■劉文斌 技術總監
塑膠材料性質與量測數據的重要性
塑膠材料的各項性質與量測數據特性是塑膠相關產業最重要的技術資訊，所有塑膠材料的成型加工產業（舉凡電子、電器、汽車、用品包裝、能源、運輸、生醫、航太等……）的每個生產製程環節，都是在設計應用與調校掌控塑膠材料的特性。所以我們可以深思與體認到塑膠材料的性質與量測數據是塑膠加工產業最根本的技術核心。所有的製程技術展開從塑料開始，所有生產加工或產品應用上所遭遇的問題，最終的解決方案也會收斂到塑料的本質與性能特性。塑膠材料是高分子聚合物因為分子鏈的組成結構造成塑料的性質與特性與其他材料有很大的差異，各種塑料具有其獨特的機械物性、熱性質、流變性質、黏彈特性等，這些特性都會影響到塑料的成型加工性與最終產品的外觀、尺寸精度、強度表現與使用壽命等。
對於塑膠產品的設計人員，需要了解塑膠材料的機械物性與強度表現，才能設計出產品的厚度分佈、補強結構等符合應用上強度要求的產品；另外對於塑件產品應用上如有其他的特殊需求，設計人員還需要對塑膠材料的特定性質有深入認識才能設計出符合應用要求的正確產品。例如塑料的電氣性質、耐化學品性質、耐候、抗老化、耐疲勞性等特性。而成型模具設計人員要設計製造出合適且正確的成型模具，更要了解所加工塑料的流動特性與隨溫度改變的體積變化行為等，不同塑料的剪切流變性質、塑料的熱導性、冷卻的結晶行為和體積收縮性等，都會影響模具的流道系統、澆口形式與冷卻水路系統的設計參數。同樣的對於塑膠材料的成型加工人員更需要對塑膠材料的加工性質數據有正確認識，其中包含塑料的特徵溫度、流動性、流變性、黏彈特性等成型加工性質數據，才能正確進行成型加工參數設定與成型產品的生產品質控制。塑料成型後的加工產品在組裝與產品應用上發生不良現象，例如產品尺寸變異、應力破裂等，這些產品問題探究其原因還是與塑料的性質表現有關，最終還是需要依賴塑料的性質數據來進行成型調整與解決。所以塑料性質的量測數據是塑料加工的根本依據，也是成型加工最終須回歸探討的本源。
塑膠材料性質量測數據的應用
塑膠材料性質的量測與檢測數據，不僅是塑料原料廠商需提供加工業者客戶的技術資訊與產品品質保證。對於塑料的加工使用者，塑料性質數據的精準掌握是更重要的工作，需要對塑料進行性質數據量測才能確保塑料來料的品質穩定性，也才能正確的進行加工條件的設定掌控。塑膠材料的檢測通常是以標準試片或是標準測試條件，遵循ASTM 或ISO 所規範的測試標準程序來進行量測，這種規定的標準量測條件與實際生產條件或產品失效條件之間可能會存在一定程度上的差異性。所以如何正確應用塑料量測數據來協助塑料產品設計開發與成型加工的問題解決，是塑料產業從業人員須具備的技術能力。
循環經濟下的塑料應用趨勢
近年來全球產業界致力於地球資源環保與節能減碳的議題推動，循環經濟的新型模式也成為是國際上各產業調整的方向。希望透過資源的再利用，讓產品與資源的生命週期延長或不斷循環利用，以有效緩解廢棄物產生與污染問題。國際上多間指標性企業（例如IKEA、Unilever、NIKE……等）也都宣示企業環境永續的宣言，大多都宣示在未來幾年內，塑料產品的回收料或再生料的使用比例須達成一定的目標。所以在塑料加工產業未來塑料配方中的回收料添加與再生料的使用將會越來越多，這也讓回收與再生塑料的性質量測與性質穩定性的重要性受到高度關注。加工廠商自行建立塑料檢測單位與塑料量測項目，來針對塑料配方的正確調整與產品品質穩定性的管控，將是未來產業的趨勢。
工業4.0 革新下的塑料大數據資訊的重要性
近年來全球產業界如火如荼開始著手建立工業4.0 的革新，提高生產自動化程度與智慧化生產技術，運用大數據資料讓生產效率與製造力更加提升。在工業4.0 的發展下也讓塑膠材料的性質量測數據變成更加重要。
塑料量測數據所建立的數據資料庫，對於塑料成型加工產業是一項極重要的大數據資料，能夠掌控塑料數據將有利於主導產業創新的發展。塑料數據資料庫對於產品設計、模具設計與成型加工參數控制上都具有決定性的影響。有正確的材料數據才能設計正確的產品與模具，也才能正確進行成型加工條件的設定與調整。有了塑料量測數據資訊就可以在產品設計前期將產品品質與可能發生的不良現象或失效可能性分析出來，可以大幅縮短產品開發時程，也可以把產品在生產過程中可能遭遇的問題來進行提前防範、修正或解決。塑膠材料性質量測數據的獲取與資料庫的建立，在未來工業4.0 智慧化生產的發展下，此塑料量測大數據將是一項決定勝負的利器。■
