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圖四 長(zhǎng)纖降低變形的效果較短纖佳當(dāng)玻纖添加越多時(shí)，翹曲變形量就會(huì)降低。本案例中，玻纖濃度為25%時(shí)產(chǎn)品變形量至低(圖五)。圖五 不同玻纖比率的翹曲變形結(jié)果接下來(lái)用ANSYS來(lái)驗(yàn)證Moldex3D的翹曲和應(yīng)力分析，二者的結(jié)果非常相近(圖六)。

3.2 玻纖材料插值擬合 根據(jù)GFRPP-30材料三個(gè)玻纖方向不同拉伸速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)可以得出玻纖取向=0.65下的最大拉伸強(qiáng)度，如圖7所示： 圖7 玻纖取向=0.65下的最大拉伸強(qiáng)度 根據(jù)圖7及三個(gè)玻纖方向不同拉伸速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)斜率及斷裂伸長(zhǎng)率可以得出玻纖取向=0.65不同拉伸速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)，如圖8所示： 圖8 玻纖取向=0.65不同拉伸速率下的應(yīng)力

圖2 中展示的由于粒子的中心是整束的玻纖被樹(shù)脂包覆，在后續(xù)的注射成型加工過(guò)程中如何將玻纖束打開(kāi)及均勻分散到熔體中，又如何將玻纖的長(zhǎng)度盡量保留成了影響最終產(chǎn)品性能的關(guān)鍵。長(zhǎng)玻纖如果團(tuán)聚將不能有效起到支撐產(chǎn)品的骨架作用，并且有可能影響外觀質(zhì)量；同時(shí)玻纖保留長(zhǎng)度如果過(guò)短也將失去作為長(zhǎng)玻纖材料應(yīng)用的特殊性。其中當(dāng)玻纖長(zhǎng)度在1-2mm 之上時(shí)明顯使得各項(xiàng)力學(xué)數(shù)據(jù)大幅提高。

長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)PP注塑工藝及注塑方式：長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)型聚丙烯（PP）部件通常由注塑長(zhǎng)玻纖粒料制成。一種新型一步式工藝可將聚丙烯和玻璃纖維配混在一起，直接生產(chǎn)注塑部件。兩種方法各具特色，采取何種方式，應(yīng)根據(jù)部件生產(chǎn)的特性而定。 在汽車(chē)工程中，儀表板、前端部件和車(chē)身底部元件越來(lái)越多地采用玻纖增強(qiáng)型聚丙烯制成。

這說(shuō)明注塑長(zhǎng)玻纖增強(qiáng)聚丙烯材料結(jié)構(gòu)上存在明顯各向異性，在疲勞過(guò)程中，0°方向纖維發(fā)生斷裂后引起的裂紋擴(kuò)展和斷裂，部分纖維從基體中拔出；45°和90°方向拉伸主要為基體開(kāi)裂或基體與玻纖之間的界面開(kāi)裂所引發(fā)的斷裂，裂紋沿著玻纖取向方向擴(kuò)展和斷裂。且疲勞斷面具有明顯的特征形貌，疲勞裂紋源區(qū)與裂紋擴(kuò)展區(qū)光亮平整，瞬斷區(qū)高低起伏，與拉伸斷口非常相似。

玻纖在PA樹(shù)脂基體中的分散性與粘結(jié)強(qiáng)度對(duì)產(chǎn)品性能影響很大。在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，玻纖增強(qiáng)PA注射成型制品常存在各種缺陷。近日，國(guó)高材分析測(cè)試中心收到客戶(hù)咨詢(xún)，他們需要制備100*100*2mm的玻纖增強(qiáng)PA方板，每批次約500片，制備的時(shí)候，由于增強(qiáng)PA容易出現(xiàn)外觀不良，造成材料投入成本上漲50%，希望國(guó)高材分析測(cè)試中心能找到其外觀不良的原因并給出優(yōu)化方案。

