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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。

圖4：堵住射嘴的冷料頭 最近曾幫業界射PEEK料，發現PEEK不好射，第一模可以射，但第2模時冷料堵在射嘴射不出來了，學生便用斜口鉗把堵住射嘴的料夾出就可以繼續射出了（會有凸出來的棒狀物，如圖4），目前業界大多是用熱澆道來射PEEK。我個人認為PEEK發泡是一件有挑戰性的實驗，因料管溫度很高，熔膠對超臨界流體的溶解度可能不高。

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。

有鑒于物理發泡技術日趨成熟，通過調整工藝參數可以達到理想的效果，有機會取代化學發泡工藝。因此，「塑膠發泡射出成型」已成為備受關注的重要應用技術。

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。

使用者指定行程時間、流率多段、射出壓力多段、V/P切換與壓力控制多段，此外還有料溫與模溫。 轉注類型 (Transfer Type)：充填設定與一般壓縮成型(CM)近似。此外，轉注類型還支持回抽模擬，而設定了回抽起始時間后，原來的壓縮區可以像溢流區一樣讓發泡材料回流。 壓縮類型 (Compression Type)：充填設定與一般壓縮成型(CM)近似。

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。

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。

圖四 膨脹區域A (SN5)及非膨脹區域B (SN7)感應節點上的壓力和氣泡尺寸之XY曲線透過模擬分析，能夠清楚調查發泡射出成型抽芯技術的效果。因此包括SCF含量(發泡劑含量)、膨脹率(抽芯距離)、延遲時間、保壓壓力和保壓時間等參數的變，都能夠掌握。圖五是不同制程設定的模擬結果，以SCF含量(發泡劑含量)與實際產品結構的關聯為例，仿真和實驗結果都顯示，SCF含量越多，氣泡就越小。

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。

2.1網格劃分　　冰箱門由上門蓋、下門蓋、鋼板、內膽以及發泡料組成，為了保證計算精度，上下門蓋采用尺寸較小的體網格劃分，避免采用面網格簡化而產生的誤差。鋼板和內膽采用面網格劃分，發泡料采用體網格，鋼板和上下門蓋裝配處采用節點融合以模擬兩個零件的裝配，如圖3所示。有限元模型的節點數和單元數如表1所示。

圖1：案例福特汽車 Escape/Kuga MuCell 儀表板MuCell? 技術用泡孔成長代替注塑機保壓階段, 制作出的低應力零件尺寸穩定性增強, 而且大幅減少了翹曲, 泡孔成長也消除了縮痕。不同于化學發泡劑,MuCell? 物理發泡工藝沒有溫度限制，在聚合物中不留下任何化學殘留物。使用過的產品完全適合以原來聚合物級別回收，并允許回收料重新進入加工流程。

發泡工藝對材料提出雙重挑戰，既需足夠熔體強度以穩定氣泡壁，防止合并塌陷；又需適度粘度以利氣體擴散和泡孔均勻生長。普通PP因線性結構導致熔體強度低，發泡時氣泡易破裂，難以形成均勻泡孔。通過改性獲得的高熔體強度PP（HMS-PP）和天然具有長支鏈的LDPE則能滿足要求。未改性PET也因結晶快、強度不足而需要經過鏈擴展或支化改性后才能用于發泡。

發泡工藝對材料提出雙重挑戰，既需足夠熔體強度以穩定氣泡壁，防止合并塌陷；又需適度粘度以利氣體擴散和泡孔均勻生長。普通PP因線性結構導致熔體強度低，發泡時氣泡易破裂，難以形成均勻泡孔。通過改性獲得的高熔體強度PP（HMS-PP）和天然具有長支鏈的LDPE則能滿足要求。未改性PET也因結晶快、強度不足而需要經過鏈擴展或支化改性后才能用于發泡。

搪塑皮套與儀表板骨架放在發泡模中，注入 PU 發泡料，熟化后成為搪塑表皮發泡儀表板。 一般生產操作是將配制好并經脫泡的糊塑料注入已預熱的模具中（130℃左右）。灌注時注意保持模具及糊的清潔使整個模具型腔被糊濕潤，還須對模具稍加震動以逐出其中氣泡。

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。

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。

其發泡成型工藝過程： ①預熱。模具安裝好后，將它預熱到100℃，保證模具是熱態和干燥的。 ②填料。一般使用料 q進行射料，填充足夠的泡沫珠粒。 ③通蒸汽。一般通入0.1～0.15MPa的水蒸汽。為了保證成型質量，正向通氣后，再逆向通氣一次，然后正逆同時通氣，使型腔內蒸汽不流動。這樣可以獲得發泡均勻、表面光潔、密度輕的發泡模樣。通蒸汽的時間由試驗測定。