■Moldex3D/ 林秀春 協理
【內容說明】
充填過程全靠壓力推動融膠前進，由於壓力差使塑料波前推到充填模穴。充填過程中，澆口壓力最高，離澆口位置越遠，則壓力越低，融膠波前末端的壓力為最低。推動融膠流動的主要力量即為此壓力差。（如圖1所示）
- Pm：射出機中螺桿計量區；
- Pn：射出機中噴嘴(Sprue)壓力地區；
- Pg：流道末端進到澆口地區(gate)，噴嘴到澆口的壓力差就是流道所佔的壓力大小；
- Pc：模穴內流動末端。因模穴內部流動壓力損耗結果，所以壓力較澆口壓力低。
一般而言，塑料在模穴中的充填行為是趨向阻力最小的部份流動。單位時間內塑料流動距離越大，代表該區域的流動阻力較小；反之，若移動越慢，代表該區域流動阻力越大，塑料緩慢流動。由於塑料本身具有黏度，黏度越高代表流動越困難。因此，塑料局部黏度大小可以視作是流動阻力的度量。塑料黏度受溫度及剪切率(shear rate)影響較大，因此局部溫度大小、熱傳速率，以及塑件肉厚，均影響局部黏度大小，也就是流動阻力大小。
案例分析與討論
面臨的挑戰
如圖2與圖3所示，本文案例旨在討論塑件肉厚設計差異對變形量值的影響，因此具體的流動行為取決於流動跟熱傳之間的相互競爭。肉薄的熱傳快；肉厚較厚的熱傳較慢。
從圖４的流動波前來看，各組的差異並不是很懸殊。而透過圖５的中心溫度分布來看，可以發現溫度差異非常明顯，高溫區與低溫區相差60°C，由以下溫度資訊可以判斷：
- 若局部中心溫度接近模溫，顯示該區域塑料接近滯料靜止狀態，熱量迅速被傳導散逸，熱傳導效應明顯使塑料變冷。
- 若局部中心溫度接近料溫，顯示該區域塑料流動性良好，熱塑料不斷流入補充熱量，熱對流效應明顯。使塑料保持高溫狀態。
- 若整體中心溫度分布值甚低，代表塑料迅速降溫凍結，有發生短射之虞。
保壓階段(packing stage)
為持續施加壓力壓實融膠，補償塑料之收縮行為。保壓壓力可維持為原來射壓大小或分段，由於模穴中已經填滿塑料，背壓較高。在保壓壓實過程中，射出機螺桿僅能稍微向前移動，因此塑料為慢速流動。進行階段一直持續至澆口固化封口為止。
分析焦點
由圖6所示變形分析結果比較，得知不同的厚度設計容易造成變形尺寸的差異。
