纖維複合材料於射出成型中長纖維之排向與斷裂歷程之研究

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Title:	纖維複合材料於射出成型中長纖維之排向與斷裂歷程之研究
Authors:	徐嘉;彭湘嵐;黃招財;黃聖杰;曾煥昌;張榮語
Keywords:	射出成型;纖維增強熱塑性塑料;纖維排向;纖維斷裂
Date:	2017-09-07
Issue Date:	2018-05-24 12:12:16 (UTC+8)
Abstract:	近年來在環保綠能驅使下，從歐美先進國家引導一股汽車輕量化之風潮，其中具有高強度、重量輕之材料成為大家努力之方向，尤其是利用纖維強化塑膠(Fiber reinforce thermoplastics, FRT)來取代部份金屬零組件，讓汽車重量大大減輕。然而，大多數人並不了解纖維強化塑膠之所以能提昇塑膠強度，主要靠纖維之微結構特性，此等微結構特性非常複雜，加上射出成型製程須經歷螺桿塑化，流經流道，澆口，才抵達模穴內，因此很難加以控制與管理。為此，本文整合螺桿塑化到射出製程，並以ASTM D638標準樣品系統當基礎，深入探索纖維排向的影響性以及纖維長度的變化。研究結果顯示，由於ASTM D638標準樣品系統具有收縮與膨脹的結構特性，所以導致纖維排向會受到流場影響，特別是壓縮區之流動方向對應的方向張量a11會被先被強化再鬆弛，但同時在垂直流動方向張量a22則先會被鬆弛再被強化。再則，當熔膠通過澆口進入模穴時，纖維長度在產品表面的長度斷裂很明顯，但在核心層之長度斷裂就平緩許多。另外，為了確認我們研究的正確性，我們選定含有纖維微結構實驗數據之文獻，針對不同材料歷經螺桿與模穴後之排向平均值與在產品之纖維平均長度進行比對，結果顯示，本研究之數值預測與文獻之實驗結果趨勢與量值非常吻合。
Relation:	2017模具暨應用產業技術論文發表會論文集, PP 65-72
Appears in Collections:	[Graduate Institute & Department of Chemical and Materials Engineering] Proceeding

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