1260263 九、發明說明： 【發明所屬之技彳椅销成】 發明領域 本發明係關於模塑熱固材料成為成形品，特別為門覆 5 面之模塑方法及模塑裝置。 I[先前析;3 發明背景 熱固物品偶爾於技藝界稱作為熱固品，常見係透過壓 細模塑（壓塑）加工。一種壓塑裝置概略包含下壓模及上壓 10模，其具有可彼此相對移動之表面。相對表面之組態為當 壓模係共同移動成為閉合態時，建立閉合模穴，施加壓模 夾緊壓力至模穴内部之熱固材料。壓模之相對兩面之紋理 及組態係與欲模製之熱固物品之預定紋理及組態互補。 可進行熱固換言之可熱固之實心或實質上實心材料或 15 「工作件」係置於下壓模之相對表面上。壓模中之一或二 者被加熱（通常係預熱）至膠凝溫度，該膠凝溫度夠高而可於 膠凝階段將可熱固工作件熔解成為凝膠。當工作件於了壓 模上熔解時，壓模相對於彼此移動來閉合模穴，且將凝膠 壓縮成為預定形狀。壓模之閉合速度常受限制來避免閃火 20 及/或避免形成擾動情況，結果導致高孔隙度及其它缺陷。 經由連續施熱與施壓，工作件交聯硬化成為熱固物品，該 熱固物πσ具有形狀及紋理係隨形於该板穴界定之壓模表面 之形狀及紋理。 如前文說明熱固材料經由施加壓縮模塑而模塑之產業 1260263 例如為門產業。壓塑門典型包含門形之木框件、聚合物發 泡體型核心置於該框件内部、一第一門覆皮固定於該框件 之第一側，以及一第二門覆皮固定於該框件之與第一側相 對之第二側上來插置泡沫體芯介於二門覆皮間。第一門覆 5 皮及第二門覆皮經常（但非必要）加紋理來提供天然木紋外 觀。門覆皮也較佳為可塗漆，可耐久供内部及外部應用。 常見壓塑門之門覆皮包含含熱固化合物之加強複合 物。舉例言之，纖維加強之複合物典型包含經以玻璃纖維 浸潰之熱固製品，但也可使用且也已知其它加強纖維及填 10 料。被導入製程之可熱固工作件最常見為薄片模塑化合物 (SMC)，諸如改性不飽和聚酯或未改性不飽和聚酯。 複合門覆皮及其它含熱塑材料之物品製造上常見的問 題係於連續模製操作期間必須維持一致的品質。壓縮模塑 過程要求於熱塑樹脂之流動與硬化間達到精緻的平衡。介 15 於熱固樹脂之流動性與硬化性間達到精緻的平衡。維持恒 定加工條件，達到流動性與硬化性間滿意的平衡可能受到 多項因素的危害，該等因素包括可熱固材料及其它成分之 各項性質例如流動性及品質之各批次間的變化的危害。各 個成分濃度及模塑條件偏離預定標準，也促成維持恆定加 20 工條件，平衡流動性與固定性的困難。 前述變化及偏差以多種方式影響熱固物品的品質。例 如問題可能發生於膠凝階段期間工作件的充分展開或分 布，結果導致熱固物品的缺陷，諸如高孔隙度、表面泡胞、 及「未填補」，換言之，模穴中有工作件未流動區。此外， 1260263 硬化條件不穩定或不適當可能造成於模製操作期間門覆皮 的不隨形，例如「過度」或「不足」。硬化後熱固物品已經 受到不可逆交聯的界定，通常無法成功地再度熔解，由於 加工處理硬化後熱固物品的困難，缺陷物品（例如門覆皮） 5 難以修復，而經常需要刮除。 因此希望可變更壓縮模塑操作期間或壓縮模塑操作中 間之製程條件，來消弭或實質上減少壓塑熱固物品的缺陷。 【發明内容】 發明概要 10 本發明之一目的係提供一種適合用於製造複合成形物 品例如門覆面（或門覆皮）之壓縮模塑方法，該方法經由於模 塑期間檢測熱固材料之電性質，以及使用控制壓縮模塑法 之性質，來防止複合成形物品之缺陷的產生或降低缺陷的 嚴重程度。 15 本發明之另一目的係提供一種經由於模塑期間檢測熱 固材料之電性質，以及使用該性質來控制施加於隨後接受 加工處理之熱固物品之壓塑程序，來控制熱固品如門覆面 (或門覆皮）之壓塑程序之品質控制方法。 本發明之另一目的係提供一種經由設置感測器來檢測 20 熱固材料之電性質，以及設置控制器來基於所檢測之電性 質而控制壓塑操作，製造複合成形物品諸如門覆面（或門覆 皮）之壓塑裝置來避免或實質上減少製造缺陷之成形物品。 本發明之另一目的係提供一種適合以可卸式及/或保 護式固定感測器於壓塑裝置之壓模之總成。 1260263 為了達成一或多項前述目的，根據如此處具體實施及 廣義說明之本發明之用途，本發明之一方面係提供一種壓 塑一熱固物品之方法。根據此一方面，該方法包含設置一 壓模裝置，其包含一第一壓模及一第二壓模，其可介於開 5 啟態與閉合態間相對移動，該第一壓模及該第二壓模個別 具有彼此相對之第一表面及第二表面來提供一模穴介於其 間。可熱固工作件置於第一壓模上，加熱來膠凝該工作件。 第一壓模及第二壓模中之至少一者係於第一閉合速度相對 於另一者移動，來將該可熱固工作件介於第一表面與第二 10 表面間壓縮。持續相對移動來封閉該模穴，施加一第一壓 模夾緊壓力至於該閉合模穴之該可熱固工作件經歷預定加 壓時間（但該加壓時間可變化），來於閉合模穴成形該可熱固 之工作件。