Mucell微發泡射出成型技術
關於微發泡射出製程技術
塑料微發泡射出製程(MuCell®)是將超臨界流體（N2 或CO2）注入射出機料管中，透過螺桿將超臨界流體與 塑料混煉成均勻單相流體。超臨界流體與熔融態高分子 之勻相混合物在射出過程中因為瞬間壓降造成熱力學不 平衡，使得流體進入模穴後氣體得以從熔融態塑料當中 擴散成核並長成均勻微細氣泡。含有微細氣泡的塑料經 模具冷卻固化得到微細發泡成品。 此一製程省去傳統製程的保壓階段而節省製程週期時 間，同時解決傳統射出產品不均勻收縮與翹曲變形等問 題，而使得產品尺寸精度大幅提升。另外，微發泡製程 較一般射出製程有較短的生產週期，其產品因使用氣體 做為發泡媒介而兼具製程環保、產品輕量化的優點且產 品塑料可回收。
微發泡成型技術研發歷程
1993年MIT授權Trexel公司進行商業化製程研發， 1997 年 發 展 出 PS 微 細 押 出 發 泡 製 程 (MuCell)， Engel 於 2000 年推出微細發泡射出成型機 (MuCell Molding)，1998 年 3 月 Trexel 公司在臺灣提出申請 射出製程專利，2000 年 10 月 Asahi chemical 宣稱開 發完成 Amotec 技術，1998 年臺灣 ITRI/UCL 開始進 行微細押出發泡製程之研發；1999~2000年持續研發 微細發泡押出及射出技術。
在過去20年塑料加工工藝中的重大創新
用於熱塑性材料的MuCell® 微孔發泡，為射出成型技 術提供了傳統射出前所未有的設計，增強了靈活性並 大大降低成本。MuCell® 技術在設計塑件壁厚時，只 需考慮發揮材料最大功能，而不用擔心射出成型工藝 問題。密度降低和功能化設計兩者結合，通常可以減 少材料和製件重量20%以上。MuCell® 技術用泡孔成 長代替射出機保壓階段，製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，同時也 消除了縮痕。不同於化學發泡劑，MuCell® 物理髮泡 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，
並允許回收料重新進入加工流程。適合回收原來聚合 物的分類，並允許重新粉碎材料重新進入處理流程。 成本及加工方面的眾多優勢，使得MuCell® 技術在全 球範圍內被快速採用，主要應用於汽車、消費電子品、 醫療器械、包裝和消費品等領域。優勢分析如下： 降低成本 使用較小噸位射出機與更低成本的填充聚烯烴材料， 除減少樹脂消耗，以及達成更快的成型週期時間外， 還能提高良品率。 設計自由度高 不同於傳統射出成型，可由薄壁至厚壁填充，並採1:1 的主壁與筋位結構，在設計上相對於流動性，可優先 考慮功能性。此技術具提高產品尺寸穩定性、減少翹 曲變形的特性。 可持續發展 Mucell技術除降低射出機的能耗外，也減少對石油類 原料的消耗，相比傳統射出成型減少了碳排放。另外， 此技術產出的產品還具備可回收循環再利用的特性。 投放市場快 除可減少模具的修改次數外，還可預計塑件的幾何形 狀，且透過此技術，在產出大尺寸製品時可一體成型。
微發泡成型技術優勢及應用領域
微細發泡成型技術具有優越之物性，其泡孔密度非 常高 (106~109cells/cm3)，其發泡體密度可控制在 0.03~0.95之間，且具有高抗張力及壓縮強度，在高 熱下穩定性高、低熱傳導係數、適用於低溫，介電常 數低，訊號傳輸性能佳。另因其無污染、潔淨度高的 特點，可適用於製造生醫多孔性材料，並且與未發泡 成品相較之下，具高衝擊強度、高韌性、比強度、高 耐疲勞性，且產品壽命較長。
MuCell® 微孔發泡技術除增加產品設計的靈活性， 也大幅降低生產的成本，為產業帶來巨大變革， Trexel亞太區董事郭啟東總經理對於MuCell® 微孔 發泡技術在亞太地區的推廣不遺餘力，今日該技術 能在亞太地區被廣泛應用，郭啟東總經理可說是最 大的功臣。謹以此文，敬獻Trexel亞太區董事郭啟 東總經理，紀念其為整個產業做出的貢獻。■