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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。

長玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料結(jié)合發(fā)泡技術(shù)的應(yīng)用化學(xué)發(fā)泡技術(shù)結(jié)合長玻纖材料應(yīng)用 將發(fā)泡技術(shù)引入到塑料注射成型過程中，早在上個世紀(jì)六七十年代便有類似嘗試；發(fā)展至今，從化學(xué)發(fā)泡劑到專用原材料的開發(fā)及應(yīng)用，從失重計(jì)量與混合喂料系統(tǒng)，再到注射成型設(shè)備及開創(chuàng)性的加工技術(shù)；汽車行業(yè)正以更嚴(yán)苛的視角重新審視發(fā)泡技術(shù)的應(yīng)用。

檢視充填階段時的多段結(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)束時間；因此充填階段的結(jié)果可藉由選擇不同的多段時間點(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間增加，密度會愈來愈輕。

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 所謂化學(xué)發(fā)泡劑是指那些在發(fā)泡過程中通過化學(xué)變化產(chǎn)生氣體進(jìn)而發(fā)泡的物質(zhì)。 一般氣體的產(chǎn)生方式有兩種途徑：其一是聚合物鏈擴(kuò)展或交聯(lián)的副產(chǎn)物；其二是通過加人化學(xué)發(fā)泡劑，產(chǎn)生發(fā)泡氣體。

圖3：聚碳酸酯未發(fā)泡和發(fā)泡的流動長度 發(fā)泡材之應(yīng)用案例 于廢水中重金屬吸附之應(yīng)用 作者曾于幾年前和中原大學(xué)化學(xué)系蔡宗燕老師執(zhí)行科技部和南非的雙邊合作計(jì)劃，探討高分子發(fā)泡復(fù)材用于廢水中重金屬的吸附研究，在未與南非合作之前，不太了解南非的生態(tài)，到了之后，才了解南非因有很多的礦產(chǎn)，挖出來的礦產(chǎn)都是用水來洗滌，故導(dǎo)致水源受到污染。

有鑒于物理發(fā)泡技術(shù)日趨成熟，通過調(diào)整工藝參數(shù)可以達(dá)到理想的效果，有機(jī)會取代化學(xué)發(fā)泡工藝。因此，「塑膠發(fā)泡射出成型」已成為備受關(guān)注的重要應(yīng)用技術(shù)。

為什么使用化學(xué)發(fā)泡分析?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)。

初始?xì)怏w濃度：初始?xì)怏w濃度可設(shè)定為氣體劑量總數(shù)（Gas dosage amount）（wt %）、氣體飽和壓力（Gas saturation pressure）（MPa）或化學(xué)發(fā)泡劑 (Chemical blowing agent) （wt %）。點(diǎn)擊化學(xué)發(fā)泡劑，則可以詳細(xì)輸入化學(xué)發(fā)泡劑之劑量，每項(xiàng)設(shè)定說明如下CBA劑量總數(shù)：欲輸入之CBA劑量（wt %），于此設(shè)定。

熱塑性彈性體TPE/TPR做成發(fā)泡效果往往可以大幅度的降低材料密度，降低成本，而且日常一些減震或者吸水保溫等材料也會用到發(fā)泡的性能，發(fā)泡劑大家應(yīng)該都知道分為物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑，今天主要說說發(fā)泡原理及影響因素等。做發(fā)泡就像蒸饅頭酵母發(fā)面一樣，是發(fā)泡劑分解所釋放的氣體，被膠料包圍形成的炮孔，使膠料膨脹形成海綿。

如果選擇化學(xué)發(fā)泡劑 (CBA) (Chemical blowing agent (CBA)) ，則下方會需要分別指定CBA劑量總數(shù)、反應(yīng)產(chǎn)生總氣體量與主要?dú)怏w(N2/CO2)含量，而Moldex3D會以完全發(fā)泡(理想假設(shè))來計(jì)算初始的氣泡濃度。 ?進(jìn)階設(shè)定 (Advanced Setting) 點(diǎn)擊進(jìn)階設(shè)定進(jìn)入發(fā)泡成型持續(xù)時間 (Foaming duration) 設(shè)定窗口。

而為了分析不同澆口設(shè)計(jì)和產(chǎn)品厚度不均勻?qū)α鲃有袨楹桶l(fā)泡特性影響，因此采用Moldex3D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和模擬。效益 模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果高度吻合，達(dá)成虛實(shí)整合 產(chǎn)品重量減輕10%以達(dá)到產(chǎn)品輕量化 實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)品輕量化和了解FIM制程案例研究在傳統(tǒng)制鞋產(chǎn)業(yè)中，鞋墊通常由塑膠和化學(xué)發(fā)泡劑倒入模具中制成，制造與材料成本較高。

而為了分析不同澆口設(shè)計(jì)和產(chǎn)品厚度不均勻?qū)α鲃有袨楹桶l(fā)泡特性影響，因此采用Moldex3D進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和模擬。效益? 模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果高度吻合，達(dá)成虛實(shí)整合? 產(chǎn)品重量減輕10%以達(dá)到產(chǎn)品輕量化? 實(shí)現(xiàn)綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)、產(chǎn)品輕量化和了解FIM制程案例研究在傳統(tǒng)制鞋產(chǎn)業(yè)中，鞋墊通常由塑膠和化學(xué)發(fā)泡劑倒入模具中制成，制造與材料成本較高。

點(diǎn)擊化學(xué)發(fā)泡劑，則可以詳細(xì)輸入化學(xué)發(fā)泡劑之劑量，每項(xiàng)設(shè)定說明如下CBA劑量總數(shù)：欲輸入之CBA劑量（wt %），于此設(shè)定。反應(yīng)產(chǎn)生總氣體量：每克的CBA完全反應(yīng)后產(chǎn)生的總氣體量 （cc/g）。主要?dú)怏w(N2/CO2)含量：主要?dú)怏w中N2/CO2含量 （%）。備注：有兩類的CBA，吸熱和放熱化合物。

?進(jìn)階設(shè)定 (Advanced Setting) 點(diǎn)擊進(jìn)階設(shè)定進(jìn)入發(fā)泡成型持續(xù)時間 (Foaming duration)設(shè)定窗口。從窗口中，選擇發(fā)泡時間持續(xù)直到EOC、自動設(shè)定(Auto-set)或自定義(Custom-determined)。發(fā)泡時間持續(xù)到冷卻階段結(jié)束是理論最大需要的發(fā)泡分析時間，而自動決定的發(fā)泡時間會參考膠體轉(zhuǎn)化的αg參數(shù)，即材料黏度急遽上升的時機(jī)。

挑戰(zhàn)材料、制程設(shè)定、幾何邊界條件等因素之間的復(fù)雜交互作用，都會影響到抽芯結(jié)果無法觀察到發(fā)泡過程中的實(shí)際狀況解決方案透過Moldex3D模擬發(fā)泡射出成型的抽芯狀況，來預(yù)測模腔內(nèi)的發(fā)泡行為，藉此調(diào)整適當(dāng)?shù)闹瞥虆?shù)，以獲得理想的抽芯結(jié)果效益發(fā)泡射出成型的局部抽芯技術(shù)有更深入了解可視化氣泡形成過程成功以模擬技術(shù)進(jìn)行定性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證案例研究卡塞爾大學(xué)利用