ScrewPlus 是射出成型 CAE 的第一個內建螺桿分析。此模塊由 Compuplast International Inc. （www.compuplast.com）與 CoreTech System Co., Ltd. 共同開發。使用者必須具備適當的授權碼，才能利用此強大的模塊。

螺桿塑化是其中一個受歡迎的方法之一，熔化是螺桿的剪切動作之一，可提供即將進入射出成型條件的熔件。實際的熔化溫度非常困難取得，通常會用噴嘴溫度或最后區域溫度取代。然而，不真實的熔化溫度會誤導進一步的制程，而無法透過射出成型產生高性能產品。然而，ScrewPlus 在射出成型初期階段擷取真實熔化溫度上扮演著重要的角色。尤其是，ScrewPlus 可幫助我們在螺牙剪切后估計真實的熔化溫度，而非只能挑選噴嘴溫度或最后區域溫度。此外，可用于評估熔件的溫度均勻性，這可控制整個射出成型的質量。

功能概觀

一般而言，塑化螺桿包含塑料輸送段、過渡段，及計量段，如下圖所示。實體塑件會輸送至塑料輸送段。隨著螺桿的動作及從料管加熱，當從塑料輸送段移至計量段時，會傳輸并逐漸熔化塑料。熔化塑件的主要驅動力是在整個塑化制程中塑件的電熱與黏滯加熱。此制程的輸出是螺桿特性與模具特性之間平衡的結果（在螺桿尾端）。

ScrewPlus 是一個強大的工具，可仿真經過實體輸送（塑料輸送段）、熔化（過渡段）及泵?。ㄓ嬃慷危膶嶓w狀態到熔化狀態的整個塑化制程。它可提供熔化的真實溫度，并自動在 Moldex3D「加工精靈」中自動更新此信息，以進一步模擬。

一般用途螺牙

使用 ScrewPlus 模擬螺桿塑化的基本需求是螺牙幾何、材料與制程條件。

螺桿幾何：

1.基本信息：螺桿的直徑與長度

2.料管：

?料管類型：平面或凹槽類型

?加熱區域特性

3.螺桿特性：

?區段長度及其類型

?螺紋距離及其寬度

?溝槽深度

材料：需要熱力學與流變性特性。Moldex3D「材料精靈」會自動提供。

制程條件：必須指定如螺桿位置等運作條件。Moldex3D「加工精靈」會自動提供一些重要的制程條件。在執行 ScrewPlus 仿真后，將自動更新熔化溫度信息。

使用 ScrewPlus 模擬螺桿塑化

ScrewPlus 是 Moldex3D 中的附加模塊。ScrewPlus 的重要角色是在射出到模具前，能夠擷取透過螺桿塑化從實體狀態到熔化的更真實熔化行為。本章的教學課程將以分解步驟說明如何在 Moldex3D 中進入并執行 ScrewPlus 模擬。

基本上而言，為了執行 ScrewPlus，您必須經過從啟動 Moldex3D、建立新項目、匯入新網格、選取材料，然后進入「加工精靈」設定制程條件的 Moldex3D 基本程序，如下圖所示。ScrewPlus 的關鍵功能位在「加工精靈」內。在「加工精靈」中，您可以進入 ScrewPlus 模塊以指定螺桿特性，編輯螺桿的制程操作條件、使用 ScrewPlus 求解器模擬螺桿制程、可視化熔化結果，然后更新更真實的熔化溫度，以進行進一步的射出成型程序。完成 ScrewPlus 模擬后，您必須回到「加工精靈」完成射出成型規格。接著您可以加入塑化螺桿的效應，來執行射出成型條件的一般模擬。

由于 Moldex3D 的基本程序與本手冊中所述相同， 因此本章將著重在 ScrewPlus 模塊中。

在按下 [加工精靈] (Process Wizard) 按鈕后，便會顯示以下信息。

1. ScrewPlus 標簽與仿真 (ScrewPlus Tab and Simulation)

首先，啟動 Moldex3D「加工精靈」，并選取「機器模式 1」或機器模式設定方法。使用者必須在 [機器設定] (Machine Settings) 中選取適當射出機器。

