"宗瑋工業"是利用射出成型生產塑膠產品的公司，有了這一年在產業界實習的經驗，使本人更能與學校所學的理論知識結合。本技術報告分為三個部分：第一部分是實習的前五個月，本人任職於品管部門。要了解公司的運作必須先認識公司的塑膠產品，針對塑件的結構、外觀、量測技巧、從產品的外觀與結構可以分析產品經過射出成型製程時可能產生的缺陷。第二部分是實習的後七個月，因為在品管部門針對產品的生產製造程序已經熟悉，故將本人從品管部門調換到模具部門學習產品製造的上游設計端、模具內部結構、模流分析與模具設計端的結合。第三部分則是在模具部門實習的同時，學習了傳統水路與異型水路製造方式的不同與其差異性。傳統水路的製造方式是以人工鑽孔搭配鑲入配件製造而成；異型水路的製造方式是以金屬3D列印機列印製造模仁，以雷射激光燒結使金屬粉末熔融凝固並層層疊加而成，模仁中的水路能設計成任意形式。之後以不改變原有模座水路進出口位置的前提下，針對傳統水路與異型水路的差異，搭配Moldex3D模流分析軟體，來比較CT8850工具把手產品經過射出成型製程後，產品的冷卻結果與翹曲變形。其中冷卻時間的減少會伴隨著總製程時間的降低、模溫差與產品冷卻後溫度的降低、產品翹曲變形量的改善等等，會是異型水路優於傳統水路的地方。有了異型水路的運用，讓宗瑋邁向模具工業4.0，創造節能減碳新趨勢。

GDI, plastic manufactured by injection molding. This technical report separated into three parts: The first part, the first five months, I served as a quality control staff, to learn the structure of products and the measuring skills, also the defects of products during injection molding process. The second part, the last seven months, I was exchanged from quality control department to molding department to study the structure of the mold, also the relationships between Moldex3D and mold design. The last part, the differences between normal cooling channel and 3D printed cooling channel. Normal cooling channel is made by artificial drilling with some inserts, 3D printed cooling channel is manufactured by metal 3D printer. We used Moldex3D software to analyze the cooling efficiency and warping tendency during these cooling systems. By using 3D printed cooling channel, we can increase the cooling efficiency and the quantities of products. The most important is GDI pursues the molding industry 4.0, creating the trends of energy saving and carbon reduction.

誌謝	I
中文摘要	II
英文摘要	III
目錄	IV
圖目錄	VI
表目錄	XII
第一章  實習機構簡介	1
第二章  實習內容概述	3
2-1  射出成型機的類型	4
2-2  品管部門	6
2-2-1  品管五部門	6
2-2-2  檢測產品時所使用的儀器	7
2-2-3  檢驗塑膠產品時所遇到的瑕疵缺陷	15
2-3  模具部門	22
2-3-1  模具的組成	22
2-3-1-1  模具的結構	22
2-3-1-2  模具的頂出機構	25
