Moldex3D模流分析之皮層材料與核芯層材料

共射成型(或稱三明治射出成型)是在射出成型制程中將數種熔膠(皮層材料與核芯層材料)以間隔依序方式射入模穴中。熔膠將會彼此接觸,但不會流入其中。各種皮層/核芯層材料的組合,包括軟質皮層/硬質核芯層材料、純料皮層/回收料核芯層以及純塑料皮層/強化核芯層材料,被廣泛應用于日用品、汽機車及結構應用。使用共射成型的主要優點為節省成本、廢物利用及產品效能提升。

共射成型制程開始將第一射的材料(皮層材料)以預定的短射體積射入模穴中,接序第二射(核芯層材料)直到模穴充填完全為止。表層材料的噴泉流行為將在模壁上產生固化層;同時,第二射藉由阻力較低的路徑注入熔融區域,以取代第一射的材料。由于噴泉流行為,第一射材料的流動波前將一路向前形成額外的固化層。因此,理想的三明治射出成型件的核芯層材料會被皮層材料完全包覆。

Moldex3D模流分析之皮層材料與核芯層材料的圖1

Moldex3D共射成型模塊提供強力的建模解決方案,以預估模穴中材料的空間分布。這對于結構應用非常重要,因為產品剛度主要取決于皮層/核芯層材料的分布情形。由于觸覺也會受到皮層材料厚度的影響,因此對于軟質皮層/硬質核芯層材料的應用也很重要。共射成型的另一項重要層面,則在于吹穿現象發生前最大化核芯層材料的含量。共射成型模塊能預測在多少核芯層材料充填比例時會發生吹穿現象,也能預測實際發生的位置。這些預測全都是根據加工條件的重要因素來計算,例如:射速與塑料性質如黏性等。

注意:Moldex3D共射成型模塊只支持Solid網格模型。

除了一般結果之外,例如:流動型式與塑件翹曲,另有兩項結果對于了解共射成型制程也很重要。

共射出模塊分析和結果

完成分析后,Moldex3D Studio 提供強大的工具,更了解材料選取和皮層/核心層分布的成型條件。

Moldex3D模流分析之皮層材料與核芯層材料的圖2

Moldex3D 共射成型分析

基本功能與如下所列的傳統射出成型類似。

?充填/保壓:流動波前時間(皮層和核心層)、壓力、溫度分布、縫合線、包封等

?冷卻:冷卻溫度、時間等

?翹曲:體積收縮、翹曲、殘留應力等

可透過「顯示設置工具欄」(Display Toolbar) 的功能,啟用分析結果等值線。同時可透過「動畫工具欄」(Animation Toolbar) 的功能,啟用流動波前動畫。此外,Moldex3D Studio 也可在結果窗口建立 XY 曲線的圖表。

共射出模塊條件還有明顯不同的功能:

?皮層和核心層流動波前時間

Moldex3D模流分析之皮層材料與核芯層材料的圖3

Moldex3D Studio樹狀目錄中選取流動波前時間

Moldex3D模流分析之皮層材料與核芯層材料的圖4

皮層充填流動波前時間(左)和核心層充填流動波前時間(右)

以上第一個圖顯示共射成型條件選取兩種不同的流動波前時間。比較檢視顯示皮層充填流動波前時間(左)和核心層充填流動波前時間(右)。

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