將標簽變更為 [充填/保壓設定] (Filling/Packing Settings)，再單擊 [進階設定] (Advanced Setting)。

這是螺桿塑化程序仿真的核心區段。

單擊 [執行分析] (Run analysis) 按鈕，讓您指定螺桿系統的參數。

以下為兩組待指定的參數：

(A) 螺桿特性 與 (B) 塑化制程。

1. 螺桿特性 (Screw Characteristics)

您可以使用工具欄新增新的螺桿系統（[新增] (New) 按鈕）、編輯舊系統（ [編輯] (Edit) 按鈕）、重新命名舊系統（[重新命名] (Rename) 按鈕）、刪除系統（[刪除] (Delete) 按鈕），或將舊系統（[復制] (Copy) 按鈕）復制到新系統。

按下 [編輯] (Edit) 指定與編輯螺絲幾何：

因此必須提供四種信息完整描述「螺桿系統」，包括「基本信息」、「料管條件」、「螺牙結構」與「噴嘴條件」。

基本信息 (Basic Info)

必須先定義螺桿的直徑與總長度。直徑是直接從機器信息更新的。在此您無法修改它。如果您必須修改螺桿直徑，請參閱第 3 章。

[螺牙幾何編輯] (Screw Geometry Editing) 菜單會顯示整個螺牙及其直徑與長度

料管特性 (Barrel Characteristics)

亦必須指定料管上的加熱區域位置。用戶可新增或刪除一些加熱區域。每個區域的結束位置都會是下個區域的開始位置。按下 INSERT 可插入新區域，或 DELETE 可刪除現有區域?；蛘?，單擊右鍵以顯示相同功能的快捷菜單。加熱區域的上限是四。

[螺牙幾何編輯] (Screw Geometry Editing)菜單顯示料管區域的定義

按下 INSERT 或單擊右鍵，可在 [螺桿幾何編輯] (Screw Geometry Editing) 菜單中插入加熱區域

螺桿特性 (Screw Characteristics)

螺桿區段的定義方式相似。此外也必須指定其他螺桿細節，例如溝槽深度、螺距、螺紋寬度、螺紋數等。螺距與螺紋寬度的默認值為常數。此外也接受定義非常數的螺距與螺紋寬度結構。

[螺桿幾何編輯] (Screw Geometry Editing) 菜單顯示料管區域的定義

噴嘴特性 (Nozzle Characteristics)

它包含噴嘴長度、入口直徑及出口直徑。完成此設定后，按下 [儲存] (Save) 按鈕保留變更，或 [取消] (Cancel) 按鈕舍棄變更。

[螺牙幾何編輯] (Screw Geometry Editing) 菜單顯示料管區域的定義

2. 塑化制程 (Process for Plastification)

下一個步驟是設定螺桿塑化模擬的制程參數。先按下 [編輯] (Edit) 按鈕以指定所需的條件。完成 [螺桿項目編輯] (Screw Project Editing) 菜單。在 [螺桿 RPM] (Screw RPM) 方塊中，輸入待分析的螺牙 RPM。或者，選取 [包含 RPM 相依性計算] (Include RPM dependent calculations) 復選框，以執行一系列不同 RPM 的仿真。

在 [制程] (Process) 菜單中，輸入 RPM 并選取或清除 [包含 RPM 相依性計算] (Include RPM dependent calculations ) 復選框

編輯按鈕 (Edit Button)

當您單擊 [編輯] (Edit) 按鈕時，您必須指定 [基本信息] (Basic info)、[材料] (Material)、[摩擦系數] (Friction coefficient)、[溫度] (Temperatures)、[壓力出口] (Pressure-exit) 如下所示。