經由連續施熱，可熱固工作件硬化成為熱固物 品。測定於第一壓模之可熱固工作件之電性質呈時間之函 15 數變化。由測得之電性質，檢測膠凝時間，於該膠凝期間 測得之電性質之數值係隨時間之函數變化而改變，直到達 到對應於膠凝尖峰值之轉折點（或極值）為止。測定與出現膠 凝尖峰值重合之可熱固工作件之膠凝尖峰時間。 於本第一方面之較佳具體例中，膠凝尖峰值係與預定 20 但又可變之加壓時間作比較，若膠凝尖峰時間超過加壓時 間大於預定容許的裕度，則第一閉合速度及第一壓模夾緊 壓力中之至少一者以及選擇性二者分別改變成第二閉合速 度及第二壓模夾緊壓力。 根據第一方面之一具體例，改變閉合速度及/或改變壓 1260263 模夾緊壓力之步驟係於其膠凝尖峰時間已經經過測定且已 經與加壓時間比較之該可熱固工作件進行。根據此第一方 面之另一具體例，改變閉合速度及/或壓模夾緊壓力之步驟 係於隨後之不同工作件處理期間進行，諸如經過成功地加 5 工處理之第二可熱固工作件。如此處說明，典型地，將響 應於測得膠凝尖峰時間並未即時出現而增高閉合速度。 為了達成前述一或多項目的，以及根據如此處具體實 施及廣義說明之本發明之用途，本發明之第二方面提供一 種壓縮模製一熱固物品之方法。根據第二方面，該方法包 10 含設置一壓塑裝置，該壓塑裝置包含一第一壓模及一第二 壓模其係介於開啟態與閉合態間彼此相對移動，該一第一 壓模及該第二壓模分別彼此相對之第一表面及第二表面來 提供一模穴介於二表面間。可硬化之可熱固工作件置於該 第一壓模上，且被加熱而膠凝。該第一壓模及該第二壓模 15 中之至少一者係朝向另一者移動來關閉模穴，以及施加壓 模夾緊壓力至於該閉合模穴内部之該可熱固工作件。該可 熱固工作件於該模穴被加熱至一第一硬化溫度，來誘生該 可熱固工作件之硬化，此加熱通常係於工作件已經膠凝之 後進行。於硬化階段期間，可熱固工作件之電性質係呈時 20 間之函數測量，來獲得可量測之資料集合。硬化階段包含 一段時間，由該時間電性質通過對應於尖峰膠凝值之轉折 點（或極值），直到隨著時間之函數變化實質上均平為止。可 熱固工作件之硬化速率之測量值係由資料集合測定。 於第二方面之較佳具體例中，測量得之硬化速率係與 1260263 預定之硬化速率標準作比較。若舊&化速率偏離預定 硬化速率標準達大於預定料裕度，”―硬化溫度改變 成第二硬化溫度。 10 15 20 根據此第二方面之一具體例’於可熱固工作件之硬化 完成前，進行比較與改變步驟’故已經接受崎步驟之該 可熱固工作件係於第二硬化溫度硬化。根㈣二方面之^ 一具體例，第二硬化溫度施加至隨後經加工處理之工作 件，例如經成功地加玉處理之第二可熱^作件。於本發 明範圍，第-硬化溫度係大於或小於第二硬化溫度，其; 硬化溫度之增或減係依據所測得之硬化速率與預定之硬化 速率標準間之差異決定。 有關達成前述-或多項目的之第三方面，提供一種壓 塑，置’其包含—具有—第—表面之第-壓模，以及一具 有弟-表面之弟—壓模。該第_表面與該第二表面彼此相 對來形成-模穴介於其間，以及容納可油 穴。此第三方面之裝置進一步包含一作動器用來= 閉。速度於開啟狀態與閉合狀態間相對彼此移動該第 :壓模及/或該第二壓模。該作動器也施加—第—壓模夹緊 壓力至於閉合模穴内部之可熱固m經歷預定但又可 交之加壓時間。該梦署、隹 衣置進一步包含一熱源，用來加熱於該 “之可元、口工作件至該可熱固工作件溶解之膠凝溫度。 。又置n ’來檢測測得之電性質數值改變直到達到對 應膠凝尖峰值之轉折點期間之膠凝時間。該裝置進_步包 含-控制器’該控制器係用於測定可熱固工作件之膠凝尖 10 1260263 峰時間，且較佳用來比較該膠凝尖峰時間與該預定但又可 變之加壓時間。該控制器測定該膠凝尖峰時間比該加壓時 間是否超前超過一預定容許裕度。當超過預定容許裕度之 情況下，控制器可選擇性結合作動器操作，來改變第一閉 5 合速度與第一壓模夾緊壓力中之至少一者分別成為第二閉 合速度及第二壓模夾緊壓力。 用來達成前述一或多項目的之第四方面’提供一種壓 塑裝置，其包含一具有一第一表面之第一壓模，以及一具 有第二表面之第二壓模。該第一表面與該第二表面彼此相 10 對來形成一模穴介於其間，以及容納可熱固工作件於該模 穴。此裝置進一步包含一作動器用來於一第一閉合速度， 介於開啟狀態與閉合狀態間相對彼此移動該第一壓模及/ 或該第二壓模。該作動器也施加一壓模夾緊壓力至於閉合 模穴内部之可熱固工作件。該裝置進一步包含一熱源，用 15 來加熱模穴之該可熱固工作件至該可熱固工作件硬化之硬 化溫度。一感測器測定該可熱固工作件硬化階段期間之可 熱固工作件之電性質呈時間之函數變化來提供資料集合測 量值。