玻璃纖維氈(GMT)在壓縮成型製程黏彈特性變化之研究

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Title:	玻璃纖維氈(GMT)在壓縮成型製程黏彈特性變化之研究
Authors:	黃招財;簡澤宇;陳令玨;林國賡;王智偉;許嘉翔;張榮語
Keywords:	輕量化技術;玻璃纖維氈;壓縮成型製程;纖維熔膠分離
Date:	2019-07-05
Issue Date:	2019-09-10 12:11:34 (UTC+8)
Publisher:	博士文創事業有限公司
Abstract:	壓縮製程是產業輕量技術非常重要之一，它的特點是能提供比較緩和之成型機理，以確保纖維在最後產品能具有一定長度與機械強度；在壓縮製程中玻璃纖維氈(Glass Mat Thermoplastics, 後續簡稱GMT)材料之應用非常普遍，然而此等材料具有非常複雜之配方組合，加上製程引導之複雜性引發GMT材料內微結構變化無法有效理解與掌握，因此實際應用上仍舊非常地挑戰。有鑑於此，在本文中，我們具體設計一個測試平台與方法，可以實際量測GMT材料之流變特性；更具體而言，我們利用壓縮程序進行中，適當地記錄壓縮力與壓縮間距之變化歷程關係特性，再利用此等關係特性推估出GMT材料之流變特性參數。再則，我們將此等流變特性與其他重要材料參數整合到Moldex3D 軟體，進行模擬壓縮成型製程之流動行為。接著我們進一步比較模擬分析與實驗之壓縮成型程序，結果顯示(1) 在壓縮力隨壓縮間距變化呈現指數成長之關係，模擬分析與實驗結果趨勢上很吻合；(2)在壓縮程序的初期，模擬分析結果高於實驗結果，這是因為實際上GMT材料在預熱時會產生嚴重之體積膨脹(以本文研究發現體積膨脹達50%)，此部份模擬分析目前未考量，此等體積膨脹將導致實驗上壓縮力之歷程變化較緩和；另一方面，在壓縮程序之後期，模擬結果遠小於實驗結果，此部份乃因實際GMT材料在此階段時纖維熔膠產生交互作用力變化，此等作用力(特別是纖維產生聚集及糾纏效應)將進一步導致纖維熔膠分離作用，進而呈現模擬之壓縮力遠小於實驗結果。
Relation:	機械新刊 32, p.56
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