[螺牙項目編輯] (Screw Project Editing) 菜單

基本信息卷標 (Basic Info Tab)

單擊"..."  按鈕選擇從先前所述螺桿特性區段建立的某些螺桿數據文件。

[基本信息] (Basic Info) 標簽可讓您選取預先定義的螺牙幾何

材料標簽 (Material Tab)

此標簽中使用 [材料精靈] 中定義的材料。在此可定義入料筒中固體塑料粒子的體積密度與入口溫度。

在此可定義入料筒中固體塑料粒子的體密度與入口溫度。

摩擦系數標簽 (Friction Coefficients Tab)

料管材料摩擦系數一律高于螺桿材料摩擦系數，以保證熔融塑件會朝著噴嘴正數移動。其默認值分別是 0.30 與 0.20。如同「實體轉換模型」，選取默認的「散量」模型可保證能夠良好預測沿著螺桿的壓力變化。

[摩擦系數] (Friction coefficient) 卷標顯示摩擦系數定義，及 ScrewPlus 中使用的實體輸送模型。

溫度卷標 (Temperatures Tab)

首先指定每個區域的默認料管溫度。在 [材料精靈] (Material Wizard) 中將最后區域溫度定義為熔化溫度，然后將其他區域指定為從最后區域溫度開始減少的溫度。然而，用戶可以修改這些溫度以反映機器上的真實料管溫度。

[溫度] (Temperatures) 標簽允許用戶定義適當的料管溫度配置文件

壓力 - 出口標簽 (Pressure - Exit Tab)

塑化制程期間，噴嘴結束壓力實際上是大氣壓力，因此 [等同模具壓力降] (Equivalent die pressure drop) 與 [結束壓力定義] (End pressure definition) 預設為已預先設定。用戶可以隨時單擊 [儲存] 按鈕儲存變更，并回到ScrewPlus 菜單。

[壓力 - 出口] (Pressure-exit)卷標顯示結束壓力

分析 (Solve)

點擊ScrewPlus 菜單中的 [分析] (Solve) 按鈕啟動仿真。

ScrewPlus solver 菜單顯示求解器進度

計算期間將更新右窗口中的信息。在大部分的情況下求解器會平順的收斂。單擊[停止] (Stop) 按鈕可隨時終止求解器，或單擊[求解器設定] (Solver set-up) 按鈕調整計算參數。

需要[塑化] (Plastication)時間：這是以指定的 RPM 在下次射出時將熔件塑成螺桿狀的估計時間。

結束溫度：這是噴嘴出口的熔化溫度。此值應作為 [加工精靈] (Process Wizard) 的「真正」熔化溫度。

溫度變化：這是計量段的熔化溫度變化。

ScrewPlus 顯示螺牙塑化仿真完成

用戶可選擇單擊 [顯示] (Show) 按鈕顯示射出成型內的詳細分析結果，或單擊 [Moldex3D 結果] (Results to Moldex3D) 按鈕回到 [加工精靈] (Process Wizard) 并顯示更新后的熔化溫度。如需操作的詳細信息，請在單擊 [顯示] (Show)按鈕后參閱下一節。單擊 [Moldex3D 結果] (Results to Moldex3D) 按鈕后，Moldex3D [加工精靈] (Process Wizard) 會顯示對話框提示。單擊 [確定] (OK) 可接受ScrewPlus的估計；單擊 [取消] (Cancel) 以舍棄。

Moldex3D [加工精靈] (Process Wizard) 菜單會在 ScrewPlus 分析后顯示信息

使用者可以儲存項目文件以回到 Moldex3D做進一步分析、單擊 [執行分析] (Run analysis) 按鈕再次執行分析，或單擊 [更多結果] (More result) 按鈕以視覺方式呈現詳細的螺桿分析結果。

Moldex3D [加工精靈] (Process Wizard) 菜單可在 ScrewPlus 分析后更新熔化溫度