該硬化階段包含一段時間，於該時間電性質之數值 由對應於工作件之膠凝尖峰之轉折點改變成隨時間之函數 20 變化實質上為均平。該裝置進一步包含一控制器來測定該 可熱固工作件之測量得之硬化速率。控制器較佳比較測得 之硬化速率與預定硬化速率標準；以及控制器檢測測得之 硬化速率與預定最低硬化速率標準超過預定容許裕度之偏 差。當超過預定容許裕度時，控制器選擇性結合熱源操作 11 1260263 來改變硬化溫度。 設置一感測器總成。此一方 面之感測器總成可安裝於壓塑工具之安裝&置，該壓塑工 具有-模塑表面，該模塑表面有一鏜孔。感測器總成包含 5 一感測器，該感測器具有一感測器表面；一感測器蓋，其 係可卸式耦聯於安裝位置之壓塑工具之鏜孔界定部，用來 將感測器蓋表面定位成與模塑表面實質上齊平；以及一鎖 緊螺帽，供可卸式麵聯該感測器至於安裝位置之感測器 蓋，來將該感測器表面定位成與該模塑表面實質上齊平。 10 根據本發明之第六方面，提供一門覆皮，該門覆皮包 含1面較佳為内表面其具有至少一個凹部或-個凸部其 形狀實質上係對應於—感測器總成之頭部。
根據本發明之第五方面 一本發明之一第七方面提供一種門總成，該門總成包含 —門形框、―泡沫體芯、第-H覆皮及第二Η覆皮設置於 15為賴芯之相對兩面上，該第—門覆皮及該第二門覆皮 。自具有個別之外表面及個別之内表面，該等内表面中之 f少:者具有—選自凹部及凸部之非完好部，該凹部及凸 部之形狀實質上係對應—感_總成之頭部。 圖式簡單說明 二圖併入此處構成說明書之-部分。附圖連同前文之 4。4細㈣及後文若干較佳具體例及方法之詳細說明係 用來解釋本發日月之原理，附圖者·· 弟1圖為根據本發明之—具體例，—模歷模内表面之 w面圖，有部分係以虛線顯示； 12 1260263 第2圖為電導相對於時間之線圖顯示可熱固工作件之 理想膠凝/硬化週期，其中時間係於橫軸作圖（單位為秒）， 以及傳導性係於縱軸作圖（單位為mhos); 第3圖為對一接受壓縮速度10吋/分鐘之薄片模塑化合 5 物測得之電導相對於時間之線圖， 第4圖為對一接受壓縮速度20吋/分鐘之薄片模塑化合 物測得之電導相對於時間之線圖； 第5圖為一感測器總成之組裝前之視圖，部分以虛線顯 不， 10 第6圖為第5圖之感測器總成之分段剖面圖，顯示感測 器總成安裝於一模塑壓模上；以及 第7圖為根據本發明之一具體例，一種裝置之略圖。 【實施方式3 詳細說明 15 現在將參照附圖舉例說明本發明之目前較佳具體例及 較佳方法，附圖中類似的符號表示各幅圖間對應之零組 件。但須了解本發明之廣義方面並非受限於本章節就其較 佳具體例及方法說明之特定細節、代表性總成及方法以及 所顯示及說明之具體實施例。根據其各方面之本發明特別 20 指出於申請專利範圍且鑑於本說明圖及其適當相當範圍而 申請專利。 須了解如說明書及隨附之申請專利範圍使用，除非内 文明白另行指示，否則單數形「一」、「一個」及「該」也 表示複數形。 13 1260263 可熱固及熱固二詞於此處互換使用，但通常可熱固一 詞主要係用來描述可進行硬化或交聯之工作件；而熱固一 詞係用來描述進行硬化態或交聯態之工作件。 現在將詳細說明壓塑一熱固物品之方法及裝置。後述 5 具體例係使用一種壓模裝置來進行該壓塑技術。本發明方 法並未特別限於此處所述之壓塑裝置。壓塑裝置為技藝界 眾所周知且為市面上可得。通常壓塑裝置包含第一壓模及 第二壓模且通常係設置成下壓模及上壓模。第一壓模及第 二壓模之内表面彼此相對。二内表面集合形成一模穴用來 10 接納一可熱固工作件（或進料）。第1圖顯示一壓模102之實 例，該壓模102具有一内表面104設計用來壓塑一門覆皮， 例如駐在外門之門覆皮。内表面104之組態以及（選擇性地) 紋理係與欲於模穴中壓塑之物品之組態及紋理互補（或相 對）。如第1圖所示，内表面104包括一界定外緣之表面區 15 106、一界定主體之表面區108、以及複數個界定嵌片之表 面區110用來成形該門覆皮之相對應組成元件。流道109(以 虛線表示）允許熱緣諸如熱油流經壓模102，俾便達成熱固 材料之滿意的硬化。 本發明之具體方法及裝置將就其用於製備門覆皮之較 20 佳用途作詳細說明。但須了解此等具體例僅供舉例說明之 用而非排它性。本發明之方法及裝置可用於製備其它熱固 物品。 壓塑裝置進一步包含一或多作動器操作式結合壓模之 一，或選擇性結合壓模二者來允許壓模介於開啟態與閉合 14 1260263 態間相對移動。已知之作動器包括液力活塞及氣動活塞及 汽缸配置及壓機，但技藝界已知之其它作動器也可用於本 發明之範圍。如此處所述及隨附之申請專利範圍，一第一 壓模及一第二壓模朝向彼此相對移動可包含第一壓模移動 5 而第二壓模維持固定、第二壓模移動而第一壓模維持固 定、或同時移動或循序移動第一壓模及第二壓模二者。 