2-3-1-3  模具的溫度控制系統	26
2-3-1-4  澆注系統	27
2-3-1-5  澆口的種類	28
2-3-2  模具設計與Moldex3D的關係	30
2-3-2-1  Moldex3D Designer與Moldex3D的操作	31
2-3-2-2  模流分析結果	36
2-3-2-3  Moldex3D的分析結果與模具設計的可行性	39
2-3-2-4  模流分析的定位	40
第三章  實習心得與自我期許	41
第四章  技術報告內容-異型水路對工具把手外殼之射出成型製程的改善與影響	42
4-1  前言	42
4-2  產品及市場概況	43
4-3  專利及技術回顧	47
4-3-1  產品產生翹曲變形的原因	48
4-3-2  傳統冷卻水路的形式	51
4-3-3  冷卻水路的設計	53
4-4  創新或改善方法	54
4-5  可行性與利基分析	57
4-5-1  基本分析	57
4-5-2  初階分析	67
4-5-3  進階分析1	75
4-5-4  進階分析2	82
4-6  結果與討論	86
4-6-1  成型條件比較與實際工具把手產品量測	86
4-6-2  異型水路設計之可行性	91
4-7  結論	101
4-8  參考文獻	103
附錄A	106
附錄B	108
附錄C	110
附錄D	112
研究生中文簡歷	114
Personal profile	115

圖目錄
圖 1-1 宗瑋工業股份有限公司	1
圖 2-1 射出成型機	3
圖 2-2 (a) 臥式射出成型機	4
(b) 直立式射出成型機	4
圖 2-3 (a) 150噸射出成型機	4
(b) 850噸射出成型機	4
圖 2-4 雙色射出成型機	5
圖 2-5 高度規	7
圖 2-6  2D影像測量儀	8
圖 2-7  3D立體測量儀	8
圖 2-8 恆溫恆濕試驗機	9
圖 2-9 色差機	9
圖 2-10 耐磨耗試驗機	10
圖 2-11  DSC熱差掃描分析儀	10
圖 2-12 穿透率測量儀	11
圖 2-13  3D逆向工程	11
圖 2-14  FTIR傅立葉轉換式紅外線光譜儀	12
圖 2-15 落下試驗機	12
圖 2-16 偏光應力觀察儀	13
圖 2-17 拉力試驗機	13
圖 2-18 熔融指數測定儀	14
圖 2-19 洛氏硬度計	14
圖 2-20 毛邊示意圖	15
圖 2-21 浮纖示意圖	15
圖 2-22 起蒼示意圖	16
圖 2-23 拉模示意圖	16
圖 2-24 收縮下陷示意圖	17
圖 2-25 翹曲變形示意圖	17
圖 2-26 短射缺料示意圖	18
圖 2-27 包風示意圖	18
圖 2-28 壓傷示意圖	19
圖 2-29 包射包不住示意圖	19
圖 2-30 結合線示意圖	19
圖 2-31 流痕示意圖	20
圖 2-32 噴流痕示意圖	20
圖 2-33 頂針痕示意圖	21
圖 2-34 (a) 二板式模具	22
(b) 產品與流道系統未分離示意圖	22
圖 2-35 (a)三板式模具	23
(b) 產品與流道系統分離示意圖	23
圖 2-36 (a) 熱澆道模具	24
(b) 熱澆道溫控器(18點式)	24
圖 2-37 流道示意圖	27
圖 2-38 直接澆口	28
圖 2-39 限制澆口	29
圖 2-40 傳統試模示意圖	30
圖 2-41 現今試模示意圖	30
圖 2-42 匯入產品與流道並指定進澆面	31
圖 2-43 建立冷卻水管與模座	31
圖 2-44 修改灑點大小並生成網格	32
圖 2-45 輸出並儲存網格	32
圖 2-46 選用射出成型使用之材料	33
圖 2-47 輸入分析條件	33
圖 2-48 設定充填與保壓參數	34
圖 2-49 設定冷卻參數	34
圖 2-50 設定計算參數	35
圖 2-51 (a) 檢查目前組別數據	35
(b) 開始分析示意圖	35
圖 2-52 模流分析結果	36
圖 2-53 充填分析	36
圖 2-54 保壓分析	37
圖 2-55 冷卻分析	37
圖 2-56 翹曲變形分析	38
圖 4-1 (a) 傳統水路示意圖	42
(b) 異型水路示意圖	42
圖 4-2  瓶塞與瓶蓋	43
圖 4-3 水壺架	44
圖 4-4 防毒面具部件	44
圖 4-5 護目鏡	44
圖 4-6 電子機殼	45
圖 4-7 工具把手外殼	45
圖 4-8 電線接頭	46
圖 4-9 模溫機	47
