The principle and the applications of the smallest injection molding machine equip with flat screw for micro injection 徐正立1、高龙文1、王膺杰2 Cheng-Li Hsu, Lung-Wen Kao, Ying-Chieh Wang 1 映通股份有限公司 2 中原大学 模具与成型科技研发中心 中文摘要 随着科技之进步，产品不断往轻薄短小且更加精密之方向发展，因而衍生出次世代产业需求之微成型技术，以满足在光电通讯、影相传输、生化医疗、信息储存与精密机械等应用领域日益提高之需求。这些微细组件中与高分子相关之成型，则有赖精密微量射出成型才能达到低价量产之实值产业价值。因此，以创新式碟式螺杆进行塑料塑化的微射出成型机，不仅可以将塑料均匀地塑化，更因为利用伺服马达驱动柱塞来进行射出，可以达到高精密度的料量控制、射出速度控制与精确保压控制等传统射出成型机所无法达到之精密度与稳定度。对于精密产品与微结构成型之转写性、精密度和平整度以及光学特性都可达到极严格之要求，是产业升级着力的重要方向。 关键词: 碟式螺杆、微射出成型机。 一、前言 近几年许多以高分子为基材的微成型技术 受到了重视并积极发展，如微射出成型[1-2]，微铸造成型[3-4]，微热压成型[5-6]等技术已被应用于生医、电子、微机电等精密微细产品上。高分子材料提供宽广的物理与化学性质，并且具有成本低与容易成型量产的优点，使微射出成型成为微成型术中最受重视的技术。 在微成型技术中，近几年使用微射出成型技术成型具微特征或微尺寸的产品，已显现出其具有商业潜能。而微射出成型技术，因具有成型周期短而被认为具有量产的高优势，许多的微尺寸或具微特征的产品，如：微光学组件、微帮浦、微热交换器、生物芯片等已成功使用微射出成型技术来成型。在微射出成型的研究上，Zhao[7]针对微齿輪之成型提出融胶计量精度与保压时间对成型质量有最大之影响。而最近由Chen [8]提出之研究指出模温与保压压力明显影响成型之正确性。而在微射出成型的制程中，高分子融胶在精密计量之后是以高速、高压从射嘴射出，这样也就代表着融胶是在高剪应变率、高剪应力充填进入微特征、微尺寸模穴里，可以发现在微射出的成型技术上，硬设备的性能要求上是非常严格的，尤其是微射出成型所生产的零件都相当细小与精密，所以机器除了高性能之外，稳定性也是格外的重要。然而，由于未有专用的微射出成型机，仅使用传统的小吨数射出成型机来进行成型，不仅无法满足成型微小产品时，所需精确计量、射出与保压控制等精密成型之需求，而经常导致融胶在微结构中无法有效成型，或是无法准确控制量料而常有毛边产生，并且因为模具无法合适的小型化，也迫使模具成本提高。此外，当具有微特征的产品变大或是微结构的几何变复杂时，微射出成型的产品成型精度可能会降低。 在本论文中，将说明一应用创新式碟式螺杆的微射出成型机原理，并藉由模穴中的压力监测系统，进行此微射出成型机的成型稳定性验证，包含射出阶段、保压阶段与冷却阶段之压力监测比较，以验证此微射出成型机之高度稳定性与精密性。最后再以多项成型应用案例说明此微射出成型机之功能性与实用性。希望藉由本论文之详细说明，可以充分了解此应用创新式碟式螺杆的微射出成型机，在成型微细与微特征产品之优点与有别于传统小型射出机芝精密特性。 |
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