壓塑裝置進一步包含一熱源，該熱源用來熔解以及隨 後硬化換言之交聯可熱固工作件。較佳熱源可結合於第一 壓模及第二壓模中之至少一者，以及選擇性地結合於二 10 者。於較佳該熱源用來於工作件導入前加熱壓模。 根據本發明之具體例，可熱固進料（或工作件）置於下壓 模上，同時模穴係呈開啟狀態。工作件當被導引至下壓模 時較佳係呈固體或實質上呈固態。 適合用於本具體例之可熱固材料之實例包括片狀模塑 15 化合物（SMC)及本體模塑化合物(BMC)。片狀模塑組成物及 本體模塑組成物概略包含不飽和/改性聚酯樹脂以及選自 苯乙烯單體、收縮控制劑、填料、加強劑及添加劑中之一 或多個成員。模塑組成物較佳包括熱活化硬化劑（例如催化 劑），選擇性含高溫抑制劑來輔助模塑。本發明之各方面有 20 用之商品包括普密斯（Premix)公司製造之SL1200及提森克 拉普巴得（Thyssen Krupp Budd)製造之844M。 樹脂、苯乙烯及任何收縮控制劑典型地(但非必要）於添 加填充劑、加強劑及/或添加劑前共同攙混。其它聚合物料 也可置於下壓模來進行壓縮模塑，例如係作為欲攙混成分 15 1260263 或分開添加成分。額外聚合物料例如包括黏彈性體諸如聚 苯乙烯、聚乙酸乙烯酯及飽和聚酯類。聚合物樹脂例如為 聚酯類、乙烯酯類、環氧樹脂類、酚系樹脂類、聚醯胺類。 由於各種理由故可使用填充劑，使用填充劑之理由包括將 5 樹脂增量、改良模塑之流動性及/或提供預定特性。填充劑 例如包括碳酸i弓、黏土、石墨、碳酸鎮及雲母。加強劑例 如包括玻璃纖維、石墨及聚芳酸胺類（aramides)(例如呈玻璃 纖維、微球或蓆）。其它有用之添加劑例如包括離型劑、儲 存抑制劑、濕潤劑、均化劑、紫外光延遲劑、顏料及/或增 10 稠劑。 較佳該熱源經過預熱，一旦工作件置於下壓模上，即 刻開始加熱可熱固工作件。工作件被加熱至等於或高於可 熱固工作件之膠凝溫度，造成工作件進行初始膠凝（或熔解 階段），而未顯著交聯（或硬化）。較佳加熱後之工作件包含 15 可於模穴加壓成形之流動性樹脂等。 於工作件置於壓模之一上後，且較佳當工作件開始膠 凝時，第一壓模及第二壓模相對於彼此移動，亦即二壓模 之任一者或二者移動，來將該工作件壓縮於二壓模之内表 面間。較佳工作件之厚度係大於模穴厚度，故於模穴完全 20 閉合前，工作件介於第一模面與第二模面間接受壓縮力。 模穴繼續移動至到達閉合位置，於該位置，施加壓模夾緊 壓力至工作件供成形。然後繼續加熱，通常係於膠凝之相 同溫度繼續加熱，來將該成形工作件交聯與硬化成為熱固 物品。 16 1260263 由於工作件於其膠凝階段大部分可流動且可成形，故 較佳控制壓模的移動來讓膠凝階段與壓模的閉合重合以及 壓模夾緊壓力的施加重合。經由於膠凝尖峰時間前閉合模 六與加壓模穴，允許膠凝後之工作件於交聯起點之前分布 5 遍佈整個模穴。若閉合速度太慢，故於模穴閉合且模穴之 壓模夾緊加壓前已經顯著進行交聯，可熱固工作件將無法 適當流動，結果導致泡胞、未填補、及孔隙度等缺陷。另 一方面，高閉合速度可能導致捕捉誘生孔隙度之氣泡，於 膠凝可熱固工作件產生擾動。 10 如此，壓模移動至其閉合位置之時間及速度（此處也稱 作為閉合速度）、以及壓模於壓模夾緊位置彼此相對加壓之 壓力係與可熱固工作件之交聯性質及硬化性質有關。控制 此等參數大為影響所得物品的品質（或品質不良）。根據本發 明之具體例，壓模條件及/或操作係借助於感測器諸如介電 15 感測器的輔助來控制。 理想硬化週期顯示於第2圖，其中電導（以mhos表示， mhos為歐姆之倒數）對65秒加壓時間週期之時間（以秒表示） 作圖。作圖例如可基於5000 Hz頻率。電感係使用置於壓模 (或工具）中心之一第一介電感測器、以及置於壓模角隅之一 20 第二介電感測器測定。壓模之相對表面係組配來加壓及硬 化門覆皮。 於t=〇,白色片狀模製化合物（SMC)工作件置於模塑工 具中央，然後以即時基準測量電導。SMC幾乎即刻開始其 膠凝階段，模塑壓模於t=ll秒達到其閉合狀態。但於第2圖 17 1260263 可夫方、模八中。之感測為及模穴角隅之感測器於膠凝階段 期間，報告彼此不同之電氣性質數值。對應於放置可熱固 工作件位置之中心（第一）介電感測器即刻開始測量，故於 t=ii，杈塑已經關閉時，於模塑中心測得電導讀值約4〇 5 mhos。另一方面，可熱固工作件最初並未置於模穴角隅。 結果角隅（第二)介電感測器至約t=15秒彳登錄其讀值。最初 15秒之「渖留」期係由於模穴iSMC延遲流動與延遲分布 所造成。換s之，SMC直到約t=i5至16秒才充分膠凝與分 布。 10 SMC具有膠凝期約21秒，亦即由仁〇至1=21。