TWI501856B - 模內振動式熱壓射出成型方法及其成型裝置 - Google Patents

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Description

模內振動式熱壓射出成型方法及其成型裝置
本發明係與一種成型方法及其成型裝置有關，特別是與一種具有模內振動式熱壓射出成型方法及其成型裝置有關。
隨著近幾年來發光二極體(light-emitted diode,LED)照明、太陽能光電的市場趨勢，帶動整體光電產業的快速發展，同時由於材料加工技術的躍進、新材料的開發以及光電產品所要求的輕薄短小特性等等因素，使得光電產品上的精密光學元件廣泛採用塑膠材質，並促使光電產品所使用的光學鏡片有越來越小的趨勢，所以複合式光學元件(Hybrid Optical Elements,HOEs)的發展，成為近年來用於取代複雜的光學鏡組方式之一。
光學元件依材料的不同可分為光學玻璃以及光學塑膠。光學玻璃元件製作方式包括研磨和拋光法(grinding and polishing processes)以及玻璃模造成型法(glass molding process)兩種，而光學塑膠元件製作方式則主要有射出成型(injection molding)以及熱壓成型(hot embossing)兩種。由於電腦、通訊以及消費性電子產品的輕薄短小已成為市場的主流趨勢，在這些電子產品中高密度且成本昂貴的玻璃鏡片，已漸漸由塑膠材質的元件取代。光學級的塑膠材質鏡片之優點在於重量輕密度低、容易製作複雜曲面、適合大量生產、成本低、不需二次加工、具有良好的光學性質以及高透光性。高畫質拍照手機以及微型投影機的開發，更使得的光學元件尺寸在縮小的同時，相對於其光學成像品質要求上也越來越高。
基本上，影響塑膠光學元件的成像品質包括：(1)形狀誤差(form error)； (2)微結構轉寫率(groove filling rate)；以及(3)殘留應力(residual stress)。形狀誤差是因為其在射出成型之後，成型件的收縮往往導致塑膠元件偏離原始光學設計，以致於成像品質受到影響；微結構轉寫性容易受到製程以及成型尺寸上的限制，而使得成型後的微結構尺寸與設計產生偏差，並影響光學效果；應力雙折射現象主要係於光學塑膠元件在射出成型的過程中，塑膠經過高溫、高壓以及高剪切的製程環境下，成品內部存在不穩定的成型應力-殘留應力所引發的現象。在射出成型作業中殘留應力依據其之引發的方式可分為兩種：(1)流動導致(flow induced)；以及(2)熱影響導致(thermally induced)。殘留應力所引發的應力雙折射效應除了會影響其之光學性質外，甚至會引發裂痕、收縮(shrinkage)、翹曲(warpage)以及降低機械強度等等問題。
在射出成型的過程中的各種因素，對形狀誤差、微結構轉寫率以及殘留應力會有不同程度的影響，也會使得光學元件的成型需針對上述三者的品質進行評估。有鑑於此，目前仍需要發展一種新式的成型裝置及其成型方法，以改善上述之形狀誤差、微結構轉寫性以及殘留應力對光學品質的影響。
本發明之一目的在於提供一種模內振動式熱壓射出成型裝置及其成型方法，其係藉由第一壓電致動器以及第二壓電致動器，以進行沿著至少兩個不同方向的往復振動，並於充填階段使成形材料準確地注入微結構中。
