Bas-Day-1-2 ABS塑料矽胶模 - 4pages - 7

德霖機械 3D數位設計中心 張達元
分析結果 - 注型品質因子
S/N -14.27
S/N (d B )
S3 0.58 0.74 0.94 0.60 0.68 0.60 … 0.92 0.80 0.94 0.78 0.70 0.40


S
(y
i 1
i
y ) 2 /(n 1)
其中，m為特性的目標值，yi為實驗特性值，
y 為實驗特性值的平均值，S2為實驗的變異數。
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4
實驗結果 - 硬度分析
Run 1 2 3 4 5 6 … 13 14 15 16 17 18 Noise factors N1 90.25 92.74 92.58 93.25 92.75 93.00 … 90.89 90.75 90.75 90.75 90.21 91.25 N2 89.25 93.25 92.25 90.50 92.12 92.62 … 90.00 89.01 89.21 89.12 89.74 89.01 平均值
EXP - 15 德霖機械 3D數位設計中心 張達元 EXP - 16
n S/N 10 log ( yi m) 2 / n 10 log ( y m) 2 S2 i 1
n
塑料注型量(B) 35/70 35/70 35/70 40/80 40/80 40/80 … … 40/80 40/80 40/80 45/90 45/90 45/90
最適流道參數設計
分析特性 充填時間 氣泡數目 縫合線數 分析特性 充填時間 氣泡數目 縫合線數 最適控制因子水準設計 澆道數目 1 1 1 澆道直徑 5 mm 5 mm 6 mm 直交表實驗 最佳值 3.40秒 49 309 平均值 4.15秒 61 365 澆口直徑 3 mm 2 mm 2 mm 冒口數目 無 無 2
直交表模擬實驗
流道設計控制因子：
澆道數目、澆道直徑、澆 口直徑、冒口數目、塑 料注入方向 五項。
因子說明 A B C D 澆道數 目 澆道直 徑 澆口直 徑 冒口數 目 Level 1 1 5 mm 2 mm 無
上方
Level 2 2 6 mm 3 mm 2
Level 3 7 mm 4 mm 4
研究內容
矽膠模流道系統模擬實驗
以Pro/E軟體設計分析模型，以Modex3D軟體模擬塑料注型 過程，探討出最佳的流道設計，以一藍芽耳機外殼為例。
造模參數
真空壓力
流道系統
分模線 冒口 塑料流動模式 澆道面積
真空注型 技術
低熔點金屬 ABS PC 注型模具傾角 真空壓力 琥珀 塑料固化溫度與時間 模具預熱溫度時間
注入方向 上方 橫側面 上方
驗證實驗結果 3.41秒 53 321
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EXP - 10
CAD/CAE/RTV
分析特性一 最低充填時間 最佳製程效率
澆道數目 1 澆道直徑 5 mm 澆口直徑 3 mm 無冒口設計 注入方向 上方
設定
塑料充填時間、 可能氣泡數、 融合線數 三項分析特性
E
塑料注 入方向
L18直交表模擬實驗
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EXP - 7
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EXP - 8
2
Moldex 3D 模擬結果
No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 A 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 2 2 2 2 2 B 1 1 1 2 2 2 3 3 3 1 1 1 2 2 2 3 3 3 C 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 D 1 2 3 1 2 3 2 3 1 3 1 2 2 3 1 3 1 2 E 1 2 3 2 3 1 1 2 3 3 1 2 3 1 2 2 3 1 充填時間（秒） 3.40 3.57 3.71 3.58 3.71 3.79 3.78 4.00 3.74 4.41 3.74 4.42 4.72 4.22 4.77 5.59 5.12 4.41 可能氣泡數 49 58 55 56 54 52 55 56 53 57 69 58 66 84 68 67 59 85 預測縫合線數 309 313 357 317 366 314 329 334 369 407 395 394 387 378 408 413 391 388 EXP - 9
N3 92.54 91.84 91.75 92.50 92.68 91.25 … 88.81 90.00 88.81 88.71 89.64 89.32
Avg. 90.68 92.61 92.19 92.08 92.52 92.29 … 89.90 89.92 89.59 89.53 89.86 89.86 86.017
薄形塑件真空注型實驗
