雙料共射成型簡介

雙料共射成型是製造雙色／雙料塑件且不使用二次旋轉模成型法的革新性製程之一，兩種材料分別從不同澆口射入單一模穴中，不論結構簡單或複雜。除了減少成型週期之外，使用雙料共射成型的另一項主要的優點是由於高溫時分子間有較高的滲透力，所以在兩種材料的匯流處可有較佳的黏著性。雙料共射成型製程設計的挑戰是澆口位置與加工條件的選擇，因為熔膠的流動行為會影響兩種材料的材料介面。為了達成所要的材料介面，需要對流動有深入瞭解，而這也是

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能協助您達成最佳製程設計的著力點。

雙料共射成型製程中兩股熔膠（藍、黃）同時在模穴內流動

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雙料共射成型模組功能導覽

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雙料共射成型模組（

BiIM

）能模擬三維雙料共射成型製程，具有類似傳統射出成型模組簡便的精靈功能，以協助使用者設定雙料共射成型的製程引數，併產生充填／保壓、冷卻及翹曲的分析結果。

注意：

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雙料共射成型模組只支援

Solid

網格模型。

1.

前處理

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雙料共射成型模組其前處理階段的步驟與基本模組相似：

步驟

1

：建立新專案

步驟

2

：設定分析系統並建立網格

步驟

3

：設定材料及成型引數

步驟

4

：執行分析並觀測分析結果

以下將列出特定步驟的操作說明。

2。

準備分析

1.

建立新專案

第一步開啟

Moldex3D Studio

，選擇新增建立新專案，第二步按下確定。

在第三步，選擇

雙料共射成型

製程。

2.

設定分析系統並建立網格

在專案建立完後匯入幾何，也可以匯入在

Moldex3D Mesh

建立好的網格。

匯入完幾何後檢查幾何，幾何沒問題後設定幾何屬性。

依使用者需求建立流道與冷卻系統，也可以將繪製好的流道與冷卻系統匯入

Moldex3D Studio

，匯入後再確認屬性是否正確。雙料共射成型需要設定第二射的進澆口。由於兩種材料的射出需分開控制，因此在設定時需設定個別加工條件。

使用

Moldex3D Studio

網格功能建立所需網格，網格建立完成後執行最終檢查，即可進行分析設定。

3.

分析引數設定

雙料共射成型需要指定兩種材料及其個別的加工條件。

在材料標籤，從材料精靈中選擇兩種材料。

在加工精靈中的充填／保壓設定頁，輸入每支材料完全充填模穴所要的充填時間。如果兩種材料有相同的流率如

50/50

比，充填時間將會相同。亦可指定最大流率與壓力多段設定。

完成這些設定後即可進行分析。返回

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主介面，點選分析序列並選擇完整分析－

CF/PCW

，以執行雙料共射成型分析。

3.

後處理

成功的雙料共射成型控制設定將可讓介面落在外觀想要的位置，並使兩種材料的介面強度更佳。相關的分析結果將在下列敘述。

1.

兩種材料分佈

在充填／保壓分析中，可從澆口貢獻度的結果來觀看材料分佈情形。流動波前動畫更可顯示動態的流動波前發展過程，包含可能產生嚴重產品瑕疵的遲滯與競流現象。控制材料介面的最簡單方法就是調整兩種材料的相對充填速率，提高其中一種材料的充填速率即可將介面推離該材料的澆口。操控熔膠流動的其他方法還有改變塑件幾何、澆口位置，甚至是材料選擇。

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流動波前分析提供最適合的工具來協助使用者變更製程設定，以在試模前便能取得想要的充填結果。

2.

介面強度

材料介面強度主要取決於材料選擇及其接合質量，包含接合角與溫度。而材料相容性資訊大多由材料供貨商或機臺製造商所提供。另一方面，

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分析提供縫合角與溫度的分析結果，協助使用者評估縫合線的質量。在充填／保壓分析中，使用者皆可檢視縫合線會合角與縫合線溫度的分析結果。為求良好的縫合線強度，通常需要提高熔膠溫度。而縫合線角度大通常意味縫合線區域有更佳的分子滲透力，因此介面強度也會更高。

4。

參考資料

1.

製程特色

雙射成形（

Bi-Injection

），相較於共射，在機臺與模具設計上是最簡單的兩成分射出型別，兩個顏色材料從兩個不同的獨立澆口進入，兩者波前在模具中相交，而形成了不定型的介面。

使用雙射主要有兩個目的，一是藉由不同材質的組合來達成產品功能，二是藉由不同色彩

/

圖案的組合來傳達產品設計，例如汽車儀表板的雙色組合以區分儀表板上部或是正面，避免噴塗的二次加工。

2.

數學模型及其假設

當兩種塑膠同時在模穴裡移動，分別稱之為

EM#1

及

EM#2

，其皆為可壓縮的泛牛頓流體，波前表面張力忽略，因此三維瞬時非等溫下的統馭方程式為：

•

質量守恆：

•

動量守恆：

•

能量守恆：

其中

ρ

是密度；

u

是速度向量；

t

是時間；

τ

是應力張量；

g

是重力向量；

p

是壓力；

η

是黏

度；

C

P

是比熱；

T

是溫度；

k

是熱傳導係數；

是剪下速率。

本構方程式

：由於塑膠被視為是泛牛頓流體，應力張量可表示為：

τ = -

η

（

∇

u +

∇

u

T

）

我們利用

Cross

黏度模型加上

Arrhenius

溫度相關性來描述熔膠黏度。

其中

其中

η

為剪下稀薄指數，

η

0

是零剪下速率黏度，

τ

*

決定由低剪下牛頓區至高剪下非牛頓指數關係區。

波前追蹤

：

體積分率

f

i

用來表示第一種熔膠

（EM#1）

／空氣

（i=1）

以及第二種熔膠

（EM#2）

／空氣

（i=2）

間的介面。當

f

= 0

為未填滿，當

f

= 1

為完全填滿，介面波前在流動末端

f

在

0

與

1

之間的元素上。波前發展依據以下質傳方程式：

在熔膠充填階段，速度與溫度由熔膠入口處決定。於射出過程，流率由熔膠入口處決定。在模壁上，熔膠邊界層不滑動，模溫預設為定值。