為達成上述目的，本發明之一較佳實施例係提供一種模內振動式熱壓射出成型方法，其係用於模內振動式熱壓射出成型裝置，該模內振動式熱 壓射出成型裝置，包括有固定結構、固定側模仁、可動結構、壓力感測器、第一壓電致動器以及第二壓電致動器，該可動結構係設有活動側模仁以及活動側模塊，該活動側模仁與該固定側模仁係相對設置形成一模穴，該活動側模塊設有導引孔，該射出成型方法包括下列步驟：(a)當該固定結構與該可動結構閉合鎖模時，該固定側模仁與該活動側模仁以形成該模穴；(b)將成形材料充填至該模穴，以使得該活動側模仁對該成形材料進行一射壓步驟；(c)以該壓力感測器感測該模穴的壓力，並且輸出一壓力感測訊號；(d)當該壓力感測訊號小於該模穴的一峰值壓力時，以該第一壓電致動器往復地推動該活動側模仁，並使得該活動側模仁得以依據該壓力感測訊號，而沿著該第一方向進行往復振動；以及(e)當該壓力感測訊號小於該峰值壓力時，以該第二壓電致動器往復推動該活動側模仁，並使得該活動側模仁得以依據該壓力感測訊號，而沿著該第二方向進行往復振動，其中該第一方向與該第二方向並不相同。
本發明另一較佳實施例提供一種模內振動式熱壓射出成型裝置，其係用於射出成型設備，該模內振動式熱壓射出成型裝置包括：一固定結構；一固定側模仁，其係設置於該固定結構之內並且具有一第一端部以及相對該第一端部的一第二端部；一可動結構，其係與該固定結構相對設置，以使得該可動結構得以沿著一第一方向，而與該固定結構接觸及分離，其中該可動結構包括一活動 側模仁，該活動側模仁具有一第三端部以及相對該第三端部的一第四端部，該第一端部與該第三端部係相對設置以形成一模穴，該模穴係用於容納一成形材料；壓力感測器，其係設置於該固定結構之內並且連接至該固定側模仁，以感測該模穴內的壓力並且輸出一壓力感測訊號；第一壓電致動器，其係設置於該可動結構之內並且連接至該活動側模仁的該第四端部，以使得該活動側模仁得以依據該壓力感測訊號，而沿著該第一方向形成往復振動；以及第二壓電致動器，其係設置於該可動結構之內，以使得該活動側模仁得以依據該壓力感測訊號，而沿著一第二方向形成往復振動，其中該第一方向與該第二方向並不相同。
本發明揭露一種模內振動式熱壓射出成型裝置及其成型方法，藉由第一壓電致動器以及第二壓電致動器，沿著至少兩個不同方向的往復振動，使成形材料準確地注入微結構之中，以有效避免形狀誤差(form error)，提高微結構轉寫率(groove filling rate)，並且改善殘留應力(residual stress)。
本發明之較佳實施例藉由所附圖式與下面之說明作詳細描述，在不同的圖式中，相同的元件符號係代表相同或相似的元件。
第1圖係繪示本發明實施例中執行模內振動式熱壓射出成型方法之流程圖。第2A-2F圖係繪示在本發明的實施例中，執行模內振動式熱壓射出成型方法的射出成型裝置之製程步驟剖視圖。在一實施例中，本發明之模內振動式熱壓射出成型方法，係以上述之模內振動式熱壓射出成型裝置100 來執行，如第2A圖所示，該模內振動式熱壓射出成型裝置100主要包括固定結構102、固定側模仁104、固定側模塊105、可動結構106、壓力感測器108、第一壓電致動器110、第二壓電致動器112以及溫度感測器114，可動結構106包括第一支承板116、活動側模仁118、活動側模塊120、第二支承板122、第一頂出板124、第二頂出板126、第一模座128以及第二模座130。該活動側模仁118係與該固定側模仁104相對設置以形成一模穴132，該活動側模塊120則設有導引孔402。
在第2A圖中，該固定結構102與可動結構106係處於分離狀態。本發明之模內振動式熱壓射出成型方法包括下列步驟：在步驟S100中，執行合模(close mold)步驟，以使得固定結構102與可動結構106如第2B圖所示的接近並密合在一起，換言之，當該固定結構102與該可動結構106閉合鎖模時，該固定側模仁104與該活動側模仁118以形成該模穴132。
在步驟S102中，將成形材料134充填至該模穴132，以將成形材料134注入至模穴132中，如第2C圖所示。換言之，該固定側模仁104與該活動側模仁118會閉合之後，該活動側模仁118對該成形材料134進行一射壓步驟，以充填成形材料134至該模穴132。本發明所屬技術領域中具有通常知識者應瞭解，該射壓步驟係指射出螺桿將成形材料134射入該模穴132之壓力。