他們發(fā)現(xiàn)添加玻纖之后，纖維配向會(huì)沿著流動(dòng)方向(X軸方向)，可抵抗產(chǎn)品收縮，有效減少翹曲，使產(chǎn)品符合所需的規(guī)格(圖五)。圖四 原始材料的翹曲結(jié)果圖五 添加不同玻纖比率的材料之翹曲結(jié)果比較最后階段中，和碩進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的檢驗(yàn)。他們使用Moldex3D FEA接口來(lái)進(jìn)行應(yīng)力分析，并考慮成型過(guò)程中產(chǎn)生的各項(xiàng)變因。

現(xiàn)在Moldex3D最新版本已可模擬先進(jìn)的扁纖射出成型，以觀察其改善翹曲的情形。以下案例將進(jìn)行分別含有圓纖和扁纖的復(fù)合材料來(lái)進(jìn)行觀察，其玻纖/PP的濃度比皆為0wt%。其中圓纖的長(zhǎng)LF為0.3 mm，纖維直徑為15 µm，展弦比為20；扁纖的長(zhǎng)LF為0.5 mm，扁平率FR=4，長(zhǎng)Lmin = 7µm ，寬 Lmax = 28µm 。

圖2：利用Moldex3D分析翹曲變形對(duì)于沒(méi)有添加補(bǔ)強(qiáng)纖維的純塑料而言，其射出成型品 的翹曲現(xiàn)象主要是受到產(chǎn)品的厚度分布與模溫分布所 影響。產(chǎn)品厚度厚薄差異太大或是公母模溫溫差差異 過(guò)大或是局部模溫溫差過(guò)大都會(huì)造成成品產(chǎn)生較嚴(yán)重 的翹曲現(xiàn)象。對(duì)于纖維補(bǔ)強(qiáng)塑料而言，塑料組成中的 補(bǔ)強(qiáng)纖維(玻纖、碳纖、有機(jī)纖維等)具有高剛性及 極低的熱收縮性特性，所以補(bǔ)強(qiáng)纖維會(huì)去抑制塑料的 整體收縮。

<p><strong style="color: rgb(0, 151, 186);">摘&nbsp;要</strong></p><p class="ql-align-justify">基于Digimat軟件逆向獲得了用于制造油底殼的玻纖增強(qiáng)聚酰胺66（35%GF/PA66）材料屬性，通過(guò)多尺度聯(lián)合仿真方法對(duì)油底殼進(jìn)行了模態(tài)仿真分析及測(cè)試。

未增強(qiáng)材料在流動(dòng)方向的收縮大于垂直方向，這是由定向分子鏈?zhǔn)湛s導(dǎo)致的；而玻纖增強(qiáng)材料則相反，流動(dòng)方向的收縮小于垂直方向，這是受定向玻纖影響的結(jié)果。因此，在原料選用方面，應(yīng)優(yōu)先考慮低翹曲的原材料，特別要關(guān)注原材料的收縮率、流動(dòng)性、玻纖含量及耐溫性能對(duì)產(chǎn)品翹曲的影響。這些特性對(duì)薄壁低翹曲產(chǎn)品的性能表現(xiàn)至關(guān)重要。3.

這是因?yàn)樵黾?em>玻纖后，玻纖的體積相對(duì)于塑料要大很多，所以很容易堵住排氣通道，所以在最后很難排氣，并且玻纖在高壓高氧氣體環(huán)境中是很容易燃燒的

另外也可以從助劑入手,目前助劑解決浮纖，主要是加強(qiáng)玻纖的流動(dòng)性，增強(qiáng)玻纖與樹(shù)脂的結(jié)合能力，還有一些專(zhuān)用方法，例如使用特殊染料把玻纖染黑（只適合黑色尼龍）。表面很光亮的助劑，如硅氧烷、改性的酰胺 類(lèi)聚合物、玻璃微珠、相熔劑、特種色母(能把玻纖 染黑),對(duì)浮纖情況都會(huì)有所改善。也可以考慮加一些 PA6來(lái)增加材料的流動(dòng)性。未經(jīng)同意，請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載！