圖 4-10 與流動方向垂直的區域收縮	48
圖 4-11 (a) 正常的盒狀產品圖	49
(b) 翹曲變形的盒狀產品圖	49
圖 4-12 冷卻過程中熱量傳遞吸收的方向	49
圖 4-13 產品積熱最嚴重的地方	49
圖 4-14 冷卻水路設置於積熱處示意圖	50
圖 4-15 平板產生均勻的收縮	50
圖 4-16 將平板分為上下兩層	50
圖 4-17 平板產品向下產生翹曲變形	50
圖 4-18 檔板式水路	51
圖 4-19 套管式水路	51
圖 4-20 螺旋管鑲芯	52
圖 4-21 冷卻棒	52
圖 4-22 有水路接觸式熱管	52
圖 4-23 無水路接觸式熱管	53
圖 4-24 (a) 傳統水路示意圖	54
(b) 異型水路示意圖	54
圖 4-25 (a) 金屬3D列印機	54
(b) 置於機台內工作檯面上的金屬底板	54
(c) 雷射打印過程	54
圖 4-26  3D列印燒結完成後的模仁	55
圖 4-27 (a) 線割後的模仁	55
(b) 金屬底板	55
圖 4-28 洛氏硬度計	56
圖 4-29  Snap-on CT8850工具把手產品	57
圖 4-30  CT8850主體傳統水路	58
圖 4-31  CT8850主體異型水路	58
圖 4-32  CT8850充填階段進澆口壓力分布曲線比較	60
圖 4-33  CT8850主體之冷卻結果-固化層厚度比例比較	61
圖 4-34  CT8850主體之冷卻結果-最高溫度比較	61
圖 4-35  CT8850主體之冷卻結果-模溫差比較	62
圖 4-36  CT8850主體之冷卻結果-最大冷卻時間比較	63
圖 4-37  CT8850主體之翹曲變形-X方向位移比較	64
圖 4-38  CT8850主體之翹曲變形-Y方向位移比較	64
圖 4-39  CT8850主體之翹曲變形-Z方向位移比較1	65
圖 4-40  CT8850主體之翹曲變形-Z方向位移比較2	65
圖 4-41  CT8850主體之翹曲變形-總位移比較	66
圖 4-42  CT8850主體之翹曲變形X-纖維配向效應位移比較	67
圖 4-43  CT8850主體之翹曲變形Y-纖維配向效應位移比較	68
圖 4-44  CT8850主體之翹曲變形Z-纖維配向效應位移比較1	68
圖 4-45  CT8850主體之翹曲變形Z-纖維配向效應位移比較2	69
圖 4-46  CT8850主體之翹曲變形-總纖維配向效應位移比較	69
圖 4-47  CT8850主體之翹曲變形X-溫度差異效應位移比較	70
圖 4-48  CT8850主體之翹曲變形Y-溫度差異效應位移比較	70
圖 4-49  CT8850主體之翹曲變形Z-溫度差異效應位移比較1	71
圖 4-50  CT8850主體之翹曲變形Z-溫度差異效應位移比較2	71
圖 4-51  CT8850主體之翹曲變形-總溫度差異效應位移比較	72
圖 4-52  CT8850主體之翹曲變形X-區域收縮差異效應位移比較	72
圖 4-53  CT8850主體之翹曲變形Y-區域收縮差異效應位移比較	73
圖 4-54  CT8850主體之翹曲變形Z-區域收縮差異效應位移比較1	73
圖 4-55  CT8850主體之翹曲變形Z-區域收縮差異效應位移比較2	74
圖 4-56  CT8850主體之翹曲變形-總區域收縮差異效應位移比較	74
圖 4-57  Snap-on CT8850工具把手結構面示意圖	75
圖 4-58  CT8850主體之充填結果流動波前時間(40%)比較	76
圖 4-59  CT8850主體之充填結果流動波前時間(70%)比較	76
圖 4-60  CT8850主體之充填結果流動波前時間(100%)比較	77
圖 4-61  CT8850主體之進澆口流率比較	77
圖 4-62  CT8850主體之模穴總重量比較	78
圖 4-63  CT8850主體保壓結束後之母模側最大體積收縮率比較	78
圖 4-64  CT8850主體保壓結束後之公模側最大體積收縮率比較	79
圖 4-65  CT8850主體保壓結束後之最大體積收縮率統計圖比較	79
圖 4-66  CT8850主體之母模側翹曲變形-體積收縮率比較	80
圖 4-67  CT8850主體之公模側翹曲變形-體積收縮率比較	80
圖 4-68  CT8850主體之翹曲變形-體積收縮率統計圖比較	80
