多模穴系統中流道與溢流區設計對流動-纖維耦合影響之研究

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Title:	多模穴系統中流道與溢流區設計對流動-纖維耦合影響之研究
Authors:	謝汸林;陳雋岑;黃招財;黃世欣;簡民原
Keywords:	射出成型;纖維複合材料;流動與纖維耦合效應;纖維排向
Date:	2024-08-22
Issue Date:	2024-10-23 12:05:29 (UTC+8)
Abstract:	纖維複合材料（Fiber-reinforced plastics, FRP）具有質輕和優異的機械特性，使其廣泛地被應用於航空航太和汽車工業等各個領域。然而，在製程應用過程中，高分子熔膠之流動與纖維耦合效應(後續簡稱耦合效應)，至今仍未完全明白。為此，本研究應用幾何對稱的一模四穴系統作為研究之平台。再者，本研究利用CAE模擬分析和實驗驗證來探討流道和溢流區域設計對耦合效應的影響。研究結果顯示，由幾何對稱流道引導每個模穴內具有相同之纖維排向。另外，透過CAE模擬分析發現，當系統考慮耦合效應時會導致射出機進澆口壓力(sprue pressure)較無考量耦合效應之系統來得大；再者，發現流動方向之纖維排向展示出來的芯層區域擴大，此等結果與先前文獻所述相當一致。此外，對充填結束流場區域中觀察到增加溢流區域會改變流場，導致耦合效應顯著地被遞延。為了證明溢流區域設計對耦合效應的影響，進一步利用纖維排向分佈積分法，發現在填充末端區域纖維排向會從從流動方向(A11)主導之上游區域轉進到以垂直流動方向(A22)和厚度方向(A33) 主導之下游區域，引發內在構成上下游區域具有不對稱之纖維排向分布。接著，再針對射出成品進行幾何尺寸量測發現，填充末端區域的上游和下游區域之間存在不對稱的幾何收縮，此等不對稱的幾何收縮與受溢流區域引導的延遲流動-纖維耦合效應影響的微觀纖維排向分度變化相當一致。
Relation:	2024模具暨應用產業技術論文發表會論文集
Appears in Collections:	[化學工程與材料工程學系暨研究所] 會議論文

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