在步驟S104中，以該壓力感測器108來感測該模穴132內的壓力，並且輸出一壓力感測訊號。
在步驟S106中，利用一溫度感測器114感測該模穴132內的一成形材 料的溫度，並且輸出對應於該成形材料溫度的一溫度感測訊號。
在步驟S108中，當該壓力感測訊號小於該模穴132的一峰值壓力PM時，以該第一壓電致動器110往復地推動該活動側模仁118，以使得該活動側模仁118得以如第2D圖至第2F圖所示，依據該壓力感測訊號而沿著該第一方向X進行往復振動。
在步驟S110中，當該壓力感測訊號小於該峰值壓力PM時，以該第二壓電致動器112往復地推動該活動側模仁118，以使得該活動側模仁118得以依據該壓力感測訊號，而沿著該第二方向Y進行往復振動，其中該第一方向X與該第二方向Y並不相同。如第2D圖至第2F圖所示，在較佳實施例中，該第一方向X與該第二方向Y係互相垂直。
該溫度感測器114係被設置於該固定結構102之內，以感測該模穴132內的一成形材料之溫度，並且輸出對應於該成形材料溫度的一溫度感測訊號。當該壓力感測訊號小於該模穴的一峰值壓力值時，該成形材料溫度係介於玻璃轉換溫度(Tg)與熔融溫度(Tm)之間，其中該峰值壓力係被定義為該模穴134的一最大壓力值。在較佳實施例中，該壓力感測訊號的振幅係介於該最大壓力值PM的40%(Pa)至90%(Pb)之間，或者在充填階段時，該峰值壓力係為PM以下的任意壓力區間。
具體來說，成形材料134於模穴132內充填時由於模穴壁面溫度與熔膠溫度之間的差異，使得熔膠接觸模壁的瞬間形成熱交換產生凝固層，本發明之第二壓電致動器112高頻振動該活動側模仁118，以對該凝固層加熱，以維持成形材料134的凝固層於玻璃轉換溫度(Tg)與熔融溫度(Tm)之間，改善凝固層對於微結構的轉寫率的影響。
在一實施例中，利用該活動側模仁的外周緣之一第一環形凹槽119a來收納該第二壓電致動器112，以使得該活動側模仁118沿著該第二方向Y進行往復振動。在另一實施例中，係利用該第一壓電致動器110的外周緣之一第二環形凹槽119b來收納該第二壓電致動器112，以使得該活動側模仁118沿著該第二方向Y進行往復振動。在又一實施例中，係利用該導引孔402的側壁之一第三環形凹槽119c、該活動側模塊120中之一第四環形凹槽119d，以及該活動側模塊120的外周緣之一第五環形凹槽119e，以使得該第三環形凹槽119c、該第四環形凹槽119d以及該第五環形凹槽119e三者其中之任一者，來收納該第二壓電致動器112，而使得該活動側模仁118沿著該第二方向Y進行往復振動。
在步驟S112中，執行保壓(packing)步驟。
在步驟S114中，執行冷卻(cooling)步驟，以使成形件140冷卻。
在步驟S116中，執行開模(open mold)步驟，以使得該固定結構102與可動結構106為分開。
在步驟S118中，執行頂出(ejection)步驟，藉由頂出成形件140，以取出成形件140。
第3圖係繪示在本發明實施例中模穴壓力與成型時間的相對應關係曲線300之示意圖。該相對應關係曲線300的橫軸表示時間，縱軸表示模穴壓力，其主要包括充填(filling)、保壓(packing)以及冷卻(cooling)等三個階段的壓力變化曲線，其中峰值壓力PM係為模穴內的最大壓力值，亦即該最大壓力值係為充填階段之最大壓力值。本發明之模內振動式熱壓射出成型裝置100，主要是在充填(filling)階段進行成形材料之往復振動以及加熱作 業，往復振動可使得成形材料的可流動狀態較佳，加熱作用則可使得成形材料維持在半凝固狀態。在一實施例中，本發明之模內振動式熱壓射出成型方法，執行振動式熱壓時間點係於充填階段期間，並且在該時間點所使用的壓力區間，係為峰值壓力PM以下；較佳的壓力區間係介於下壓力值Pa與上壓力值Pb之間，其中下壓力值Pa為峰值壓力PM的40%，下壓力值Pb為峰值壓力PM的90%；在不同的實施例中，依據成型件的尺寸大小、幾何形狀、微結構的複雜程度，可以選用不同的壓力區間而不限於上述條件。當執行加熱作業時，較佳實施例係為溫度介於Tg與Tm之間之半凝固狀態的成形材料。