圖 4-69  Snap-on CT761工具把手結構面示意圖	82
圖 4-70  CT761主體保壓結束後之母模側最大體積收縮率比較	83
圖 4-71  CT761主體保壓結束後之公模側最大體積收縮率比較	83
圖 4-72  CT761主體保壓結束後之最大體積收縮率統計圖比較	83
圖 4-73  CT761主體之母模側翹曲變形-體積收縮率比較	84
圖 4-74  CT761主體之公模側翹曲變形-體積收縮率比較	84
圖 4-75  CT761主體之翹曲變形-體積收縮率統計圖比較	85
圖 4-76  CT761主體之翹曲變形Z-區域收縮差異效應位移比較	85
圖 4-77 厚薄規	86
圖 4-78 工具把手組合後膠帶黏貼位置	86
圖 4-79 (a) 傳統水路主體模溫	87
(b) 異型水路主體模溫	87
圖 4-80  CT8850工具把手傳統水路主體現場成型條件1	88
圖 4-81  CT8850工具把手異型水路主體現場成型條件1	88
圖 4-82  CT8850工具把手傳統水路主體現場成型條件2	89
圖 4-83  CT8850工具把手異型水路主體現場成型條件2	89
圖 4-84 利用模流分析比較傳統水路與異型水路把手之間隙值比較	90
圖 4-85 使用厚薄規測量傳統水路與異型水路兩組把手之間隙值比較	90
圖 4-86  CT8850工具把手異型水路主體公母模理想水路進出口示意圖	91
圖 4-87  CT8850工具把手異型水路主體公母模現場實際水路進出口示意圖	91
圖 4-88  CT8850工具把手異型水路主體之模流分析水路進出口溫度變化	92
圖 4-89  FLIR紅外線熱像儀	92
圖 4-90 第一組異型水路主體公模現場實際水路進出口與溫度示意圖	93
圖 4-91 (a) 第一組異型水路主體第三條公模水路進水口溫度	93
(b) 第一組異型水路主體第三條公模水路出水口溫度	93
圖 4-92 (a) 第一組異型水路主體第四條公模水路進水口溫度	94
(b) 第一組異型水路主體第四條公模水路出水口溫度	94
圖 4-93 第二組異型水路主體公模現場實際水路進出口與溫度示意圖	95
圖 4-94 (a) 第二組異型水路主體第三條公模水路進水口溫度	95
(b) 第二組異型水路主體第三條公模水路出水口溫度	95
圖 4-95 (a) 第二組異型水路主體第四條公模水路進水口溫度	96
(b) 第二組異型水路主體第四條公模水路出水口溫度	96
圖 4-96 異型水路主體母模現場實際水路進出口與溫度示意圖	97
圖 4-97 (a) 異型水路主體第一條母模水路進水口溫度	97
(b) 異型水路主體第一條母模水路出水口溫度	97
圖 4-98 (a) 異型水路主體第二條母模水路進水口溫度	98
(b) 異型水路主體第二條母模水路出水口溫度	98
圖 4-99 異型水路主體公模表面溫度1	99
圖 4-100 異型水路主體母模表面溫度1	99
圖 4-101 異型水路主體公模表面溫度2	100
圖 4-102 異型水路主體母模表面溫度2	100
圖 4-103  CT8850主體異型水路模流分析原始模具溫度設定	106
圖 4-104  CT8850主體異型水路模流分析更改模具溫度後設定	106
圖 4-105  CT8850主體異型水路更改模具溫度前後之Z方向溫度差異效應位移比較	107
圖 4-106  CT8850主體異型水路更改模具溫度前後之Z方向位移比較	107
圖 4-107  CT8850主體異型水路模流分析原始保壓之成型條件	108
圖 4-108  CT8850主體異型水路模流分析更改保壓條件後之成型條件	108
圖 4-109  CT8850主體異型水路更改保壓條件前後之Z方向區域收縮差異效應位移比較	109
圖 4-110  CT8850主體異型水路更改保壓條件前後之Z方向位移比較	109
圖 4-111  CT8850主體異型水路現場實際原始保壓之成型條件	110
圖 4-112  CT8850主體異型水路現場實際更改保壓條件後之成型條件	110
圖 4-113  CT8850主體異型水路實際更改保壓條件前後之間隙值比較	111
圖 4-114  CT8850工具把手實際間隙值之量測點數與位置	112

表目錄
表 4-1  CT8850主體射出成型所使用之原料比較	59
表 4-2  CT8850主體射出成型之成型條件比較	59
