塑膠射出成型的熔膠從澆口以每秒數十至數百公分的速度充填模穴——傳統模具工程師無法看到模穴內部的流動行為，只能靠「短射」截斷流動來推測，費時又不精準。透明模具搭配高速攝影機讓工程師第一次直接觀察到熔膠流動前鋒的前進路徑、熔接痕（Weld Line）的形成位置與角度、縮水氣泡的成核點——把模具試模週期從數週縮短到數天。橡膠注模製程的充模速度更快、黏度更高，高速攝影機同樣適用。
射出成型 / 橡膠注模場景幀率需求
| 製程 / 場景 | 關鍵物理事件 | 建議幀率 | 推薦機型 |
|---|---|---|---|
| 透明模具熔膠流動前鋒 | 熔膠從澆口向末端充填，前鋒速度 10–500 mm/s | 500–2,000 fps | AOS L-PRI / AOS M-PRI |
| 熔接痕（Weld Line）形成 | 兩股熔膠匯合角度、匯合界面溫度梯度影響強度 | 500–2,000 fps | AOS L-PRI / AOS M-PRI |
| 氣穴 / 縮水（Sink / Void）成核 | 熔膠冷卻收縮時內部氣泡成核點、縮水位置 | 500–2,000 fps | AOS L-PRI / AOS M-PRI |
| 頂出機構動態（Ejector Pin） | 頂針衝擊成品的力道、成品彈跳、取件夾爪時序 | 500–5,000 fps | AOS L-PRI / AOS M-PRI |
| 包覆射出（Over-molding）二色接合 | 第二次射出熔膠接觸第一次成品的流動行為 | 500–2,000 fps | AOS L-PRI / AOS M-PRI |
| 橡膠注模充模（Rubber Injection Molding） | 高黏度橡膠在模穴中的流動前鋒、排氣孔時機 | 500–2,000 fps | AOS L-PRI / AOS M-PRI |
| 射出壓縮成型（Injection-Compression） | 模穴充填後壓縮行程（光學鏡片 / 汽車燈罩） | 500–2,000 fps | AOS L-PRI / AOS M-PRI |
透明模具實驗的光學配置
- 模穴材料：石英玻璃（最佳透明度但易碎）或聚碳酸酯（PC）替代腔壁，只需一側透明即可配合高速攝影機拍攝
- 背光照明：LED 背光板（500×500 mm 均勻面光源）從模具背面打光，熔膠流動前鋒在背光下形成清晰輪廓
- 同步觸發：射出成型機的螺桿前進訊號（0–10V 類比輸出）或澆口開閥訊號 → TTL 觸發高速攝影機 → Ring Buffer 往前追溯 200 ms，確保充填起始全程記錄
台灣射出成型 / 模具市場
| 機構 / 廠商 | 射出成型高速攝影需求 | 幀率需求 |
|---|---|---|
| 台中 / 彰化模具聚落 | 精密塑膠模具試模流動分析、縮水氣泡排查 | 500–2,000 fps |
| 橡膠注模廠 | 橡膠注模充模研究、O-ring 成型品質 | 500–2,000 fps |
| 光學鏡片廠 | 射出壓縮成型（光學鏡片），雙折射均勻性 | 500–2,000 fps |
| 射出成型機製造商 | 新機型射出行程驗證、噴嘴流動性能 | 500–2,000 fps |
| 汽車燈罩 / 儀表板廠商 | 大型薄壁件流動不均、熔接痕位置優化 | 500–2,000 fps |
推薦機型選型
| 機型 | 幀率 | 射出成型適用場景 |
|---|---|---|
| AOS L-PRI | 3,530 fps @ Full HD | 透明模具熔膠流動、頂出機構、橡膠注模（CP 最佳） |
| AOS M-PRI 4000 | 4,000 fps（全）/ 85,360 fps（最小 ROI） | 澆口噴射（Jetting）、縮水氣泡成核 |
| Mega Speed MS180K V2 | 1,000 fps @ 4K / ~22,000 fps（ROI） | 大視野模具全場流動記錄（大型成型機） |
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作者：陳聖鑫 Alex Chen
東茂儀器科技有限公司｜業務窗口
10 年高速攝影機產業經驗，代理 AOS Technologies（瑞士）、SinceVision SSZN（中國）、DITECT（日本）、Mega Speed（加拿大）四大品牌，服務台灣半導體、汽車測試、學術研究客戶。