於此21秒 之膠凝期期間’ SMC具有藉中心感測器測得之電導係由約 10 mhos之初讀值增高至到達於約16〇 mhos之最大極值或 轉折點為止。（角隅感測器係於轉折點1=2〇秒由初讀值為約2 mhos增至約135 mhos，該t=20秒約為藉中心感測器測得之 15蜂值之前一秒）。轉折點或最大極值係對應於SMC之膠凝尖 峰。不欲受任何理論所限，相信於膠凝期間，電感的增加 可促成可熱固SMC之極性分子的移動。 於到達膠凝尖峰後，測得工作件之電感數值降至低於 極值或低於轉折點。再度不欲受任何特定理論所限，相信 2〇包感的降低係由於硬化（或交聯）對極性分子於可熱固工作 件之移動的限制效應所致。電感降低速率係對應於可熱固 乍件之硬化遠率。最終，電感相對於時間曲線通過一個 反折點’例如第2圖於約t=36秒。估計於該反折點交聯約完 成95%。當於第2圖於約51秒電感相對於時間曲線實質上均 18 1260263 平後，硬化階段到達其終點或接近其終點。 根據本發明之第一具體例，提供一種方法來壓塑一熱 固物品。本具體例較佳來防止於熱固物品壓塑期間出現缺 陷、或降低缺陷的嚴重程度。本具體例之方法特別有用（但 5 非必然限於）預防或減少由於壓塑程序之膠凝階段所造成 之缺陷、或歸因於膠凝階段之缺陷。 根據本發明之第一具體例，多個電感測器如介電感測 器之一工作式與模穴通訊，以即時基準獲得讀值，產生電 性質，例如可熱固工作件之電感或電阻抗，呈時間之函數 10 變化之測量得之資料集合。較佳第一壓模與第二壓模將該 工作件壓縮於其第一模塑表面與第二模塑表面間之全部期 間皆讀取讀值，且至少持續至壓模閉合且施加壓模夾緊壓 縮力為止◦於本具體例之範圍，只於第一模塑壓模與第二 模塑壓模壓縮工作件之部分期間讀取讀值。讀取讀值可延 15 長至超過此段時間，例如延長至模塑壓模上的工作件被壓 縮前之時間，及/或延長至模穴閉合而完全對工作件加壓後 之時間。較佳（但非要求)讀值係於壓模夾緊加壓時間之前讀 取，以及選擇性地於壓模夾緊加壓時間之後讀取。進一步 較佳但非要求經歷整個膠凝階段讀取讀值。 20 資料集合用來檢測一段膠凝期間，以及於該段膠凝期 間之膠凝尖峰時間。膠凝期間通常係始於加熱工作件時， 或始於工作件加熱後不久。膠凝期的起點係依據多項因素 決定，諸如加熱溫度、模塑壓模之預熱、及可熱固材料之 選擇。於第2圖顯示之該類型電感相對於時間之線圖中，膠 19 1260263 凝期起點係由測得之電性質之電感增高表示。當測得之電 感達到最大極值或達到轉折點時，膠凝期已經結束。最大 極值或轉折點之時間係相當於膠凝尖峰時間，表示膠凝期 的結束。 5 於膠凝尖峰期之後，電感值下降(如此界定轉折點）。舉 例言之，第2圖中，膠凝期係始於約t=0，持續至其尖峰值 於約t=21秒，隨後電感數值下降。如此，第2圖之膠凝尖峰 期為t=21秒。（t=0係對應於首次測量電感之時間，但非必要 對應於膠凝期的起點。若至膠凝期結束仍未測定電氣性 10 質，則於t=0測得之電感非轉折點，也非對應膠凝尖峰。於 電感相對於時間之線圖之轉折點或膠凝尖峰可以t<u*存在 有遞增電感，以及於存在有遞減電感識別。若未檢測 得尖峰，則膠凝尖峰時間取作為時間小於t=0)。 測得之膠凝尖峰時間與壓模夾緊力施加至工作件之預 15 定但又可變之加壓時間作比較。若膠凝尖峰時間超前加壓 時間達超過預定容許裕度，則模塑閉合速度增高，及/或施 加至工作件之壓模夾緊壓力改變，更佳係夾緊壓力增高。 [加壓時間因而為「可變」，原因在於改變（例如增高）閉合速 度之步驟必然會改變或變更加壓時間，亦即工作件將比預 20 定更早接受壓模夾緊力]。 預定容許裕度組成於操作過程中操作員容許的可接受 的誤差邊際。舉例言之，若操作員判定膠凝尖峰時間選擇 性出現於施加壓模夾緊壓力之時或之後，則操作員可能希 望（或可能不希望）忍受某個誤差。本實例中，一秒鐘之預定 20 1260263 容許裕度表示操作員接受或容許於施加壓模夾緊壓力前長 達1秒出現膠凝尖峰時間。選擇性地，預定容許裕度可設定 為〇，表示操作員不接受或不容許任何誤差。轉向參照前述 實例，預定容許裕度為零(0)要求若膠凝尖峰時間係出現於 5 壓模夾緊壓力施加前，則將提高閉合速度或壓力。 預定容許裕度可由操作員主觀選定，或基於成功的回 合或最佳操作回合或其它標準來選定。預定容許裕度可以 秒為早位設定或以1秒之分量設定。 本發明之第一具體例可實施來檢測於指定可熱固工作 10 件之壓塑時之操作缺陷，且防止或減少可熱固工作件之缺 陷嚴重程度。為了達成該項目的，判定是否變更閉合速度 及/或壓模夾緊壓力較佳係於壓模夾緊壓力之施加前作判 定。測量電氣性質如電導測量值，且於工作件被壓縮於第 一表面與第二表面間時，但於施加壓模夾緊壓力前作比 15 較，因而可即時實作閉合速度及/或壓模夾緊壓力變化。 