繼續參考第2F圖，本發明之模內振動式熱壓射出成型方法，係以上述之模內振動式熱壓射出成型裝置100來執行，如第2F圖所示，該模內振動式熱壓射出成型裝置100，主要包括固定結構102、固定側模仁104、固定側模塊105、可動結構106、壓力感測器108、第一壓電致動器110、第二壓電致動器112以及溫度感測器114，而該可動結構106包括第一支承板116、活動側模仁118、活動側模塊120、第二支承板122、第一頂出板124、第二頂出板126、第一模座128以及第二模座130。本發明之模內振動式熱壓射出成型裝置100適用射出成型設備，例如是塑膠射出成型機械。
該固定側模仁104係設置於該固定結構102之內，並且具有一第一端部104a以及相對該第一端部104a的一第二端部104b。可動結構106係與該固定結構102相對地設置，以使得該可動結構106可以沿著一第一方向X而與該固定結構102接觸及分離，其中該可動結構106之活動側模仁118，係具有一第三端部118a以及相對該第三端部118a的一第四端部118b，該 第一端部104a與該第三端部118a係相對地設置以形成一模穴132，該模穴132會容納一成形材料134(標示於第2B圖)。
壓力感測器108係連接該固定側模仁104，以感測該模穴132內的壓力並且輸出一壓力感測訊號。第一壓電致動器110係設置於該可動結構106之內並連接至該活動側模仁118的第四端部118b，使該活動側模仁118會依據該壓力感測訊號，而沿著該第一方向X形成往復振動。第二壓電致動器112係設置於該可動結構106之內，使該活動側模仁118會依據該壓力感測訊號，而沿著一第二方向Y形成往復振動，其中該第一方向X與該第二方向Y並不相同。在較佳實施例中，該第一方向X與該第二方向Y係互相垂直。
該活動側模仁118的外周緣係設有一第一環形凹槽119a，以收納該第二壓電致動器112，並且該第一環形凹槽119a係鄰近於該第三端部118a，以使得該第二壓電致動器112係鄰近於該模穴132。換言之，該活動側模仁118的第一環形凹槽119a，可提供該第二壓電致動器112產生沿著該第二方向Y的往復振動，並且配合該第一壓電致動器110而產生沿著該第一方向X的往復振動。第一壓電致動器110以及第二壓電致動器112是利用壓電材料的反轉壓電效應驅動該活動側模仁118分別沿著第一方向X以及第二方向Y振動。因此，當第一壓電致動器110以及第二壓電致動器112受到不同大小的電壓(例如正電壓或是負電壓)作用時，可沿該第一方向X以及第二方向Y帶動該活動側模仁118來回運動。應注意的是，第一壓電致動器110以及第二壓電致動器112往復振動的距離小於該成形件140厚度的容許公差之內。根據上述說明，本發明之模內振動式熱壓射出成型裝置100及 其成型方法，應用壓電致動器之可精密運動控制與可高頻振動控制之優勢，以提高微細結構複製品質。
該溫度感測器114係設置於該固定結構102之內，以感測該模穴132內的一成形材料溫度，並且輸出對應於該成形材料溫度的一溫度感測訊號。當該壓力感測訊號小於該模穴的一峰值壓力值時，該成形材料溫度係介於玻璃轉換溫度(Tg)與熔融溫度(Tm)之間，其中該峰值壓力係被定義為該模穴134的一最大壓力值。較佳實施例中，該壓力感測訊號的振幅係介於該最大壓力值PM的40%(Pa)至90%(Pb)之間，或是在充填階段時，該峰值壓力係為PM以下的任意壓力區間。
