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第２9招、【智慧製造篇】-產品故事說明

【內容說明】塑膠材料的影響－技術討論焦點：射出過程中塑件的收縮(shrinkage)現象:
1.為流動及保壓過程的收縮。
2.為冷卻過程的收縮這二種的現像都是造成翹區變形的 主要議題。 塑料的PVT關係指的是塑料在加工過程中，在某溫 度壓力下的體積變化情形。由於塑料的熱膨脹係數 (coefficient of thermal expansion) 為正值，因此有受 熱膨脹現象；加上塑料在高壓情形下(如保壓階段)具 有可壓縮性 (compressibility)，因此塑料體積會隨加工 過程中的溫度及壓力變化而改變。在脫模階段，塑料溫 度及壓力降至接近常溫常壓，體積亦發生相對的收縮現 象。因此塑料的PVT行為實是造成塑件收縮現象的根 本因素。在定溫下會因壓縮效應(compressibility effect) 隨壓力增加而降低。在熔點 (melting temperature) 附 近，塑料比容呈階躍式變化(step change)，如右圖所示 一般而言結晶性塑料的收縮率較非晶性塑料為高。

產品尺寸變化較大社出機台的成型視窗也比較窄比較敏 感。若塑料為各向同性(isotropic)材料，也就是各方向 材料物性相同，沒有特定方向性，則可定義塑件之線性 收縮率(linear shrinkage)一般簡易的線性收縮率可以粗 估約為體積收縮率的1/3，但是由於射出成形流動過程 造成的分子配向效應，模壁對收縮的限制，使收縮行為呈現非各向同質性現象。一般而言，在肉厚方向之線 性收縮率可用體積收縮率經驗式加以估計；而在流動 方向之線性收縮率可用線性收縮率加以估計，一般而 言，在肉厚方向之線性收縮率可用以下經驗式加以估 計造成塑件翹曲變形的因素包括： ＊塑件冷卻不均(uneven cooling)造成的不對稱熱 　收縮(asymmetric thermal shrinkage) ＊不均勻體積收縮(non-uniform planar volumetric 　shrinkage) ＊流動配向造成的塑料物性各向異性(anisotropy) ＊幾何效應造成的差異熱應變(differential thermal 　strain)，模壁對收縮的限制，使收縮行為呈現非 各向同性現象。■
體積收縮率
線性收縮率
非等向線性厚度方向的線性收縮率
非等向線性流動方向的線性收縮率