前言
塑胶材料优异的物理性质与极高性价比的经济优势,已全面覆盖人类生活领域的各项产品,因高性价比之发展优势,造成各方材料厂商积极开发不同应用领域的塑料,从生活塑料、工程塑料,特殊应用高性能塑料及生物兼容塑料等等。在塑料产品之制造方法中,射出成型是各项工艺中广泛应用的,可实现大量及快速生产的经济效益。而在众多塑料射出成型过程中,必须是仰赖加工流程之调校经验,预先对材料特性进行认识及分析,方可减少调校时间并降低产品质量缺点,并提升生产效益。
在射出成型工艺中,相关之塑料性质量测分析包含流变分析、PVT分析、热传分析等,本文针对PVT分析部分进行详细介绍如下。PVT仪器可量测出塑料在温度、压力变化下的体积变动数据,藉以获得该材料的PVT物理性质,再透过有效之
模流分析来优化射出产品。
PVT测试单元架构
PVT量测取得的主要数据为压力、温度与比容(即密度倒数),PVT曲线描述塑料在熔融状态与固化状态转变过程中,材料之体积(或比容值)随温度及压力的外在变化,所呈现出三者数值之间的关联性。在量测过程中,仪器持续收集所需的数据,并记录原始数据给用户进行分析与模式细数之计算,来满足加工、生产或其他应用之预测分析需求。
本公司PVT测试设备遵循ISO17744标准,系将受测材料放置于一组含加热、冷却功能,温度可控的测试料筒内,使用密封垫将受测材料包覆其中以防止泄漏。受测材料可为粒状或粉状,使用上、下活塞顶住密封垫,测试期间对活塞施加压力,对待测材料进行加压与稳定持压控制,并搭配高精度行程传感器,获得比容值的变化(详如图1),此操作模式的PVT测试过程与射出成型制程比较相符。