氣體反壓與動態模具溫控技術應用於熱塑性彈性體高減重比之超臨界微細發泡射出成型泡體均勻性之研究

李冠樺

doi:10.6840/cycu201700851

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气体反压与动态模具温控技术应用於热塑性弹性体高减重比之超临界微细发泡射出成型泡体均匀性之研究

Study of Foaming Uniformity Control of High Weight Reduction Microcellular Injection Molded Thermoplastic Elastomer

李冠桦 , 博士　　导师：陈夏宗　　

繁体中文 DOI： 10.6840/cycu201700851

超临界微细发泡成型；泡体控制；热塑性弹性体；减重比； Microcellular injection molding ； cell size control ； thermal plastic elastomer ； weight reduction

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摘要 │ 参考文献 (59) │ 国际计量

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并列摘要〈TOP〉

Microcellular injeciton molding process is widely used in different industry including automotive, packaging, sporting goods, industrial and electrical parts since Mucell process itself offers many advantages such as material and energy saving, low cycle time, cost effective and dimension stability of the products.
Thermoplastic Polyurethane (TPU) is a common material for molding the outsole of shoes because of its outstanding properties such as hardness, abrasion resistance, and elasticity. Many shoe manufacturers started to apply Mucell® process into TPU midsoles manufacturing, but yet still has several problems to move in mass production, the main problem needs to be solved is the uniformity of the cell size in the midsole, the cell size will be affected by injection process induced pressure drops which lower the cell size uniformity in different region and lower the bouncing properties. To solve this problem, dynamic mold temperature control and gas counter pressure technology were applied to achieve the uniform cell size distribution midsole using Mucell process in this study. Several process parameters were compared and discussed through average cell diameter distribution, cell density, hardness and uniformity of the cells. The results show that 40% of cell diameter can be controlled within 20~40µm under DMTC and 50% of the cells diameter can be controlled into 10~30 µm under GCP. The best results which combine DMTC and GCP into Mucell process can achieve
over 80% of the cell size within 20~40µm improve the uniformity of midsole manufacturing.

参考文献 ( 59 ) 〈TOP〉

3. C. B. Park and N. P. Suh, “Extrusion of microcellular polymers using a rapid pressure drop device”, Society of Plastic Engineers Technical Papers, Vol.39, pp.1818-1822 (1993).
连结：
6. Eckert, C.A., "Supercritical fluids as solvents for chemical and materials processing", Nature 383, pp313-318 (1996).
连结：
7. K. T. Okamoto, "Microcellular Processing", Hanser Gardner Publishers (2003).
连结：
9. Zirkel, L., M. Jakob and H. Münstedt, Journal of Supercritical Fluids, 49(1), pp.103-pp.110 (2009).
连结：
10. Ramesh, N. S., Rasmussen, D. H. and Campbell, G. A., 1991, "Numerical and Experimental Studies of Bubble Growth during the Microcellular Foaming Process", Polymer Engineering and Science, Vol. 31, No. 23, pp.1657.
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