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射出壓縮成型模具精度分析

  導(dǎo)光板在LCD中主要為引導(dǎo)光線前進(jìn)的方向,因此為L(zhǎng)CD背光模塊中的重要零件挂蹦,而導(dǎo)光板的品質(zhì)特性瞪栋,主要在尺寸、外觀叼叙、光學(xué)特性等三方面須有高精度的等級(jí)荷焦。但在一般射出成型中,由于保壓是由入澆口進(jìn)行模穴保壓么酪,致使產(chǎn)品易有殘留應(yīng)力產(chǎn)生掌范。因此,結(jié)合射出與壓縮的成型方式為新興的制程技術(shù)长尼。 

  然而不管是射出成型或者是射出壓縮成型制程睦键,其制程參數(shù)相當(dāng)眾多。因此為射出成型法和射出壓縮成型來制造產(chǎn)品尺寸精密度瞻替、品質(zhì)要求甚高的導(dǎo)光板栗沫,須選擇適當(dāng)?shù)闹瞥虠l件須互相調(diào)整搭配,才能制造出收縮遥倦、翹曲及殘余應(yīng)力值小的導(dǎo)光板谤绳。再者,于射出成型與射出壓縮成型制程中袒哥,由于模穴壓力缩筛、鎖模力、模具溫異等因素,亦會(huì)影響到模具的精度瞎抛。

  因此本研究旨在探討導(dǎo)光板于射出成型與射出壓縮成型制程下艺演,造成成品精度不佳的主要因素。研究過程分別以C-MOLD和ANSYS工程軟件桐臊,模擬射出成型與射出壓縮成型模具的變形產(chǎn)品的收縮分析胎撤,并結(jié)合田口品質(zhì)工程法找出最佳制程參數(shù),來探討成品精度不良之因素豪硅。

  1哩照、前   言

  現(xiàn)今的制程領(lǐng)域中,產(chǎn)品不僅朝輕懒浮、薄飘弧、短、小的目標(biāo)邁進(jìn)删广,且其制造精度亦由以往的厘米要尚,進(jìn)展成現(xiàn)今的次微米,甚至更欲往奈米的目標(biāo)邁進(jìn)剩知,如光電系統(tǒng)中關(guān)鍵零組件之一的導(dǎo)光板朽擒。由于導(dǎo)光板在LCD中主要為引導(dǎo)光線前進(jìn)的方向,因此為L(zhǎng)CD背光模塊中的重要零件瞭剧,應(yīng)用領(lǐng)域是十分廣泛今搂,舉凡手機(jī)屏幕、筆記型計(jì)算機(jī)盘挠、影像電話饼簸、小型電視等,由于這些產(chǎn)品目前幾乎是人人所須具備的隨身工具遗挚,因此面對(duì)如此龐大市場(chǎng)倾皿,目前業(yè)界在制造導(dǎo)光板皆以具有低成本、高產(chǎn)量及可行自動(dòng)化優(yōu)點(diǎn)的射出成型法<Injection Molding IN>滿足高精度產(chǎn)量之需求勃犬。

  而導(dǎo)光板的品質(zhì)特性惩阶,主要在尺寸、外觀扣汪、光學(xué)特性等三方面須有高精度的等級(jí)断楷,雖然目前業(yè)界大多采用射出成型來制造,但是對(duì)于尺寸長(zhǎng)厚比大的導(dǎo)光板而言私痹,在尺寸脐嫂、外觀、和學(xué)特性上即無法達(dá)到高精度的要求紊遵。此乃因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的射出成型中,在每次制程循環(huán)中,保壓是由油壓缸加壓暗膜,使入澆口的壓縮匀奏,但由于壓力源皆是由入澆口傳遞,致使產(chǎn)品易有流動(dòng)殘留應(yīng)力產(chǎn)生学搜、熔膠分子流向明顯娃善,因此很難同時(shí)兼顧到讓成品收縮量減少、模穴內(nèi)壓力降低及熔膠分子定向減少瑞佩,這些情形諸如:增加保壓壓力 或保壓時(shí)間聚磺,雖然可減少收縮,卻增加內(nèi)應(yīng)力與分子定向智谓;再者莹宁,提高模具溫度與塑料溫度,雖然可減少壓力降及熔膠分子的定向嚎蛀,卻會(huì)增加成品的收縮审腺,以及讓成形周期時(shí)間增加。所以缰畦,為了改善傳統(tǒng)保壓方式的缺失确列,使能制造出尺寸精確、性質(zhì)優(yōu)異的產(chǎn)品肥稠,逐發(fā)展一新興的制程技術(shù)一射出壓縮成型(Injection Compress Molding我昵,ICM)。

  射出壓縮成型乃在傳統(tǒng)射出成型的后充填過程加一個(gè)壓縮步驟玫桅,由壓縮油壓缸自模壁自澆口傳輸壓力芬角, 此一方式改善了成品收縮,又不致殘?zhí)喾肿佣ㄏ蚺c內(nèi)應(yīng)力鳞编。因此近年來隨著政府提倡高精密產(chǎn)業(yè)的趨勢(shì)汁蝶,加上業(yè)者為了提升競(jìng)爭(zhēng)力與獲利,許多業(yè)界與學(xué)術(shù)單位紛紛投入精密射出成型之制程參數(shù)的研究论悴。Greener曾以傳統(tǒng)射出成型與精密射出成型做一比較掖棉,由表中可知后填階段的模溫控制及保壓機(jī)制,是決定品質(zhì)的關(guān)鍵膀估。

  Yoon and Wang依據(jù)分子定向產(chǎn)生的原因幔亥,提出影響分子定向主要有融膠溫定、模具溫度察纯、充力值保持一定帕棉,而給予模穴適度的熔膠補(bǔ)償。此種保壓方式雖然可避免成品的收填速度饼记、保壓壓力四者香伴。Friedrichs等學(xué)者就薄壁零件的設(shè)計(jì)及射出壓縮成型制程,作過一系列的研究及探討,該文中指出射出壓縮成型具有易自動(dòng)化即纲、成形速度快具帮,適合各類塑性塑料及可變化膜厚等優(yōu)點(diǎn),塑料及可變化膜厚等優(yōu)點(diǎn)低斋,并指出影響射出壓縮成型的主要制程參數(shù)為壓縮距離停迫、后壓縮起始延遲時(shí)間、后壓縮油壓缸壓力司逗、融膠溫度擎若、模溫等五項(xiàng)。中原大學(xué)陳秋君的碩士論文改佛,以含加熱系統(tǒng)的鏡片模具漂肖,由熱影像儀把熱能變成視覺影像轉(zhuǎn)換,采取模仁與模穴表面的溫度史糕,并藉由軟件包C-MOLD與ANSYS的仿真 ,分別探討含導(dǎo)熱管與未含導(dǎo)熱管的模具溫度分布汁讹。中與大學(xué)凌啟文利用有限元素法,探討模具溫度對(duì)于模具本身與射出機(jī)模板的溫度分布情形與變形趨勢(shì)锤知,及保壓壓力對(duì)于模穴變形與成品品質(zhì)影響棋裳,以印證模具溫度對(duì)模具壽命,和模溫贩纵、保壓壓力對(duì)成品品質(zhì)影響的重要性凭协。

  由上述文獻(xiàn)可知不管是射出成型或者是射出壓縮成型制程,其制程參數(shù)皆是眾多懒叛,因此目前已有許多位學(xué)者皆以制程數(shù)為變量丸冕,探討如何以制成條件的互相調(diào)整搭配,來制造出產(chǎn)品尺寸的精密度薛窥、品質(zhì)要求甚高的產(chǎn)品胖烛。


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