本發明之第一具體例也可用於預防或減少於分析「第 一」工作件後隨後之各個工作件之壓塑期間之缺陷的嚴重 程度。於第一工作件已經排放之後，施加至隨後（以及選擇 性之接續的）工作件之閉合速率及/或壓力可提高，來防止遭 20 遇第一工作件之問題。 本發明之第一具體例實作之實例係參照第3圖及第4圖 作說明。第3圖顯示可熱固工作件接受壓塑程序之電感 (mhos)相對於時間（秒）之曲線，其中模塑壓模係以每分鐘10 吋之閉合速度朝向另一模塑壓模移動。電感讀值係於t=0報 21 1260263 告，該時間上吻合施加第一壓模夾緊壓力至工作件的時 間，亦即加壓時間。對位於模塑壓模中心之感測器讀取讀 值（對應於曲線C中心，具有於t=0之電感約為158);以及對 於模塑壓模角隅之感測器讀取讀值（對應於曲線C角隅，具 5 有於t=0之電感約為148)。中心感測器具有轉折點係對應於 膠凝尖峰時間約1至2秒，以及施加壓模夾緊壓力後之1至2 秒。但角隅感測器於t=0之前不具有轉折點，換言之於達到 最大值之前，電感並無初步增高。如此於時間t=0之前出現 中心感測器之膠凝尖峰時間。 10 第4圖顯示用於隨後加工處理之可熱固工作件，模塑壓 模閉合速度提高至每分鐘20吋（由第3圖之每分鐘10吋提高 至每分鐘20吋）之影響。如第4圖所示，中心感測器及角隅 感測器分別具有膠凝尖峰約170及約125。中心感測器及角 隅感測器分別記錄膠凝尖峰時間約3秒及約2秒。由此資料 15 可知，經由提高模塑壓模之閉合速度，於模塑已經閉合且 加壓換言之t二0之後，膠凝尖峰時間出現於模穴角隅及模穴 中心。如此允許膠凝後之工作件於交聯起點之前完全分散 於模穴。 本發明之第二具體例提供一種壓塑於熱固物品之方 20 法。本具體例較佳用來防止壓塑期間出現缺陷，或用來降 低壓塑之敏感度。本具體例之方法特別可用於（但非必要限 於）防止或減少由於壓塑程序之硬化期間所出現的或所促 成之缺陷。 根據本發明之第二具體例，多個感測器如介電感測器 22 1260263 5 10 與板穴工作式通訊’讀取讀值，產生可熱固工作件之 質（例如電導或電抗)之測量值資料集合。較佳’讀值传 =可熱固工作件之硬化階段期間讀取來獲得測量值^料隹 化階段包含電氣性質之數值由對應於膠凝尖峰時二 :轉極值)改變，直到實質上隨著時間之函數 ::性質變均平為止之-段時間。參照糊，如藉中心介 •測得之硬化時間始於約β 1秒，而終於約t=5 i秒。 ^本具體例之範_讀取讀值魏歷部分硬化相。 ==長Ϊ:化？如❿，達到膠:尖 、 或延長至電氣性質（例如電導）測量值给所 變均平後之時間。 Κ ^ 本具體例之測量值資料集合係用來決定可熱固工作件 之更化速率。測得之硬化速率係與預定硬化速率標準作比 若測得之硬化速率偏離預定硬化速率標準達超過預定 15容許裕度，則第一硬化溫度改成第二硬化溫度。例如若測 侍之硬化速率比預定硬化速率標準更快，換言之有更陡山肖 的斜率，則第一硬化溫度可降至第二硬化溫度，來減慢硬 L率且避免過度加工。另一方面，若測得之硬化速率比 預疋硬化速率標準更慢，換言之斜率較小，則可提高第一 20 硬化溫度至第二硬化溫度，來加速硬化階段及避免過度加 工。 如前文說明，預定容許裕度組成操作員於處理程序期 間容許的可接受誤差邊際。選擇性地，預定容許裕度也可 设疋為零’表示操作員不接受或不忍受任何誤差。預定硬 23 1260263 化速率標準及預定容許裕度可由操作員主觀選定，或基於 成功的或最佳的操作回合或其它標準來客觀選定。 本發明之第二具體例可實施來檢測於一指定可熱固工 作件之壓塑期間所產生之缺陷，以及防止或減少同一工作 5 件的缺陷嚴重程度。為了達成此項目的，較佳係於電感相 對於時間曲線實質上均平之前增減第一硬化溫度至第二硬 化溫度。測定且比較電氣性質如電感，於硬化期間但硬化 結束前做出任何溫度變化。 本發明之第二具體例也可用於預防或減少於接受分析 10 的「第一」工作件之後壓塑隨後或接續之各個工作件時之 缺陷嚴重程度。於第一工作件已經排放出之後，施加至隨 後（以及選擇性之接續的）工作件之硬化溫度可改變，來避免 遭遇第一工作件所遭逢之操作問題。 於此詳細說明之前，用於測定工作件之流變學性質及 15 硬化性質之電氣性質且將此等性質與標準作比較之該電氣 性質為電導。須了解電導可直接測定，或藉測量電抗來間 接測定。此外，電導以外之電氣性質諸如電抗也可經測量 (直接測量或間接測量）及/或比較。通常電抗係與傳導性成 反比。如此接受壓塑程序之可熱固工作件可產生電抗相對 20 於時間作圖，該作圖具有由最小極值或轉折點表示之膠凝 尖峰。 於前文詳細說明中，改變/變更製程條件通常係包含閉 合速度、夾緊壓力及/或硬化溫度。