1. 流動 (Flow)

射出成型的充填流動分析主要為模擬塑料熔膠被壓力推進到模穴的過程。壓力迫使熔膠流動并填充模腔。通常，壓力最高之處是在注入口；隨著距離澆口越遠，壓力隨之減小。同時，最低的壓力出現(xiàn)在向前移動的熔膠流動波前。壓力差是推動熔融的熱塑性塑料的主要動力。一般情況下，填充過程傾向于以最小的阻力流向空腔區(qū)域。在空腔區(qū)域熔融塑料以較快速度前進表示該區(qū)域?qū)α鲃拥淖枇^小；同樣地，若流動波前緩慢的前進，則等值線將比較密集，代表該區(qū)域有較大的阻力。前述情況可見于下圖：

充填過程中的流動行為

充填程序之示意圖

模擬是了解這些行為最適當?shù)姆绞健Ａ鲃臃治瞿軌蚪鉀Q與填充相關(guān)的問題，如短射 (不完全填充)、縫合線、包封、流動問題、表面燒焦劣化，流道/流動平衡，及澆口設(shè)計等問題；因此，本模塊可以在概念或產(chǎn)品設(shè)計時間使用。此外，塑件或模具設(shè)計師可以用計算機仿真測試可能的設(shè)計而縮短交付設(shè)計所需的時間。填充分析也可用于評估材料的加工性能 (Processing properties) 和作為材料選擇的參考。

l流動功能導(dǎo)覽 (Flow Function Overview)

[終止流動計算條件選項] (Criterion for stopping calculation) 可用 [充填百分比] (Fill percentage) 或 [不填充元素個數(shù)] (Unfilled element count) 定義。如果選取 [充填百分比] (Fill percentage)，停止計算的預(yù)設(shè)條件值 為 99.95%， 表示 99.95% 的整個模穴體積已填滿。因此，如果 [Fill percentage to stop calculation] 為 30%，充填分析將會在模穴體積填滿 30% 時停止。此功能可何所要的填充百分比時預(yù)覽填充行為，非常有用。如果選取[不填充元素個數(shù)] (Unfilled element count)，流動計算將會在不填充元素個數(shù)減少至等于使用者定義的數(shù)目時停止。例如下圖顯示充填分析期間「澆口壓力」和時間的關(guān)系，如果停止計算的充填百分比設(shè)定為 30%，充填分析會在模穴體積填滿 30% 之后停止。

填充分析期間的澆口壓力與時間的關(guān)系

若終止流動計算條件選項設(shè)定為 30%，填充分析將在填充 30% 的模穴體積后停止充填

l進階纖維配向設(shè)定 (Advanced Fiber Orientation setting)

纖維參數(shù)可在計算參數(shù)的充填／保壓 (Flow/Pack) 卷標中的進階選項 (Advanced Options) 中進行設(shè)定。用戶可在此指定纖維型態(tài)為短纖或長纖，設(shè)置相關(guān)參數(shù)。此外這里提供三種方法以提升短或長纖維強化材料的纖維配向準確性。

第一種方法是 四階配向張量封閉 (4th orientation tensor closure)，其包含三種模式：Hybrid (原始Moldex3D纖維配向計算分析模型)、ORE (正交性封閉近似模型) 以及IBOF (正交性封閉近似修正模型)。這些模型的特性如下所列。

第二種方法是 旋轉(zhuǎn)擴散 (Rotary Diffusion)，其包含三種模式：Folgar-Tucker (原始Moldex3D纖維配向計算模型)、ARD (非等向性旋轉(zhuǎn)擴散模型) 以及iARD (非等向性旋轉(zhuǎn)擴散修正模型)。這些模型的特性如下所列。

第三種方法是使用 Retard Principal Rate (RPR) 以考慮纖維與基質(zhì)的交互作用，改善原始Folgar-Tucker模型方法，解決濃縮懸浮液中配向張量改變率預(yù)測過高的問題。RPR模型alpha因子建議為從0到1 (因子值越大，RPR效果將會越明顯)。

lSolid模型流動分析的基本功能 (Basic Functions of Flow Analysis for Solid Model)

Solid/eDesign 模型流動分析的基本功能如下。

-能力：解決充填相關(guān)問題，例如：

?短射 (不完全填充)

?縫合線(weld line)

?包封(air-trap)

?流動問題(flow problems)

?燃燒表面缺陷(burning surface defects)

?流道/流量平衡(runner/flow balance)

-分析結(jié)果(Result analysis): 分析結(jié)果可以藉由控制項目工作區(qū)(Project Workspace)、顯示設(shè)置工具欄(Display Toolbar)和動畫工具欄(Animation Toolbar)在展示窗口(Display Windows)上查看流域分布圖標，或是顯示XY圖( XY Curve)。

