(完整版)MeltFlipperTM融膠翻轉(zhuǎn)技術(shù)簡介

1、MeltFlipper TM融膠翻轉(zhuǎn)技術(shù)簡介MeltFlipper TM 融膠翻轉(zhuǎn)技術(shù) "Branching Runner Thermal and Flow Balancer"為解決因多模穴模具各模穴充填不平衡，造成各模穴間品質(zhì)不一致，導(dǎo)致生產(chǎn)良率受限問題的最佳利器。 MeltFlipper TM 融膠翻轉(zhuǎn)技術(shù)為全世界首創(chuàng)針對多模穴模具，提供融膠壓力，溫度，粘度等材料特性真平衡流動的技術(shù)。一. 概論由於塑料剪切效應(yīng) (shear effect)的關(guān)係，即使在幾何對稱流道系統(tǒng)的多模穴模具( 圖1) ，也會產(chǎn)生因?yàn)檩^高溫度塑料延著流道內(nèi)側(cè)先充填內(nèi)側(cè)模穴的流動不均問題(圖2)。圖

2、 1. 八模穴模具幾何平衡流道設(shè)計圖 2. 八模穴模具幾何平衡流道設(shè)計下仍然產(chǎn)生流動不平衡現(xiàn)象長久以來，人們將這種現(xiàn)象歸咎於模具溫度的變異或模具變形使然。然而，經(jīng)過一系列的實(shí)驗(yàn)及模流分析已經(jīng)證明，此不平衡現(xiàn)象是源自於充填階段，融膠在流道系統(tǒng)內(nèi)所因剪切效應(yīng)而產(chǎn)生之不對稱現(xiàn)象。該現(xiàn)象導(dǎo)致多模穴模具各模穴彼此之間的性質(zhì)產(chǎn)生差異，包含模穴壓力，融膠溫度，及成形品的機(jī)械性質(zhì)。此融膠流動不對稱現(xiàn)象所產(chǎn)生的影響可能非常顯著，甚至因射出成形製程條件、塑膠材料種類、流道配置、流道尺寸等因素而更形複雜。MeltFlipper TM 融膠翻轉(zhuǎn)技術(shù)藉由將流道中流動的融膠翻轉(zhuǎn)，重新形成對稱的融膠特性配置，提供了多模穴模

3、具因不對稱剪切現(xiàn)象所導(dǎo)致品質(zhì)不一致及模穴利用率受限問題的解決方案。因?yàn)橥高^這項(xiàng)技術(shù)，使多模穴模具的成形製程，可以達(dá)到各模穴的融膠壓力、溫度、粘度與機(jī)械性質(zhì)均勻一致的狀態(tài)。二 . 不平衡流動的成因 ( Cause of Imbalance Flow)塑料融膠在流道中的流動特性是非常複雜的。其剪切率 ( shear rate) 、溫度及粘度會隨著融膠在流動方向及徑向位置的不同而改變。通常最大剪切率會發(fā)生在靠近固化層的區(qū)域，而在流道中心部份的融膠剪切率為零。此高剪切現(xiàn)象會影響靠近固化層區(qū)域的融膠粘度，即粘度會因:1.非牛頓流體 ( Non- Newtonian) 的剪切致稀 ( Shear thin

4、ning) 效應(yīng)及2.剪切所導(dǎo)致摩擦生熱現(xiàn)象而降低。同時此摩擦生熱現(xiàn)象也會造成靠近固化層區(qū)域的高剪切融膠溫度會高於流道中心的融膠溫度(圖 3至圖 7)。圖3 典型圓形流道沿徑向方向的剪切率分布圖4 非牛頓流體的黏度與剪切率溫度的關(guān)係圖 5 典型圓形流道沿徑向方向的溫度分布圖6,7 性質(zhì)對稱融膠流入第一次分流點(diǎn) ( 次流道 ) 所產(chǎn)生之溫度分布變化三 . 解決對策 -MeltFlipper TM 平衡流道將 MeltFlipper TM 融膠翻轉(zhuǎn)技術(shù)設(shè)計之零件裝置於多模穴模具流道分流處 ( 圖 8) ，可將原欲發(fā)展成不對稱特性之融膠翻轉(zhuǎn)成仍維持對稱的狀態(tài)，藉以達(dá)到各模穴均維持一致壓力、溫度粘度等

5、物性之真平衡，使各模穴產(chǎn)品之品質(zhì)更趨一致，良率提高，不但恢復(fù)原先之設(shè)計產(chǎn)能及生產(chǎn)效率，更可突破以往因流動不平衡問題所形成的模穴數(shù)設(shè)計瓶頸，而達(dá)成擴(kuò)大產(chǎn)能、降低成本之目地。圖 8 MeltFlipper TM 融膠翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)四 . 案例介紹A . 一模四穴嵌件成型 ( 如圖 9) 且採用多點(diǎn)進(jìn)澆 , 使用材料為添加 33%玻纖成份的 Nylon 問題 : 不平衡充填造成嵌件偏心導(dǎo)致成品不良率高達(dá) 50%( 4 穴中有 2 穴成品報廢 )圖 9 射出嵌件 (Throttle Body Adjuster)改善結(jié)果 : 經(jīng)使用改良後的平衡流道( 如圖 10)嵌件偏心現(xiàn)像大幅改善4 穴成品均達(dá)允收標(biāo)準(zhǔn)圖

6、10 MeltFlipper TM 平衡流道B . 一模四穴定時環(huán) ( timing ring ) 成型 ( 如圖 11: 短射成品及流道 ), 以 3 點(diǎn)進(jìn)澆 , 使用 LNP DF1006 添加 30%玻纖成份的 pc , 外徑尺寸 12.7mm問題 :成型過程中 , 由於融膠不平衡流動造成接近豎澆道的模穴體積充填較遠(yuǎn)離模穴體積快 , 當(dāng)充填結(jié)束時 , 先充填的模穴體積產(chǎn)生過度保壓 , 導(dǎo)致輪輻圓環(huán)平面變形翹曲而無法與配合件形成緊密組合 ( 報廢率 30%)圖 11 定時環(huán) ( timing ring ) 短射成品及流道改善結(jié)果 : 經(jīng)使用改良後的平衡流道 ( 如圖 12) 輪輻圓環(huán)平面變

7、形翹曲現(xiàn)象獲得根本改善 , 同時成型範(fàn)圍 ( 保壓壓力 ) 擴(kuò)大 , 生產(chǎn)穩(wěn)定 , 良率達(dá) 100%。圖 12 MeltFlipper TM 平衡流道圖 13a 改良前短射成品圖 13b 改良後短射成品C . 一模四穴汽車用連接器( Automotive connector) ( 如圖 14), 使用添加玻纖成份的PBT 塑料成型問題 :已知自然平衡流道仍因剪切致稀效應(yīng)造成模穴不均勻充填；因此高、低剪切率融膠對成型後成品塑料中所含玻纖長度的影響為何？圖 14 高剪切率融膠因流道的分歧進(jìn)入方位相同模穴內(nèi)的不同區(qū)域結(jié)果 :如圖 15 所示 ,分別使用人工改良平衡流道與 MeltFlipper TM 平衡流道進(jìn)行成型測試 , 左側(cè)為 TM使用 MeltFlipper TM 平衡流道之玻纖平均長度: 低剪切率 /