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運用田口方法探討具有較佳透氣度射出成型模具之最適製程參數

為了解決mold mould差異的問題，作者楊欣宜 這樣論述：

模具是現代工業射出成形中常見的一種量產工具，但也會因為模具的設計而產生成品有包風等缺陷，目前通常會製作排氣溝槽或運用具有排氣功能之鋼材來克服，但礙於鋼材的規格制訂與氣體跑動不確定性，故在包風問題解決上仍有長足進步的空間。因此，如何製作兼具機械性質與透氣度之射出成型模具，變成一個重要研究方向。本研究運用選擇性雷射熔融印製實驗試片並運用田口方法來探討兼具機械性質與透氣度之射出成型模仁最適製程參數，並製作塑膠射出成型模具及模仁，進行塑膠射出成型及驗證其效益，最後提出可以製作兼具機械性質與透氣度之射出成型模具最適製程參數。 研究結果發現，可以製作兼具機械性質與透氣度塑膠射出成型模具及模仁之選擇

性雷射熔融最適製程參數為層厚 30 µm、雷射間距 141 µm、掃描速度 220 mm/s 以及雷射功率 50 W。影響塑膠射出成型模具之機械性質與透氣度之最重要製程參數為層厚，其次為雷射間距。本研究成果具備產業利用性與工業實用價值，因本研究成果可以提供新產品於研發階段所需之具有排氣功能之塑膠射出成型模仁。

S 型擴散流道設計用於重力鑄造

為了解決mold mould差異的問題，作者羅章元 這樣論述：

重力鑄造的流道設計，需要讓金屬液體進入模穴時之速度降低至所謂的底澆臨界速度以下，讓金屬液體能穩定的從模穴底部慢慢充填。如果金屬液體超過底澆臨界速度時，澆鑄液體與空氣接觸的表面所形成的氧化膜，會因此而捲入至金屬液的本體內，而造成鑄件的品質下降。本研究應用所謂彎曲擴散的流道設計，能在有限的模具空間內，設計所謂S型擴散流道，於豎澆道出口處與之連接。澆鑄過程中，液體受重力影響下，於此處時液體的動能達到最大而橫向截面為最小。因此，高速的液體進入此轉彎且橫向截面漸大的擴散流道形體(S型擴散流道)時，液體從垂直方向轉為水平方向的同時，將液體橫向分散開，促使金屬液體之橫向截面積增大。在質量守恆的情況下，而橫

向擴散的金屬液體因截面變大，流速因此而下降。應用計算流體動力模擬軟體，模擬鋁合金液體在不同尺寸的轉彎半徑下，液體經歷轉彎的同時，其橫向截面積擴大的過程，進行數值資料分析，分別針對三階段的轉彎形體的液體速度變化進行分析，以找出最佳的S型擴散流道，並且進行水類比實驗，以驗證電腦模擬的差異性。最佳S型擴散流道之三個階段，彎曲半徑分別為50、23、以及22 mm，以及每階段之出口與入口截面積比，分別為1.49、1.5及1.8 ，最終整體S型擴散流道之截面積比為4.05。由鋁液模擬結果可以預測此最佳S型擴散流道，能使高動能流體轉換成靜壓力，其壓力回覆係數為1.41。液體經過三階段的橫向截面的擴大，由原來

入口速度2.0 m/s (約壓力頭高度300mm的液體降落速度)鋁液速度降至0.42 ±0.01 m/s，低於臨界速度以下。如此能有助於避免鑄造過程捲入雙膜缺陷、氣泡等問題。再者，流出係數(Cd)為0.84，鋁液澆鑄流量為8.18±0.2 ×10^(-4) m3/s，如此可以維持一定的鑄造時間，以及避免冷接問題。本研究所提出的最佳S型擴散流道，以達到降低流體速度並且保持一定流量，所謂最佳流道方案設計的目的。