技術介紹-超臨界流體發泡射出成型 @ SuniGlobal的部落格

哈囉大家好~~小編又來跟大家分享技術啦!!今天要分享的技術名為

超臨界流體發泡射出成型(microcellular injection molding)

此技術使用超臨界流體(N₂、CO₂)注入熔膠中，並控制其溫度與壓力，使其在充填入模穴後開始發泡，讓產品擁有如蜂巢般的內部構造。該技術於1993由麻省理工學院(MIT)授權給Trexel公司進行商業化的製程開發，Engel公司並於2000年推出微細發泡射出成型機，之後廣泛運用於電器產品內部零件，汽車零件，連接器上。

Mucell技術產品內部構造圖

Mucell技術應用領域圖

技術內容

塑膠微發泡射出製程(MuCell®)是將超臨界流體(N₂或CO₂)注入射出機料管中,透過螺桿將超臨界流體與塑料混鍊成均勻單相流體。超臨界流體與熔融態高分子之勻相混合物在射出過程中因為瞬間壓降造成熱力學不平衡，使得流體進入模穴後氣體得以從熔融態塑料當中擴散成核並長成均勻微細氣泡。含有微細氣泡的塑料經模具冷卻固化得到微細發泡成品。此一製程省去傳統製程的保壓階段而節省製程周期時間同時解決傳統射出產品不均勻收縮與翹曲變形等問題而大幅提昇產品尺寸精度。另外，微發泡製程較一般射出製程有較短的生產週期，其產品因使用氣體做為發泡媒介而兼具製程環保、產品輕量化的優點且產品塑料可回收。

超臨界流體發泡射出成型製程設備圖

超臨界流體(Supercritical Fluid SCF)

超臨界流體其狀態不屬於固、液、氣三相態，廣義來說，可以把SCF解釋成一個液態、氣態共存的特殊狀況，超臨界流體與氣體一樣具有壓縮性，也有很好的擴散性，但又具有與液體相同的良好流動性，密度大約在0.1~1.0g/ml，因此超臨界流體發泡技術運用SCF作為此技術的添加物質

二氧化碳狀態圖

超臨界流體發泡射出相關研究

近年來Mucell製程精益求精，運用相關製程以達內部孔徑大小，以及泡體分布的均勻性，且因Mucell的產品表面經常有氣泡痕的產生，因此無法當作A及表面的外觀面確保整體產品的一致性，此時有一些研究重心轉往控制Mucell產品的成品表面，如中原大學射出成型研究室的鍾博士、許博士、蕭工程師等人都做過相關的研究，其中涵蓋許多技術層面，有一項技術就是之前小編有介紹過的動態模溫技術，在使用了這些搭配製程後可大幅提升產品表面的光澤度，以及降低粗糙度。