：產(chǎn)品設(shè)計(jì)本身結(jié)構(gòu)收縮的和玻纖分布各占50%左右；Molded3D 2023版本對(duì)此類(lèi)零件的翹曲分析做了增強(qiáng)，對(duì)于玻纖分布的影響因子分為了一致性影響和散亂性影響，對(duì)某些零件的翹曲計(jì)算結(jié)果更精確。

5.綜合殘余應(yīng)力、玻纖排布、熔接線(xiàn)結(jié)果 對(duì)于含玻纖的產(chǎn)品，還需要考慮玻纖方向、熔接線(xiàn)對(duì)分析結(jié)果的影響；玻纖的分布會(huì)導(dǎo)致塑膠材料的模量、熱膨脹系數(shù)各向異性；熔接線(xiàn)區(qū)域的抗拉應(yīng)力較小（基體材料的約30%-60%），所以需要綜合考慮：界面分離、殘余應(yīng)力、玻纖排布、熔接線(xiàn)等多個(gè)因素的影響，分析開(kāi)裂趨勢(shì)與風(fēng)險(xiǎn)，結(jié)果如下： PA6-GF30考慮多因素分析結(jié)果

2、提供適當(dāng)?shù)慕^緣層厚度，膠片是由玻纖布與樹(shù)脂組成，同一種玻纖布膠片壓合后的厚度差別主要是由不同的樹(shù)脂含量來(lái)調(diào)整而不是由壓合條件來(lái)決定。 3、阻抗控制，在主要四個(gè)影響因素中， Dk值及介電層厚度兩項(xiàng)是由膠片特性來(lái)決定，所組成的膠片其Dk值可概由下列公式求出。

效益引入黏彈后，產(chǎn)品最大翹曲量值預(yù)測(cè)正確性在不含纖材料上提升520%，在含纖材料上則提升78%判別影響翹曲的重要因子省下試誤法的開(kāi)發(fā)成本案例研究本項(xiàng)目由曾在Moldex3D總部實(shí)習(xí)的博士生Philipp Siegfried Stelzer與奧地利的高分子產(chǎn)品工程學(xué)系(Institute of Polymer Product Engineering)的Major教授

例如PA66收縮率在1.5-2%之間，PA6的收縮率為1%-1.5%，在加入玻纖后可以使收縮率降低到0.3%左右。 玻纖加入量越多，尼龍的成型收縮率越小。但是玻纖加入量過(guò)多會(huì)造成表面浮纖、相容性差等后果，玻纖含量一般在30%左右時(shí)效果相對(duì)較好。

挑戰(zhàn)電子鏈接器件在射出成型過(guò)程中往往會(huì)遇到一些問(wèn)題，材料方面選用玻纖來(lái)增強(qiáng)強(qiáng)度，多材質(zhì)射出則增添結(jié)合難度，配合件間的間隙需要高精密度的公差。

海上及陸上低風(fēng)速風(fēng)電的發(fā)展促使風(fēng)電葉片的長(zhǎng)度和根部直徑急速增大，隨之而來(lái)的是超大型葉片根部灌注銀紋問(wèn)題的產(chǎn)生。研究表明葉片根部灌注的銀紋問(wèn)題主要發(fā)生在樹(shù)脂灌注固化過(guò)程。本文通過(guò)研究調(diào)整葉片根部樹(shù)脂灌注固化產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，減緩葉片后固化過(guò)程的內(nèi)應(yīng)力釋放，有效地解決了大型風(fēng)電葉片根部的灌注銀紋問(wèn)題。1. 現(xiàn)狀及因素分析1.1葉片銀紋問(wèn)題銀紋，一般指在玻璃態(tài)聚合物或某些半結(jié)晶性聚合物及環(huán)氧樹(shù)脂中