Abstract
熱壓成型是高分子材料加工方法之一，由於模具製造容易，操作壓力較低，1950年代已廣泛的應用於各種容器的製造。近年來, 因為新材料之開發及加工方法的改進, 使得此加工方法更進一步的應用於製造各種食品容器，冰箱門、汽車門之襯墊，汽車儀表板、擋泥板、包裝材料，飛機機罩及其它厚度均鐵之產品。但是由於材料性質，程序操作參數，產品幾何形狀等因素對熱壓成型操作過程之影響，尚未完全了解，故其應用性仍未能充分發揮。其中，成品的厚度分佈是決定熱壓成型加工產品好壞的重要項目之一，同時厚度可視為產品強度之指標。若熱壓成型加工時之操作條件不當，或加工方法不合適，可能造成產品局部位置厚度太薄或太厚。若厚度太薄，會導致該局部位置之強度大為降低，減少產品之使用壽命，甚至成為不良品；厚度太厚除了增加成品重量，及影響成品之外觀，而且造成原料的浪費。所以控制產品的厚度分佈，成為熱壓成型加工的一個重要課題。本研究目的在選擇適用於熱壓成型之數學模式，以數值方法來模擬材料於熱壓成型時之變形行為，並估計產品之厚度分佈。文中針地不可壓縮、均質性塑膠材料，在恆溫狀態下，模擬熱壓成型加工中真空成型法之變形過程。由虛功原理及薄膜理論建立似靜態系統方程式，採用橡膠彈性理論之應變能函數為本質方程式，以三角形薄殼元素去近似模具形狀，並定義局部座標系e,E,及旋轉張量Q, 利用座標系間之幾何關係，在局部座標系上建立整體座標系之力平衡方程式，以預測材料在任意模具中之加壓變形，並估計產品之厚度分佈，以做為調整其操作條件之參考。