■ Moldex3D/ 林秀春 協理
【內容說明】
一般在塑膠模具成型過程中，二板模澆口位置通常以好加工、好切除為主，遇到幾何不對稱且面積大小邊的時候，會以澆口數量為主要考慮。本文案例右邊面積大，故擺置的澆口數量就多，為的是使整體充填較平衡，但因設計中有很多孔洞，會使流動分析變得複雜與且不易預測。另外，由於熱塑料填充模穴，熱量藉由熱傳導傳遞至模壁，有穩定的流動才有持續的高溫，若流動面積太小或太薄，會使溫度快速降低，造成溫度分佈不均與流動差異，導致塑件的翹曲變形。
案例成果分析
充填及保壓的流動路徑將沿著局部阻力較小的路徑前進（如圖1），本文案例左邊放置1 個澆口，右邊放置4 個澆口（如圖2 所示，直徑有粗細，片狀澆口有大小尺寸），接下來將以模流分析驗證並解析，以及透過現場射出成型實務進行驗證。首先在澆口端如圖3 所示的5 個位置分別放置感測節點(N15、N16、N17、N18、N19)，透過模流分析圖（如圖4），可看出各澆口流率隨時間的變化，其中N18 為最弱勢的流率，N19 為強勢的流動，N17 為流動末端的主要流動，由此可判斷N18、N19 的澆口位置必須調整，同時N18 的流道與澆口尺寸也必須加大才能確保流率的提升。
圖5 為現場的射出成型實務驗證。圖6 為模流分析的充填結束溫度分佈，在N16 澆口所流動的區域因充填面積較少，充填較早結束，故溫度較低，大部分為綠色200° C，而N17 為流動末端的主要流動，在紅色區域溫度（料溫260 升到280）有剪切升溫約20° C，容易有燒焦現象發生。從上述可得知模穴內的流動與溫度變化息息相關。圖7 與圖8 為模流分析的充填體積達80% 與95% 分佈圖，與現場短射相符。一般而言，流動平衡可降低溫度差異，使壓力傳遞均勻、保壓效果一致，讓塑件產品不易因各處溫度、熱應力、體縮不均而造成產品翹曲變形的問題。■
圖1：充填及保壓的流動路徑
圖2：本文案例在左邊放置1 個澆口，右邊放置4 個澆口
圖3：在圖中N15、N16 、 N17 、 N18 、 N19 等5 個位置設置感測節點
圖4：各澆口流率隨時間之變化
圖5：現場的射出成型實務驗證
圖6：本文案例之模流分析圖，(a) 為充填結束溫度分佈；(b) 為充填體積已達80% 分佈；(c) 為充填體積已達95% 分佈
