玻璃注塑的案例
超薄電子產品外殼用復合材料動態拉伸力學行為特征及其失效機理研究
圖5 霍普金森桿裝置
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結果分析
3.1 應變率敏感性
為方便表示，將玻璃纖維方向為 0°、45°和 90°的試件分別編號為 T-0、T-45 和 T-90。 T-0、T-45 和T-90 試件在 0.001～1000s-1范圍內的工程應力-工程應變曲線如圖6所示。由圖 6可知，玻璃纖維方向不同的試件均具有較強的應變率敏感性，表現為隨著應變率的升高，拉伸強度和破壞應變均增大。
圖6 玻璃纖維方向不同的玻璃纖維增強 PC 復合材料在不同應變率下的工程應力-工程應變曲線
3種試件在不同應變率加載下的拉伸強度和破壞應變見圖7。統計圖7中3種試件的拉伸強度和破壞應變數據可知，當加載模式由準靜態逐漸轉變為高應變率加載時，試件斷裂失效模式由脆性斷裂逐漸向韌性斷裂轉變。
圖7 玻璃纖維方向不同的玻璃纖維增強 PC 復合材料在不同應變率下的工程應力-工程應變曲線
在同一應變率下，玻璃纖維方向為 0°的試件的拉伸強度高于另外兩種試件，而破壞應變低于其他兩種試件。其中, 同一應變率下，玻璃纖維方向為 45°和 90°的試件的拉伸強度和破壞應變均較為接近，說明玻璃纖維方位角從 0°增至一定角度后再繼續增大對試件的拉伸強度和破壞應變的影響不明顯。
3.2 微觀損傷機理分析
圖8分別對比了3種玻璃纖維增強PC復合材料在 0.001～1000 s-1加載區間內拉伸斷裂后的斷口微觀形貌。從圖8中可觀察到，短玻璃纖維增強 PC 復合材料中玻璃纖維的角度不完全相同，主要是因為短玻璃纖維質量極輕，注塑方法只能控制大部分玻璃纖維為同一方向，后續研究可通過調節短玻璃纖維注塑速率等改善這一問題。
展開 設計仿真 | Digimat用于碰撞、沖擊模擬熱塑性塑料材料解決方案
雖然大多數拉伸桿實驗都是在低應變率下進行的，并且用于靜載荷情況，但本用例側重于模擬注塑玻璃纖維增強塑料的高應變率各向異性應力-應變行為。這些類型的測量是準確評估碰撞和跌落測試性能所必需的。在有限元模擬中使用材料性能建模的結果，并將模擬結果與實驗驗證進行比較。
Part.02
基礎材料屬性建模
正確的建模能夠引導設計，同時減少設計迭代次數。纖維增強塑料通常具有高度各向異性，對性能有顯著影響。因此需要考慮局部纖維取向和由此產生的性能影響。
先進的建模工具可以成功預測：
? 纖維取向
? 纖維取向對材料力學行為的影響
? 零件性能：例如剛度、強度、碰撞、噪聲、振動和聲振粗糙度（NVH）、尺寸穩定性、蠕變、疲勞等
大多數拉伸試驗是在約0.001 s-1的應變率下進行的。在較高的應變率下，熱塑性材料的應力-應變行為會發生顯著變化，表現出剛度和強度的增加。因此，使用從不同取向（0°、45°和90°）的注塑板銑削而成的拉伸桿試件，在0.001至100 s-1的范圍內進行了應力-應變試驗。
在高應變率測試中進行精確的應變評估并非易事。目前最先進的技術是使用數字圖像相關方法。這是一種非接觸式的基于圖像的技術，需要用高分辨率、高幀率的相機記錄試樣表面變形。圖像分析軟件用于從這些圖像中評估應變場。為了獲得準確的結果，需要一個具有獨特特征的圖案的試樣表面。這是通過使用黑色和白色油漆層噴漆創建的（見下圖A）。
圖 A
基于高應變率實驗，我們開發了Digimat材料卡片，對各向異性粘彈性/粘塑性材料行為進行了建模。Digimat是一個使用微觀力學的多尺度材料建模平臺，用于復合材料的精確建模。我們可以和客戶共享材料卡片，并與所有主流的有限元分析軟件工具兼容。
展開 注塑廠禁忌：五種訂單不要接
合理的“品味”
那么注塑企業擁有什么樣的品味才合理呢？好的品味應該是高低搭配，有高有低。注塑工廠里的品味也是高低搭配，互相襯托，用高品味體現規范化和高素質，用低品味體現節約、節能、綠色、環保、短的投資回報期。這就是注塑工廠設計的最高理念—“私人定制”。“私人定制”就是根據每個廠的實際條件來確定工廠需要資源的方方面面。對注塑廠來說，有這個必要，也有這個可能。
注塑廠不同于產品單一、技術整合度高的煉油廠、焦化廠、面板玻璃廠。注塑加工廠位于制造鏈上游，產品多樣性高，需求的設備資源差別度大，這都是注塑廠可以“私人定制”的先決條件。
實際上，注塑廠的“私人定制”化已經很高了。注塑廠模具和工藝參數參數都是定制的，是不可以抄襲的。注塑機也可以是訂制的，現在注塑機的特別定制量很大，包括專門的注塑機，如包裝盒機、尼龍扎帶機、厚壁注塑機、導光板專用機等專用機等。
但同時私人定制并非無規律可循。掌握行業的普遍規律，結合每個廠的實際情況實現最佳的投資回報比，這是私人定制的核心。所以，企業普遍的技術管理規律：“私人定制”是注塑廠合理品位的正解。
具體來說，要得到這個正解需要做到：（1）業務范圍及產品評估是私人定制的先決條件。（2）工廠組織架構，一般采用成熟模式。（3）生產能力、產能評估及模具、注塑機評估與訂制是私人定制的核心。（4）生產工藝及物流設計，同樣是私人定制的核心。（5）精益生產系統評估及推動—采取成熟模式。（6）組織架構及執行力推動—采取成熟模式。
注塑工廠的頂層設計、技術能力、運營控制及管理是決定效益的關鍵，這需要普通規律與“私人定制”的共同作用。注塑廠能不能賺錢，就要看生產系統的設計、技術能力、運營控制和持續改善的管理，管理到位了，注塑機就是印鈔機；管理不到位，注塑機就成了燒錢機。
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