉此優化產品設計，更容易評估和決定適合的生產條件。 圖五 PU化學發泡成型制程的應用案例近年來模內裝飾的注塑成型生產雖已普及，但仍面臨許多油墨沖刷、皺折變形等成型工藝的挑戰，造成產品開發的成本攀升與時程延宕。

圖2 雙組分灌封膠混合后黏度隨時間變化圖 然而，在實際灌封過程中，混合時間超過20 min 后，雙組分聚氨酯灌封膠的交聯程度已顯著增加，此時施工容易帶入氣泡，影響灌封件導熱、強度等性能，從而影響電池性能。另外，膠體內未溢出的氣泡受后續灌封膠釋放熱量的影響，有可能產生炸膠、鼓泡的現象。

圖2：RimStar Compact 16/29發泡計量系統 MX 4500雙組份對射射出機配備了旋轉工作臺和加寬模板，這些設計改進加上多個關鍵的「計量機」確保穩定供應聚氨酯。RimStar Flex 8/8計量系統配備了MK5和MK8混合頭，分別能夠處理最高50克/秒和250克/秒的聚氨酯注射速度。

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。