但須了解本發明之範圍 進一步涵蓋改變/變更其它基於測得之電氣性質之製程條 24 件’特別改變/變更影響熱固進料之流動與硬化之該等製程 現在將說明根據本發明之裝置之具體例之進-步細 含々 、 彳肩了解本發明方法非僅限於後文及此處說明之裝置 ^之實作。 。根據本發明之一具體例之裝置刚之簡化圖顯示於第7 f衣置100包含下壓模搬及上壓模112。參照第1圖及第7 回下壓楔1〇2之内表面104係隨形於門覆皮外觀。内表面 1〇屙係面對上壓杈112之内表面114。作動器118係連結至上 112。作動态118選擇性地以控制速度於上下方向模 土來移動上壓模112介於開啟位置（如第7圖所示）與閉合位 置間。於閉合位置，下壓模1〇2與上壓模112彼此接受，作 動杰可施加進一步向下力或壓模夾緊力至閉合的模穴。 熱源105及115分別選擇性地以控制方式加熱下壓模 15 1〇2及上壓模112。熱源105及115可位於壓模102及112之内 部或外部。 下壓模102設置中心介電感測器丨〇2及角隅介電感測器 U2，如第！圖及第7圖所示。但須了解可使用更多個或更少 個感測器，且感測器可位於内表面1〇2之其它位置，包括位 20於主體界定之表面區108以外之區域。感測器120及122較佳 可即時測量膠凝硬化可熱固工作件之電氣性質，來允許收 集流變學資訊及/或硬化資訊。即時介電電抗感測器為較 佳’且為市面上可得，例如得自科羅拉多州丹福市之簽章 控制系統公司（Signature Control Systems)。 1260263 感測器120及122例如係電連結至控制器13〇,其可安裝 於壓模102及112或與壓模1〇2及112分開。可熱固工作件之 電氣性質之代表性資料由感測器120及122送至控制器13〇 接受處理◦由該資料，控制器130判定處理後之可熱固工作 5 件之特性，諸如膠凝尖峰時間及/或硬化速率等特性，且比 較該等特性與預定標準。當藉感測器120及122測得之特性 超過預定容許裕度時，控制器130變更處理條件。例如若測 得之膠凝尖峰時間超過預定但又可變之加壓時間達預定容 許裕度，則控制器130工作式連結至作動器118來提高閉合 1〇 速度及/或壓模夾緊壓力。控制器130也工作式連結至熱源 1〇5及115，允許於測得之硬化速率偏離預定硬化速率標準 達大於預定容許裕度時，允許控制器改變硬化溫度。適當 控制器13 0包含資料獲得裝置諸如簽章控制系統公司供給 之史馬泰克(SMARTTRAC)。隨後分析系統或控制器可判定 <否改變閉合時間、壓模夾緊壓力及/或硬化溫度。此等變 化之實作可由分析系統自動進行，或由操作員手動進行。 控制器130及分析系統包含單一控制器或包含多數分開之 控制器。 第5圖及第6圖顯示安裝感測器120於下壓模1〇2之較佳 隹砟排它具體例。下壓模102具有鑽孔之鏜孔，由加壓表面 lQ4延伸至下壓模102之相對面140。該鏜孔包含五階部 l42、144、146、148及 149，階部 144可加螺紋。 感測器蓋150及鎖緊螺帽152設置用來將感測器12〇安 巢於鏜孔内部。感測器蓋150具有一中央通道154，其具有 26 1260263 一第一階區156、一第二階區158及一第三階區160。一第一 肩部162係界定於第一階區156與第二階區158間之界面。一 第二肩部164係界定於第二階區158與第三階區160間之界 面。第三階區160包含螺桿螺紋面向内。感測器蓋150包含 5 實質圓柱形主體部166及環部168。中央通道154係延伸貫穿 主體部166及環部168，二者彼此軸向校準且校準中央通道 154。主體部166有一第一端面166a及一第二端面166b。扳 手鉗緊孔170成形於第一端面166a。第二端面166b係整合式 連結至感測器蓋150之環部168。環部168具有螺紋外表面 10 172，外表面172之直徑係比主體部166之實質上圓柱形之外 表面174更小。 為了組裝感測器120至下壓模102,感測器120係由感測 器蓋150之環部168下方插入中央通道154，直到感測器120 座落於感測器蓋150之第一肩部162為止。較佳，感測器120 15 之端部120a係齊平主體部166之第一端面166a。然後鎖緊螺 帽152通過感測器120之尾部120b。鎖緊螺帽152之螺紋外表 面152a係匹配環部168之第三階部160之螺桿螺紋。鎖緊螺 帽152被旋入第三階部160，較佳旋入至毗鄰第二肩部164。 組裝後，感測器120、感測器蓋150、及鎖緊螺帽152界定一 20 個感測器總成190。 感測器總成190由上方換言之貫穿加壓面104而插入下 壓模102内部。環部168之螺紋外表面172被允許匹配階部 144之相對螺紋。