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製造程序與材料加工概要
AIC 產品設計碩士先修課程 第三屆日 B 班 Winny 2008.8.15
塑膠的性質
• 電與熱的傳導性差• 不耐高溫• 過重負荷會變形• 韌性低於金屬• 有些會融於溶劑• 有些紫外線會劣化
• 較金屬輕• 堅固耐用• 絕緣性佳• 耐腐蝕,難氧化• 可塑性大,加工容易• 富光澤,易著色
塑膠的種類
熱塑性塑膠• 加熱軟化融熔→成形→
冷卻固化定型• 常見: PE, PP, PVC, PC,
PS, PA, ABS, PET Acrylic
熱固性塑膠• 加熱軟化熔解→成形→
加熱硬化(不可再還原)• 常見: PU, PF, EP, SI, UF
塑膠成形法
• 射出成型• 真空成型• 抽出成型• 壓縮成型• 吹塑成型
• 發泡成型• 迴轉成型• 注模成型• 瀝鑄成型
射出成型
進料
螺旋馬達 螺旋桿 加熱桶
母模 公模
成品
應用產品:玩具、擋泥板、餐具、家電
優點:原料損失少 造型複雜度高 完工處理方便 成型有色料
真空成型
加熱
成型片
模具
抽真空
成型品
應用產品:機械外殼、燈罩、免洗餐具
優點:大量小量皆可 成本低缺點:高精密度之產品無法製造 厚薄程度不定
擠製成型 / 抽出成型
進料
螺旋馬達 螺旋桿 加熱桶 冷卻槽 壓軸 抽出材
成型模具
應用產品:管材、電線包覆物、窗框
主要應用於生產管、板和軟片等
壓縮成型
應用產品:安全帽、浴缸、汽車零件
所使用的原料大部分為粉狀或粒狀的熱固性塑膠優點:均勻保壓減少不均勻收縮 克服凹陷及翹曲 緩和比容積變化 增進尺寸精度缺點:成型慢
公模
母模原料
公模
母模
成品
吹塑成型
應用產品:水壺、垃圾桶、水桶
優點:成型速度快 厚薄較均勻
模具
塑料 塑料 成品
吹氣
發泡成型
母模公模 蒸氣 成品 頂出桿
原料
應用產品:製造隔熱、緩衝、漂浮的構造材
迴轉成型
金屬模
固定框
應用產品:人體模型、家具
優點:低成本的設備製造 中空的大型成品缺點:中少量產 造型簡單 精度不高
注模成型
原型
矽酯 觸媒
翻模
模子 樹酯
複製品
模子
應用產品:手飾、家具、門飾
優點:適合少量生產 可製造反拔模的產品
瀝鑄成型
金屬模 油槽 加熱爐
倒入熔膠 加熱 倒出多餘熔膠 熔融 水冷 取出
應用產品:柔軟中空成形品
優點:適合中小量生產
塑膠產品設計
• 拔模斜度
至少 1°使成品容易脫模
• 分模線設在不明顯處設在毛邊易處理處
• 反拔模使成品能直接取出
• 厚度設定厚度均勻才不致變形不浪費成本
• 強度設定增加強度的方式: R角、肋條、表面凹凸
• R 角在轉角處增加R,能提升成形性R角可緩和衝擊,防止變形
金屬
玻璃
木頭
Team Work
‧材料屬性 &種類‧成形或加工方法‧表面處理
金屬
鋁擠型加工 ‧材料屬性 &種類‧成形或加工方法‧表面處理脫臘成形
化學蝕刻
雷射切割 擠製成形
鍛造成形
玻璃
吹管成型 ‧材料屬性 &種類‧成形或加工方法‧表面處理模型吹管成型
木頭
CNC切割 ‧材料屬性 &種類‧成形或加工方法‧表面處理合板彎曲成型
合板 3D成型
Reference
• Making It | Manufacturing Techniques for Product Design ISBN-13: 9781856695060