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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確地預(yù)測聚氨脂的充填行為與注入原料的優(yōu)化。

而塑料發(fā)泡也可用于廢水中重金屬的吸附。一般來說，發(fā)泡材會比沒發(fā)泡的材料對廢水中的重金屬吸附能力還好。氣泡的孔洞可以吸附廢水中的重金屬，氣泡孔洞愈大愈利于重金屬的吸附。

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確地預(yù)測聚氨脂的充填行為與注入原料的優(yōu)化。發(fā)泡參數(shù)設(shè)定在發(fā)泡參數(shù)設(shè)定頁應(yīng)詳細輸入發(fā)泡設(shè)定的信息。

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)可以達到理想的效果，有機會取代化學(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)。

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確地預(yù)測聚氨脂的充填行為與注入原料的優(yōu)化。

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)。

圖一 有無使用重力作用之模流分析結(jié)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(fā)泡反應(yīng)速度透過Moldex3D PU化學(xué)發(fā)泡模塊的3D聚氨酯化學(xué)發(fā)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(chǎn)條件。

圖四 膨脹區(qū)域A (SN5)及非膨脹區(qū)域B (SN7)感應(yīng)節(jié)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(diào)查發(fā)泡射出成型抽芯技術(shù)的效果。因此包括SCF含量(發(fā)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(shù)的變，都能夠掌握。圖五是不同制程設(shè)定的模擬結(jié)果，以SCF含量(發(fā)泡劑含量)與實際產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的關(guān)聯(lián)為例，仿真和實驗結(jié)果都顯示，SCF含量越多，氣泡就越小。

下圖簡述了發(fā)泡技術(shù)的基礎(chǔ)概念。在整體塑件中，如何控制熱力學(xué)不穩(wěn)定的狀態(tài)（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(fā)泡射出成型模塊功能導(dǎo)覽Moldex3D發(fā)泡射出成型模塊能協(xié)助產(chǎn)品設(shè)計師仿真微細發(fā)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。

根據(jù)其在發(fā)泡過程中產(chǎn)生氣泡的方式不同，發(fā)泡劑可分為物理發(fā)泡劑與化學(xué)發(fā)泡劑兩大類。 物理發(fā)泡劑是利用其在一定溫度范圍內(nèi)物理狀態(tài)的變化而產(chǎn)生氣孔，而化學(xué)發(fā)泡劑則是在發(fā)泡過程中因發(fā)生化學(xué)變化而產(chǎn)生的一種或多種氣體，可使聚合物發(fā)泡。

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。

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

長玻纖增強聚丙烯材料結(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)正以更嚴苛的視角重新審視發(fā)泡技術(shù)的應(yīng)用。

溫度：由于發(fā)泡反應(yīng)進行會大量放熱，因此隨著充填過程時間增加，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。

?進階設(shè)定 (Advanced Setting) 點擊進階設(shè)定進入發(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。

塑料發(fā)泡射出制程中，會先透過螺桿將超臨界狀態(tài)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(xué)不平衡，使得熔膠中的超臨界流體透過相變化產(chǎn)生數(shù)以萬計之微小氣泡，經(jīng)模具冷卻固化而得到具有泡孔結(jié)構(gòu)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。

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確地預(yù)測聚氨脂的充填行為與注入原料的優(yōu)化。

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)研究團隊透過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。通過模擬和實驗的整合，不但驗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。

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)研究團隊透過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。通過模擬和實驗的整合，不但驗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。