以注型件硬度與注型品質為分析特性，注型體高度為訊號因 子，利用動態田口分析法，探討出最適注型參數設計。
注型材料
注型參數
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EXP - 3
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EXP - 4
1
真空矽膠模具製程
1. 完成模具心模。 2. 將原始模型固定於模板 上完成注型模板。 3. 依比例調配矽膠材料與 硬化劑，並攪拌之。 4. 矽膠模材真空脫泡處 理。 5. 模材注入注型模板中。 6. 矽膠模具二次真空脫泡 處理。 7. 矽膠模具低溫烘乾硬化 後，分模處理。 8. 完成矽膠模具。
預熱溫度(C) 55 65 75 55 65 75 … … 55 65 75 55 65 75
預熱時間(D) 30 40 50 30 40 50 … … 4測點 – 取平均值分析 以望目特性分析 (目標值 Shore hardness type A - 90) 干擾因子 –柱型體高度 (3/6/9 mm)
充填時間：3.41秒
CAD/CAE/RTV
分析特性二 最低氣泡數目 最佳成品外觀
澆道數目 1 澆道直徑 5 mm 澆口直徑 2 mm 無冒口設計 注入方向 側向
可能氣泡數目：53
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EXP - 11
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EXP - 12
3
CAD/CAE/RTV
副教授 二技部學生
影響塑料矽膠模真空注型參數大 抵上可分為：
矽膠材料、造模參數、流道系統設計、注型材料、真空 注型參數 等五大項。
國科會計畫編號：NSC 92-2212-E-237-006
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EXP - 2
矽膠模真空注型技術
模具材料
矽膠模材 比例 脫泡時間 硬化劑 二次脫泡時間 模料注入速度 進澆點 模具固化方式
EXP - 13 德霖機械 3D數位設計中心 張達元 EXP - 14
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L18 真空注型實驗
Run
1 2 3 4 5 6 … … 13 14 15 16 17 18
注型件硬度分析
抽真空時間(E) 15 20 25 20 25 15 … … 25 15 20 25 25 15 固化方式(F) 爐冷 常溫 風冷 常溫 風冷 爐冷 … … 爐冷 常溫 風冷 風冷 爐冷 常溫
分析特性三 最低縫合線數 最佳融合強度
澆道數目 1 澆道直徑 6 mm 澆口直徑 2 mm 冒口設計 2 注入方向 上方
縫合線數：321
ABS 塑料真空注型實驗
硬度分析實驗
將柱型體高度規劃為 干擾因子，以望目特性 得到最適因子設計；
注型件品質實驗
將柱型體高度規劃為訊 號因子，以動態直交表 實驗分析出最適因子水 準組合。
ABS塑料 矽膠模真空注型研究
Bas-Day-1-2
RTV process
矽膠模(Silicon Rubber Mold)
屬於軟式的快速模具，它的開發與 製作時間短，在真空環境下可以直 接澆注蠟材、塑膠、或其它低熔點 金屬，廣被做為小量樣品之生產模 具。
張達元1、鍾嘉偉2、江俊昱2、陳世華2
1德霖技術學院機械工程系 2德霖技術學院機械工程系
式中Mi表示訊號因子值，yij為實驗特性值。
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EXP - 19
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EXP - 20
5
實驗結果 - 注型品質因子
Run 1 2 3 4 5 6 … 13 14 15 16 17 18 訊號因子 S1 0.94 0.92 0.90 0.88 0.82 0.92 … 0.90 0.96 0.96 0.92 0.96 0.86 S2 0.78 0.88 0.95 0.78 0.70 0.84 … 0.84 0.80 0.94 0.78 0.78 0.64 平均值
EXP - 5 德霖機械 3D數位設計中心 張達元 EXP - 6
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矽膠模流道系統模擬實驗
以Pro/E軟體設計藍芽耳 機外殼3D模型， 以Rhino軟體建立模擬流 道系統與建立分析網格， 然後匯入Modex 3D軟體 進行模擬實驗。 模擬材料為UP-4280 ABS 塑料(日本ACE KAKEN)， 分為A、B二劑， 混合後於20-25oC環境 下，黏度為300-400cps。
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分析結果 - 硬度分析
S2 1.687 0.714 0.418 1.422 0.345 0.920 … 1.044 0.873 1.024 1.079 0.304 1.214 1.065 S/N -4.694
S/N (d B )