在一實施例中，該固定側模仁104的第一端部104a之表面，係為相對於該模穴132之非球面結構以及球面結構中之任一者，並且該活動側模仁118的第三端部118a之表面，係為相對該模穴132之微結構136。該微結構136係選自於由一菲涅爾光學透鏡、一微透鏡陣列結構以及一發光二極體(LED)光源之二次光學元件所組成的族群。在一實施例中，發光二極體(LED)封裝上的透鏡，可被視為一次光學元件，並且可利用上述之二次光學元件來達成光線整形之目，以使LED光源之照明燈具達到光線均勻與使人眼感覺舒適之目的，上述之二次光學元件的出光面或入光面係藉著於模仁表面進行噴砂加工，再進行射出成形而產生微結構136。
第4圖係繪示在本發明各種實施例中，模內振動式熱壓射出成型裝置100具有環形凹槽之局部剖視圖。在可動結構106中，第一支承板116與該固定結構102係相對地設置，其具有一第一孔洞400。活動側模塊120係固接於該第一孔洞400中，該活動側模塊120係具有一導引孔402，以使得該 活動側模仁118會沿著該第一方向X而在該導引孔402中往復振動。第二支承板122係用以將該第一支承板116與該活動側模塊120固接，以使得該第二支承板122具有一第二孔洞404，該第二孔洞404會承接該第一壓電致動器110的一端。
該第一壓電致動器110的外周緣係設有一第二環形凹槽119b，以收納該第二壓電致動器112，亦即第一壓電致動器110與第二壓電致動器112整合成一壓電致動器，產生雙軸向X、Y的高頻振動。該活動側模塊120的導引孔402的側壁係設有一第三環形凹槽119c，該活動側模塊120中係設有一第四環形凹槽119d，該活動側模塊120的外周緣設有一第五環形凹槽119e，以使得該第三環形凹槽119c、該第四環形凹槽119d以及該第五環形凹槽119e三者中之任一者，得以用來收納該第二壓電致動器112。該第一支承板116的第一孔洞的側壁設有一第六環形凹槽119f，該第一支承板116中設有一第七環形凹槽119g，該第六環形凹槽119f以及該第七環形凹槽119g兩者中之任一者，係得以用來收納該第二壓電致動器112。上述之環形凹槽可提供該第二壓電致動器112產生沿著該第二方向Y的往復振動，以使得成形材料均勻地以半凝固狀態射入微結構136中。
第5A-5C圖係繪示本發明實施例中各種成型件的平面視圖。如第5A圖之單一薄型複合光學鏡片500，其包括非球形光學部(Aspheric Lens)500a以及菲涅爾光學部500b，菲涅爾光學部500b設有微結構136。如第5B圖之微透鏡陣列結構502，其包括非球形光學部502a以及微透鏡陣列502b，微透鏡陣列502b設有微結構136。如第5C圖之發光二極體(LED)光源之二次光學元件504，其包括非球形光學部504a以及二次光學結構504b，二次 光學結構504b設有微結構136。
綜上所述，本發明揭露一種模內振動式熱壓射出成型裝置及其成型方法，其係藉由第一壓電致動器以及第二壓電致動器，而進行沿著至少兩個不同方向的往復振動，以使得成形材料準確地射入微結構之中，並有效避免形狀誤差(form error)、提高微結構轉寫率(groove filling rate)，並且改善殘留應力(residual stress)。
雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100‧‧‧模內振動式熱壓射出成型裝置
102‧‧‧固定結構
104‧‧‧固定側模仁
104a‧‧‧第一端部
104b‧‧‧第二端部
105‧‧‧固定側模塊
106‧‧‧可動結構
108‧‧‧壓力感測器
110‧‧‧第一壓電致動器
112‧‧‧第二壓電致動器
114‧‧‧溫度感測器
116‧‧‧第一支承板
118‧‧‧活動側模仁
118a‧‧‧第三端部
118b‧‧‧第四端部
120‧‧‧活動側模塊
122‧‧‧第二支承板
124‧‧‧第一頂出板
126‧‧‧第二頂出板
128‧‧‧第一模座
130‧‧‧第二模座
132‧‧‧模穴