表 4-3  CT8850主體模流分析之冷卻與翹曲變形結果之綜合比較	67
表 4-4  影響CT8850主體翹曲變形原因之綜合比較	75
表 4-5  CT8850傳統水路與異型水路工具把手實際間隙值量測數值與變化趨勢	112
表 4-6  CT8850異型水路工具把手增加保壓效果前後實際間隙值量測數值與變化趨勢	113

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[11] 塑料模具原理動畫集(2016)-每日頭條。
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[12] 《模流分析報告》到底要不要做(2016)-每日頭條。
https://kknews.cc/zh-tw/news/ngmbng.html (Jan,10,2018)。
[13] 模具設計與製造新的階段：CAD結合CAE技術、SLM增材製造(2016)-每日頭條。
https://kknews.cc/zh-tw/design/pbl2nz.html (Jan,10,2018)。
[14]塑膠射出模具的四大系統-冷卻系統(2014)。iWord職場知識家經驗分享。
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[18] 塑料模具原理動畫-中國百科網。
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[20]  AUTODESK SIMULATION MOLDFLOW ADVISER 2014-三板式模具。
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[21] 最新熱澆道實務與應用。
http://www.caemolding.org/newsevents/e-paper/caenews/ae010/data/cmw001-01/index.html(Dec,29,2017)。
[22] 深圳市哈斯特自動化設備有限公司。
http://dengyongpanpan.51pla.com/productshow_2806288.htm(Dec,29,2017)。
[23] AUTODESK MOLDFLOW INSIGHT 2016。
http://help.autodesk.com/view/MFIA/2016/CHT/?guid=GUID-4776EB36-456F-4A07-BE26-22B2FADAF0EC (Dec,29,2017)。
[24] 威猛巴頓菲爾。
http://www.wittmann-group.tw/tempro-temperature-controllers.htm(Feb,10,2018)。
[25]Moldex3D案例分析診斷與應用。Alan Liao。2014年6月(Mar,31,2018)。
[26] AUTODESK INVENTOR 2014。
http://help.autodesk.com/view/INVNTOR/2014/CHT/?guid=GUID-34B9575D-8AE5-41C8-80E9-51CB65CB2CEE(Feb,10,2018)。
[27]  AUTODESK INVENTOR 2014。
http://help.autodesk.com/view/MFIA/2016/CHT/?guid=GUID-46B8E2A2-7BB8-429A-BD74-58FBFEEE4BCD (Feb,10,2018)。
[28] 東菀市速航模具配件有限公司。
https://detail.1688.com/offer/557482582038.html?spm=a2615.2177701.0.0.62f6571aho97sE
(Feb,10,2018)。
[29] 大躬機械開發有限公司。
http://www.ta-kung.com/new_page_77.htm(Feb,10,2018)。
[30]  FLIR E4 Thermal Camera 63906-0604。
https://www.ivytools.com/FLIR-E4-Infrared-Thermal-Imaging-Camera-63901-0101-p/flir-e4.htm
(May,16,2018)。