■全鏈管理 / 蔡穎玫 博士
楔子
塑膠射出成型產品中的殘留應力一直以來都是一個困擾製程工程師和設計師的老問題。這種應力的形成與微觀層面的塑料高分子鏈在射出成型製程中的形態和分子間距離的變化密切相關。然而,儘管我們深知微觀結構的變化對殘留應力的影響,我們目前僅能透過控制巨觀性質,如溫度、壓力和速度,來間接調整分子鏈排布,以使塑膠在製程過程中盡可能地保持最低程度的殘留應力。
幸運的是,現代科學工具讓我們能夠深入檢視產品質量,預先了解原始設計可能導致的殘留應力,並透過科學化的方法快速驗證設計變更。這期的專題報導深入探討射出成型塑件殘留應力的成因與解決方案。我們從微觀的角度著手,探討塑料高分子鏈在射出成型過程中的運動行為,特別是充填流場、溫度和壓力對分子鏈排布的影響。
殘留應力是一個複雜的課題,高分子鏈在射出成型過程中的運動能力受到多方面因素的制約,包括產品流道設計決定塑料流動路徑、模具水路設計決定塑料冷卻速率。我們詳細討論這些因素如何影響高分子鏈的排列和形態,進而導致產品最終的殘留應力。
並且,我們以模流分析案例來演示科學化的解決方案。模流分析是一種有力的工具,可以模擬塑膠在射出成型過程中的流動行為,幫助我們理解看不到的微觀到巨觀表相的呈現,進而針對殘留應力問題提出有效的改進建議。
透過這期的報導,我們將深入瞭解塑膠高分子鏈的行為,從而更好地應對並解決射出成型產品中的殘留應力問題。