臺灣博碩士論文加值系統

在產品開發階段中暫時型模具(Rapid tool，簡稱:RT)可用於進行少量生產，以驗證產品與預期目標的差異，雖有金屬材質的RT模具，但因成本因素尚未普及，當RT模具的材質使用樹脂為主，會因材質強度問題，無法真正給予正常射出條件進行打樣試做。例如保壓壓力造成RT模具變形。本研究使用石膏可射出的石膏RT模具，透過振動加壓減少石膏的孔隙以增加強度，利用石膏翻模複製性佳的特性，將石膏和鋁塊組合成複合型模仁，可將量產時鋼模的射出參數直接用於石膏RT模具進行產品打樣。本研究以新臺幣五十元硬幣(硬幣具有防偽特徵設計)作為製作RT模具的原型，探討射出參數對微細特徵與不同澆口的模仁之影響，利用田口實驗設計法分析射出參數對微細特徵的影響，使用光學顯微鏡進行特徵量測計算複製性(Replication)。
重要結果顯示：複合型石膏RT模具除改善全石膏RT模具邊緣強度不足，可增加使用次數壽命達400次以上，射出參數中保壓壓力對於離澆口較遠之產品特徵相對重要，所製作之樣品特徵複製性可達99.4%，澆口方向與微細特徵平行，有助於熔膠流動可得較佳之樣品。本技術提供高精度與可複製產品微細特徵之快速模具，製作過程對環境污染低且低耗能製程，滿足未來環境低碳的趨勢。

Rapid tooling (RT) describes a process which either uses an RP model as a master pattern to cast a mold (Indirect tooling method) quickly or uses an RP process directly to fabricate a tool (Direct tooling method) for a limited quantity of prototype samples. Few discussions addressed the effect of the injection parameters on the quality of the molded product due to the weak strength of those RT molds. In this wok, the concept of a hybrid RT mold which combines RT mold with a reinforced circumference is proposed. The advantage of the hybrid RT mold includes fast implementation and a wide range of the setting parameters can be applied. In this work, we integrate the gypsum for RT mold and an aluminum insert to keep the advantage of a good replication and a better endurance performance of the hybrid RT mold. A methodology of how to implement the designated product to a hybrid RT mold is established. A coin with micro feature is selected to demonstrated how the setting parameters influence the replication of the molded product and determine the optimal combination of the setting parameters by using the Taguchi method. In addition, the effect of the gate location on the replication of the molded product is also discussed. The results show that the accuracy of the micro structure replication exhibits over 99.4 %. The lifetime of the hybrid RT mold can be over 400 cycles shot.

摘要................i
Abstract...........ii
誌謝...............iii
目錄................iv
表目錄..............vi
圖目錄.............vii
第一章 緒論..........1
1.1前言..............1
1.2文獻回顧..........1
1.3研究動機與目的.....3
第二章 理論基礎.......5
2.1石膏介紹...........5
2.1.1石膏的種類.......5
2.1.2石膏之化學反應與製作........6
2.2田口實驗設計法...............7
2.2.1品質特性的因子與直交表......7
2.2.2訊號雜音比.................9
2.2.3變異數分析.................9
第三章 實驗方法與流程...........11
3.1實驗流程....................11
3.2模具設計....................12
3.2.1全石膏模仁................12
3.2.2複合型模仁.................13
3.3一般產品石膏模仁設計－輪殼與煞車塊.......13
3.4微細特徵之石膏模仁設計..................17
3.4.1澆口位置與模具...............19
3.5射出實驗......................20
3.6田口實驗......................22
3.7成型品之特性檢測...............22
3.7.1一般成品....................22
3.7.2微細特徵之成品...............23
第四章 實驗結果與討論..............25
4.1全石膏模仁之射出實驗............25
4.2複合型模仁與微細特徵轉..........27
4.2.1複合型模仁...................27
4.2.2射出樣品.....................28
4.3微細特徵之田口最佳化實驗.........30
4.3.1產品尺寸量測與訊號雜音比計算...31
4.3.2 ANOVA分析結果...............36
4.3.3驗證實驗及複製性分析..........40
4.4小結...........................41
第五章 結論與未來展望..............43
5.1結論..................43
5.2未來展望..............43
參考文獻.................45
附錄A....................46
附錄B....................48
附錄C....................51
英文論文大綱..............56

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