134‧‧‧成形材料
136‧‧‧微結構
119a~119g‧‧‧第一至第七環形凹槽
140‧‧‧成形件
300‧‧‧相對應關係曲線
400‧‧‧第一孔洞
402‧‧‧導引孔
404‧‧‧第二孔洞
500‧‧‧複合光學鏡片
502‧‧‧微透鏡陣列結構
504‧‧‧LED二次光學元件
504a‧‧‧非球形光學部
504b‧‧‧二次光學結構
第1圖係繪示本發明實施例中執行模內振動式熱壓射出成型方法之流程圖。
第2A-2F圖係繪示本發明實施例中執行模內振動式熱壓射出成型方法的射出成型裝置之製程步驟剖視圖；第3圖係繪示本發明實施例中模穴壓力與成型時間的相對應關係曲線之示意圖。
第4圖係繪示本發明各種實施例中模內振動式熱壓射出成型裝置之局部剖視圖。
第5A-5C圖係繪示本發明實施例中各種成型件的平面視圖。
100‧‧‧模內振動式熱壓射出成型裝置
102‧‧‧固定結構
104‧‧‧固定側模仁
104a‧‧‧第一端部
104b‧‧‧第二端部
105‧‧‧固定側模塊
106‧‧‧可動結構
108‧‧‧壓力感測器
110‧‧‧第一壓電致動器
112‧‧‧第二壓電致動器
114‧‧‧溫度感測器
116‧‧‧第一支承板
118‧‧‧活動側模仁
118a‧‧‧第三端部
118b‧‧‧第四端部
120‧‧‧活動側模塊
122‧‧‧第二支承板
124‧‧‧第一頂出板
126‧‧‧第二頂出板
128‧‧‧第一模座
130‧‧‧第二模座
132‧‧‧模穴
134‧‧‧成形材料
136‧‧‧微結構
119a‧‧‧第一環形凹槽
140‧‧‧成形件
400‧‧‧第一孔洞
402‧‧‧導引孔
404‧‧‧第二孔洞

Claims (11)

  1. 一種模內振動式熱壓射出成型方法，其係用於模內振動式熱壓射出成型裝置，該模內振動式熱壓射出成型裝置包括一固定結構、一固定側模仁、一可動結構、一壓力感測器、一第一壓電致動器，以及一第二壓電致動器，該可動結構設有活動側模仁以及活動側模塊，該活動側模仁與該固定側模仁係相對地設置以形成一模穴，該活動側模塊則設有導引孔，該射出成型方法包括下列步驟：(a)當該固定結構與該可動結構閉合鎖模時，該固定側模仁與該活動側模仁以形成該模穴；(b)將一成形材料充填至該模穴，以使得該活動側模仁對該成形材料進行一射壓步驟；(c)以該壓力感測器感測該模穴的壓力，並且輸出一壓力感測訊號；(d)當該壓力感測訊號小於該模穴的一峰值壓力時，以該第一壓電致動器往復推動該活動側模仁，以使得該活動側模仁依據該壓力感測訊號，而沿著一第一方向進行往復振動；以及(e)當該壓力感測訊號小於該峰值壓力時，以該第二壓電致動器往復推動該活動側模仁，以使得該活動側模仁依據該壓力感測訊號，而沿著一第二方向進行往復振動，其中該第一方向與該第二方向並不相同，當該壓力感測訊號小於該模穴的該峰值壓力時，該成形材料的一凝固層之溫度係介於玻璃轉換溫度(Tg)與熔融溫度(Tm)之間，其中該凝固層靠近該模穴的模壁且該凝固層係由該成形材料接觸該模穴的該模壁的瞬間形成熱交換所產生，該峰值壓力係被定義為該模穴的一最大壓力值。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之模內振動式熱壓射出成型方法，其中在步驟(e)中，係利用選自於由該活動側模仁的外周緣之一第一環形凹槽、利用該第一壓電致動器的外周緣之一第二環形凹槽、該導引孔的側壁之一第三環形凹槽、該活動側模塊中之一第四環形凹槽、該活動側模塊的外周緣之一第五環形凹槽，以及其等之組合所組成的群組，來收納該第二壓電致動器，而使得該活動側模仁沿著該第二方向進行往復振動。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之模內振動式熱壓射出成型方法，其中在步驟(c)之後，更包括利用一溫度感測器感測該模穴內的一成形材料溫度，並且輸出相對應該成形材料溫度的一溫度感測訊號。
