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A new process of gas-assisted injection molding for faster cooling

A new process of gas-assisted injection molding for faster cooling. 報告人 :49912003 葉榮陞 49912004 周承恩 49912104 何性諳 指導 老師 : 沈毓泰 老師. Abstract. 氣體 輔助射 出 成型 （ GAIM ），可 用於一種 中空形狀的成型，是傳統 的射 出 成型的一種 改變 。 GAIM 優點 : 降低材料的凹痕翹 曲 、 低 的射 出 壓力 GAIM 缺點 : 冷卻速度慢、流痕的問題

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A new process of gas-assisted injection molding for faster cooling

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Presentation Transcript

  1. A new process of gas-assisted injection molding for faster cooling 報告人:49912003 葉榮陞49912004周承恩 49912104何性諳 指導老師:沈毓泰 老師

  2. Abstract 氣體輔助射出成型（GAIM），可用於一種中空形狀的成型，是傳統的射出成型的一種改變。 GAIM優點:降低材料的凹痕翹曲、低的射出壓力 GAIM缺點:冷卻速度慢、流痕的問題 為了改善GAIM缺點，設計出新的氣體輔助射出成型，稱為『反向氣體射出成形(RGIM)』

  3. Background on gas-assisted injection molding(1) 1986年根據Rosato，約32%塑件是由射出成型製造。 GAIM被用於製造空心形狀的零件。 傳統GAIM有兩種方法:『短射』三步驟首先控制射出成形機中衝頭速度將熔融聚合物填入模穴約75-98％，氮氣壓縮出來的熔融聚合物，填充在模具的其餘部分，接下來是氣填料階段。 優點:減少模壓塑料的重量

  4. Background on gas-assisted injection molding(2) 『滿射』滿射射入以填充或幾乎填充模穴，但塑料不是由射出成型機進行填充。經過延遲時間，第一階段把氣體注入，第二階段的氣體滲透，以彌補它冷卻的塑料體積收縮。使氣體壓力均勻的作用在整個塑料。 通常適用於在有厚、薄的部分組件。

  5. Background on gas-assisted injection molding(3) 在上述兩種方法的GAIM，仍存在一些缺點，如在成型經高壓氣體，表面與混合氣體變暗，氣體噴嘴的設計和成型的冷卻緩慢限制。

  6. Reverse gas injection molding (RGIM)

  7. The RGIM process is divided into four steps(1) 填充，從熱流道注射熔體充滿模具型腔約98-100％

  8. The RGIM process is divided into four steps(2) 恆定時間注入高壓氣體，使形狀中空

  9. The RGIM process is divided into four steps(3) 保持高壓氣體作保壓

  10. The RGIM process is divided into four steps(4) 中空形狀冷卻成型後除去熱氣

  11. The injection molding experiments in the RGIMprocess 所使用設備:其中包括了RGIM處理功能、氣體壓力產生裝置和空氣裝置、用於使電動微波處理的腔體。

  12. DOE for the RGIM process 本實驗以RGIM驗證聚苯乙烯（GPPS，LG化學25SPI）與聚丙烯（PP，LG化學M580）的冷卻效率。 採用實驗方法:田口實驗 實驗結果的分析:在軟體MINITABTM做方差分析(ANOVA)

  13. Table(1) 不同級別相對的實驗變量

  14. Table(2) RGIM實驗過程

  15. Experiment and analysis for GPPS 測量值 成型品

  16. The S/N ratio

  17. Experiment and analysis for PP 測量值 成型品

  18. The S/N ratio

  19. Numerical calculation of cooling time for the RGIM(1) 該系統效率是以聚碳酸酯（PC）的聚合物計算，冷卻時間有兩種情況:第一種情況是，成型不用空氣冷卻、第二個種情況是，用空氣冷卻模具及成型之間的熱傳遞。

  20. Numerical calculation of cooling time for the RGIM(2) 在第二種情況下，成型體的計算出的總輸入熱量為Q，模具及成型之間每秒的熱傳遞的熱量為Q1和在移除的熱量通過空氣吹每秒為Q2。圖8，顯示了模型的數值計算。

  21. Table

  22. Temperature distribution simulation 由Marc軟體模擬溫度分佈，進行傳熱模擬、驗證RGIM效率 (MARC軟體:高階非線性應力分析軟體，本實驗用於進階熱傳分析)

  23. Without air blowing

  24. With air blowing

  25. Conclusion 結論: 反向氣體射出成型是為了解決緩慢冷卻時間問題， 改進常規氣輔注塑生產的模塑表面質量。

  26. Thanks for your attention 感謝聆聽

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