2. 保壓 (Pack)

保壓模型 是分析在射出成型中擠壓/保壓 (Packing/holding) 的過程。在保壓過程中，壓力和時間的關(guān)系圖示如下。

射出成型中擠壓/保壓 (Packing/holding) 的過程

基本上，當熔融的塑料在模穴內(nèi)固化的同時，施加擠壓壓力。塑料的密度補償了塑料從熔融狀態(tài)到固態(tài)的體積收縮行為 (Volumetric contraction behavior)。保壓壓力可以設(shè)定為等于原始射出填充壓力 (一次性射出壓力)，或使用更大的壓力，通常最大可以高達射出壓力的 2 倍。在保壓過程中，母模由于完全充滿塑料，而具有高的背壓 (Back pressure)。此外，射出器螺桿在保壓階段只一點一點向前移動，塑料因此流動緩慢，這被稱為保壓流 (Packing flow)。

在保壓階段母模達到最高壓力，模具表面的因溫度降低而開始固化 (Solidification)，保壓將繼續(xù)進行，直到澆口凝固。在保壓過程中母模已經(jīng)充滿了塑料，因此壓力可以從澆口有效地傳遞，而靠近模具表面的塑料將首先冷卻并固化，使其首先發(fā)生體積收縮。然而，在澆口固化之前，塑料在保壓壓力的作用下，持續(xù)在厚度方向上填充塑料。此外，靠近冷卻水路的塑料，由于溫度較低，具有更高的粘度 (Viscosity) 和較高的流動阻力 (Flow resistance)，使?jié)部谟咳氲臒崛鬯芰喜蝗菀状┤耄灰虼耍勰z溫度在那些區(qū)域持續(xù)下降造成一個冷卻材料區(qū) (Cool material zone)，在此情況下，保壓壓力的傳送變得更加困難。

在高溫區(qū)，塑料具有低粘度和低流動阻力，使得熔融塑料容易補充收縮的體積，也使得這些區(qū)域保持較高的溫度。由于溫度差產(chǎn)生的差分流動阻力 (Differential flow resistance) 迫使保壓流動沿著明確的低阻抗路徑前進，壓力也同時經(jīng)由此路徑傳遞到離澆口較遠的區(qū)域。保壓壓力必須足夠，以克服澆口阻力達到補償塑料收縮 (Shrinkage compensation) 的目的。

澆口區(qū)域周圍的粘度在保壓過程中逐漸增加，澆口也因固化而造成較強的阻力。此外，增加保壓壓力延長保壓時間會延后塑料的凝固時間，有利于增強壓力的傳遞和降低塑件的體積收縮率。然而過度的保壓壓力很可能會伴隨著模具粘黏 (Mold-sticking)、過多的殘留應(yīng)力 (Residual stress)、毛邊 (Flash)、和溢料 (Bleeding) 問題。

相反的，不充分的保壓壓力會導(dǎo)致塑件產(chǎn)生較大收縮量和塑件空洞 (Empty holes) 等問題。有許多因素在保壓過程中影響塑件在射出成型的發(fā)展，如保壓時間 (Packing time)，熔膠溫度 (Melt temperature)，模具溫度 (Mold temperature)，塑料材料的類型，流道 (Runner) 和澆口 (Gate)的設(shè)計等。僅用試誤法來提升產(chǎn)品最終的質(zhì)量非常困難，而Moldex3D Pack保壓模塊是協(xié)助完成這項任務(wù)的強大工具。

l保壓功能導(dǎo)覽 (Pack Function Overview)

?Solid模型保壓分析的基本功能 (Basic Functions of Pack Analysis for Solid Model)

基本功能如下：

-能力: 解決保壓相關(guān)問題，例如：

?幫助用戶評估產(chǎn)品設(shè)計中的參數(shù) (例如，塑件的厚度) 如何影響擠壓、保壓的性能、和翹曲行為。

?幫助使用者測量鎖模力 (Clamping force) 的要求作為標準來選擇機器尺寸或改造模具，從而優(yōu)化整個過程。

?幫助用戶驗證流道系統(tǒng)的設(shè)計，以減少造成翹曲的可能性。

?幫助使用者作為問題排除的指引，找出翹曲和/或過度保壓的原因。

?幫助使用者檢驗合適的加工條件設(shè)置，如擠壓/保壓壓力，保壓時間，以及VP切換

?幫助使用者評估設(shè)計參數(shù)以進行設(shè)計修改或優(yōu)化。

-分析結(jié)果(Result analysis): 分析結(jié)果可以藉由控制項目工作區(qū)(Project Workspace)、顯示設(shè)置工具欄(Display Toolbar)和動畫工具欄(Animation Toolbar)在展示窗口(Display Windows)上查看流域分布圖標，或是顯示XY圖( XY Curve)。