  4. 一種模內振動式熱壓射出成型裝置，用於射出成型設備，該模內振動式熱壓射出成型裝置包括：一固定結構；一固定側模仁，其係設置於該固定結構之內並且具有一第一端部，以及一相對該第一端部的第二端部；一可動結構，其係與該固定結構相對地設置，以使得該可動結構會沿著一第一方向可與該固定結構接觸及分離，其中該可動結構包括一活動側模仁，該活動側模仁係具有一第三端部以及一相對該第三端部的第四端部，該固定側模仁之該第一端部係與該活動側模仁之該第三端部，相對地設置形成一模穴，該模穴係用於容納一成形材料；一壓力感測器，其係設置於該固定結構之內並且連接至該固定側模仁，以感測該模穴內的壓力並且輸出一壓力感測訊號；一第一壓電致動器，其係設置於該可動結構之內並且連接至該活動側 模仁的該第四端部，使該活動側模仁會依據該壓力感測訊號，而沿著該第一方向形成往復振動；以及一第二壓電致動器，其係設置於該可動結構之內，以使得該活動側模仁得以依據該壓力感測訊號，而沿著一第二方向形成往復振動，其中該第一方向與該第二方向並不相同，當該壓力感測訊號小於該模穴的一峰值壓力時，該成形材料的一凝固層之溫度係介於玻璃轉換溫度(Tg)與熔融溫度(Tm)之間，其中該凝固層靠近該模穴的模壁且該凝固層係由該成形材料接觸該模穴的該模壁的瞬間形成熱交換所產生，該峰值壓力係被定義為該模穴的一最大壓力值。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之模內振動式熱壓射出成型裝置，其中該活動側模仁的外周緣係設有一第一環形凹槽，或者該第一壓電致動器的外周緣係設有一第二環形凹槽，以收納該第二壓電致動器。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之模內振動式熱壓射出成型裝置，其中該第一環形凹槽係鄰近於該第三端部，以使得該第二壓電致動器係鄰近於該模穴。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之模內振動式熱壓射出成型裝置，其中該可動結構更包括：一第一支承板，與該固定結構相對設置，具有一第一孔洞；一活動側模塊，固接於該第一孔洞中，該活動側模塊具有一導引孔，使該活動側模仁沿著該第一方向在該導引孔中往復振動；以及一第二支承板，用以固接該第一支承板與該活動側模塊，該第二支承板具有一第二孔洞，該第二孔洞承接該第一壓電致動器的一端。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之模內振動式熱壓的射出成型裝置，其中該活動側模塊的導引孔的側壁設有一第三環形凹槽、該活動側模塊中設有一第四環形凹槽、該活動側模塊的外周緣設有一第五環形凹槽、該第一支承板的該第一孔洞的一側壁係設有一第六環形凹槽，或者該第一支承板中設有一第七環形凹槽，以收納該第二壓電致動器。
  9. 如申請專利範圍第4項所述之模內振動式熱壓射出成型裝置，其中該固定側模仁的該第一端部之表面，係為相對於該模穴之非球面結構以及球面結構中之任一者，並且該活動側模仁的該第三端部之表面係為相對於該模穴之微結構。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之模內振動式熱壓射出成型裝置，更包括一溫度感測器，其係設置於該固定結構之內，以感測該模穴內的一成形材料溫度，並且輸出對應於該成形材料溫度的一溫度感測訊號。
  11. 如申請專利範圍第4項所述之模內振動式熱壓射出成型裝置，其中該壓力感測訊號的振幅係介於該最大壓力值PM的40%(Pa)至90%(Pb)之間，並且在該壓力感測訊號的振幅時形成該凝固層。
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