扳手鉗緊孔170係用來將感測器總成190旋 轉而將環部168之螺紋旋緊嵌合階部144之螺紋，直到感測 27 1260263 器端部120a與第一端面166a實質上齊平加壓面104為止。 感測器總成19 0係經由逆轉前述步驟而由下壓模10 2移 出。此種構造允許感測器總成190快速安裝與快速去除來由 壓模表面更換感測器總成190，而無需拆卸整個壓模。 5 當感測器端部120a及/或第一端面166a實質上並未齊平 加壓面104時，感測器總成190可模製對應之成形輪廓、凸 部、或凹部於模塑熱固物品。因此理由故，感測器總成190 較佳係放置於模塑壓模上，用來模塑門覆皮之隱藏面或内 面。 10 根據本發明之另一具體例，提供一種實質上同時操作 第一模塑裝置及第二模塑裝置之方法。第一模塑裝置包含 兩相對之模塑壓模可介於開啟態與閉合態間移動來形成一 第一模穴，以及一第一感測器其工作式關聯該第一模六。 第二模塑裝置包含兩相對之模塑壓模可介於開啟態與閉合 15 態間移動來形成一第二模穴，以及一第二感測器其工作式 關聯該第二模穴。第一模塑裝置及第二模塑裝置可包括前 文說明具體例之任何其它組成元件及特色。 如前文說明，第一可熱固工作件及第二可熱固工作件 分別係置於第一模穴及第二模穴以及進行加工處理。較 20 佳，於第一模塑裝置及第二模塑裝置之工作件係同時接受 加工處理。第一感測器及第二感測器分別測量膠凝期間及/ 或硬化期間，第一可熱固工作件及第二可熱固工作件之電 氣性質。第一模塑裝置及第二模塑裝置所得測量值可經比 較來檢測其間之偏差，以及選擇性地比較該偏差與預定容 28 1260263 許偏差標準。 當檢測得第一模塑裝置與第二模塑裝置間之偏差時， 可採行額外步驟來檢驗造成缺陷之問題及/或校正該等問 題。舉例言之，可改變第一裝置及/或第二裝置之加工參數 5 (例如閉合速度、壓模夾緊壓力、硬化溫度等）。另外，模塑 所得之熱固物品可接受檢查’及/或檢測得偏差時加以剔 除。較佳本具體例係實施來於第一模塑裝置製造熱固物 品，該第一模塑裝置實質上具有與於第二模塑裝置製造之 第二熱固物品相同的品質。 10 同理，若角隅感測器之報告值與中心感測器之報告值 間有顯著差異，則可能模塑壓模加熱系統發生功能異常。 因此使用有一或二壓模集合之本發明，允許改良加壓系統 的維修，因而進一步改良製造之門覆皮之均勻品質。 經由本發明之具體例可提供各項優點及效果。本發明 15 之具體例之方法及裝置允許即時確定硬化狀態資訊，允許 實質上瞬間調整壓塑設定值及壓塑條件，來確保連續產物 品質，來減少廢料及製程上的不確定性。 雖然已經就SMC材料之使用解釋本發明，但熟諳技藝 人士了解本發明可用於其它材料，諸如含有樹脂成分之木 20 纖維複合物。 前文本發明之較佳具體例之詳細說明係用來解說本發 明之原理及其主要應用。因而允許業界人士 了解本發明之 各具體例及適合特定期望用途之修改。本說明絕非意圖為 排它或限制本發明於所揭示之精確具體例。熟諳技藝人士 29 1260263 顯然易知多項修改例及相當例且係涵蓋於隨附之申請專利 範圍。 I：圖式簡單說明3 第1圖為根據本發明之一具體例，一模塑壓模内表面之 5 平面圖，有部分係以虛線顯示； 第2圖為電導相對於時間之線圖顯示可熱固工作件之 理想膠凝/硬化週期，其中時間係於橫軸作圖（單位為秒）， 以及傳導性係於縱軸作圖（單位為mhos); 第3圖為對一接受壓縮速度10吋/分鐘之薄片模塑化合 10 物測得之電導相對於時間之線圖； 第4圖為對一接受壓縮速度20吋/分鐘之薄片模塑化合 物測得之電導相對於時間之線圖； 第5圖為一感測器總成之組裝前之視圖，部分以虛線顯 示； 15 第6圖為第5圖之感測器總成之分段剖面圖，顯示感測 器總成安裝於一模塑壓模上；以及 第7圖為根據本發明之一具體例，一種裝置之略圖。 【主要元件符號說明】 100…裝置 109···流體通道 102···下模塑壓模 110…嵌片界定表面區 104···内表面，加壓面 112···上模塑壓模 105···熱源 114···内表面 106···外緣界定表面區 115…熱源 108···主體界定表面區 118…作動器 30 1260263 120···中央介電感測器 120a···端部 120b···尾部 122···角隅介電感測器 130···控制器 140···相對表面 142、144、146、148、149··· 階部 150···感測器蓋 152···鎖緊螺帽 152a…螺紋外表面 154···中央通道 156···第一階區 158···第二階區 160···第三階區 162…肩部 164…肩部 166···實質上圓柱形主體部 166a···第一端面 166b···第二端面 168…環部 170···扳手鉗緊孔 172···螺紋外表面 174···實質上圓柱外表面 190···感測器總成 31