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1、5.塑料平均温度分布可用来评估可能发生热点所在，作为冷却水管安 排的参考。配合冷却分析，设计适切的冷却水管路安排。四、塑料容积温度(Bulk Temperature)以不同颜色显示保压结束瞬间，肉厚方向考虑速度加权的平均温度分布情形。代表动态的平均温度。由于静止区域速度u=0)加权为零，代表忽略静止区域对平均温度的贡献，因此可以看出热对流对于温度 分布的效应，滞流区域及黏滞加热区域的温度分布情形。一般而言， 充填过程中之体积温度分布情形应反映出塑料充填流动的趋势，如图 39所示。temperaturetemperatureshear ratedistributiondistributiondi
2、stribution(conduction(with viscousonly)heating)速度分布剪切率分布嬉T爲)號彖图 39 判图重点 :1. 若容积温度高于料温设定，显示有黏滞加热(viscous heat的放热 现象。2. 若局部容积温度过高，显示有局部热点(hot sp产生，使塑件有烧 焦裂解之虞。3容积温度较高的区域代表塑料持续流动，热融胶不断注入。反之 容积温度接近均匀的区域或低温区域，代表塑料几乎不再流动。4由容积温度分布可以判别塑件在充填过程中，热塑料对流传热的 效应大小，辨别滞料区域所在，预测短射现象及发生位置。五塑料压力分布(Pressure Distribution
3、)有效壓力較低壓降 菽大不易保壓 lower effective pressure higher pressure drop不平衡之流道設計 unbalanced runner system以不同颜色显示保压结束瞬间模穴各处压力分布情形，如图 40、图 41 所示。有效壓力較高壓降 較小，保壓容易 higher effective pressure lower pressure drop图 40cavities that may be filled 過度保壓的模穴 incompletelycavities that are overpackedP1P2P3图 41 判图要点 :1. 压力分布是
4、否均匀?显示压力传递效果。2评估模具中肉厚及温度对于压力分布及损耗的影响。3压力损耗情形。流道、浇口、模穴损耗压力情形。以判别流道、 浇口是否过小，损耗过度压力?4.多点进浇时可评估各浇口压降情形，以找出占优势之浇口位置（压降 较小者）;淘汰多余之浇口（压降过大、流量较小者）。5.多模穴模具可以评估各模穴浇口/模穴内部压力分布是否均匀，以进 行流动平衡。六塑料剪切应力分布（Shear Stress Distribution）以不同颜色显示保压结束瞬间模穴各处剪切应力分布情形。剪切应力代表塑料在加工过程中由于剪切流动造成的应力大小。可由图判别塑料流动应力是否过高，以作为是否使塑料产生裂解及过度残
5、余应力(residual st 的参考。判图要点 :1.剪切应力分布情形是否均匀，值大小为何?若分布不均是为应力集中(st ress concen tra t亦使成形品发生翘曲变形问题。2. 若剪切应力过高(如大于IMPa),有可能使塑料遭受过大应力，影响强 度。3. 充填结束瞬间，由于充填体积变少，流量固定时射速相对增加，加 上料温较冷，黏度较高，因此最后充填位置的剪切应力偏较高。七塑料剪切率分布(Shear Rate Distribution)以不同颜色显示保压结束时间模穴各处剪切率分布情形。剪切率代表 塑料在加工过程中被剪切变形的速率，也是速度变化大小的度量。剪 切速率越大，代表塑料被变
6、形的速率越高，分子链遭受激烈之变形速 率。因此剪切率分布与速度梯度(velocity grad变化有关，也与分子 链配向性(molecular orient有i关)可由图判别塑料流动剪切率是否 过高，扯断塑料高分子链，产生裂解，影响成品强度。同时可判断是 否有过度黏滞加热(Viscous hea t的现象。判图要点 :1剪切率分布情形是否均匀，值大小为何?一般而言剪切率较大区域 见于浇口、以及肉厚较薄的位置。2.若剪切率过高（如大于10,000 1/sec有可能使塑料高分子链遭受过 大变形而断裂，影响强度。八 、 塑 料 体 积 收 缩 率 分 布 (Volumetric ShrinkageD
7、istribution)以非晶性塑料为例，在加工过程中压力、温度及体积变化关系如图42所示。不平衡之浇道系筑unbalanced runner systemP1P2P3图 42 以下针对图 42作一说明 :1 :塑料开始填人模具，压力逐渐升高。1-2 :模穴充填阶段，模穴压力逐渐增加至设定之射压。2 :模穴充填结束，压力切换至保压压力。2- 3 :模穴保压/压缩（compressio阶段，模穴压力上升至设定保压压力 值。3 :模穴压力达到最高值（30-lOOMPa左右）。3- 4 :保压阶段由压缩切换至静置段（holding stag由于塑料部份回流 （backflow，） 造成模穴背压稍微下
8、降。4 : 保压/静置阶段开始。4- 5 :静置阶段，由于冷却造成压力下降。固化层厚度逐渐增加，塑 料继续补偿收缩造成比容降低。5 :浇口圭寸口（gate freeze，保）压/静置阶段结束。5- 6 :塑料继续冷却收缩，造成压力下降。6 : 模穴压力降至常压（一大气压）。此时塑件体积与模穴体积相同。塑 件开始模内收缩（mold shrinkage）6-7 :定压冷却阶段(isobaric cooling)牛持续收缩。7 :开模及塑件脱模(demolding)7_8 :脱模后定压冷却(post mold isobaric cooling)8 :最后达热平衡(t hemal equilibr之之
9、塑件)塑件收缩取决于其热膨胀与可压缩性，也就是塑件之 PVT 关系)若至温下模穴体积为Vc，塑件脱模后体积为V，则可定义塑件的体积收缩率(volume trie shrinkage)塑件脱模后体积遵循 PVT 变化关系，随温度压力而变化)保压分析以不同颜色显示塑料在保压结束后，塑件冷却至室温时(25C),由塑 料压力-本积-温度(PVT)特性造成的体积收缩率分布情形。若塑料为不 压塑料(incompressible ma ter密度为固定值，则显示出来之体积收 缩率为零,由 PVT 效应造成之收缩率为零)若塑料的密度或比容是温 度及压力的函则将随塑料在模穴不同位置压力及温度的差异，其体积 收缩
10、率亦有分布情形)一般而言，在相同保压压力跟温度条件下，高 温区的结晶性塑料要较非晶塑料高;在低温区则反较非晶性塑料低， 比容变化较为明显)保压压力降低塑料比容较大)保压压力跟料温是 控制塑件体积跟密度的重要程序变量，图43、图 44所示)图 43图 44 塑件在保压阶段的收缩情形主要取决于保压程度大小，也就是塑料补 偿收缩的程度。在保压阶段，模温较低，持续冷却塑料;塑料温度不 断下降而密度及黏度持续升高，造成热塑料不易补入。因此塑料补缩 能取决于保压压力大小以及维持该压力在模穴内传递的时间。此过程 将持续到浇口封口为止。因此收缩率受到保压压力及保压时间影响: 保压压力越大，保压时间越长，成型品收缩率越低。
