造成添加玻璃纖維會影響產(chǎn)品的充填流動、變形與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有三個主要參數(shù) : 玻璃纖維排向、玻璃纖維長度(玻璃纖維斷裂預(yù)測)以及玻璃纖維濃度。而近期針對玻璃纖維排向、玻璃纖維長度預(yù)測兩個參數(shù)影響的研究都有所進(jìn)展。透過軟件分析，可準(zhǔn)確預(yù)測此兩項(xiàng)因素對翹曲變形與產(chǎn)品剛性等影響。然而相較于以上兩項(xiàng)參數(shù)，「玻璃纖維濃度」更是影響產(chǎn)品流動行為的主要關(guān)鍵。玻纖濃度體積比率越高，材料黏度越大，易造成充填熔膠流動困難。

    關(guān)于「玻璃纖維濃度」的研究，有1956年Maron及Pierce兩位學(xué)者由理論推導(dǎo)出懸浮液中的填充材料濃度會影響溶液的相對黏度，并完成懸浮物體積百分比與溶液黏度相對關(guān)系式。1980年時，則有Kitano等人進(jìn)行不同填充物(玻璃纖維、碳纖維等)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論公式比對驗(yàn)證(圖一)。

不同填充物(玻璃纖維、碳纖等)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論公式比對驗(yàn)證結(jié)果趨勢一致

(Ref: An empirical equation of the relative viscosity of polymer melts filled with various inorganic fillers, T. Kitano, T. Kataoka, and T. Shirota, 1980)

 

    Moldex3D是目前唯一兼具文獻(xiàn)理論跟實(shí)驗(yàn)雙重驗(yàn)證，能夠針對添加玻璃纖維的射出成型制程，提供完整仿真分析的軟件；可以模擬預(yù)測影響材料性質(zhì)變化的三大因子：玻璃纖維排向、玻璃纖維長度及玻璃纖維濃度。

    除了具備玻璃纖維排向和玻璃纖維破裂強(qiáng)大的分析能力之外，Moldex3D R13版本更針對現(xiàn)今市面上模流軟件所缺乏的「玻璃纖維濃度預(yù)測」，提供具體的仿真分析模型；透過真實(shí)3D幾何模型分析與懸浮平衡模型(Suspension balance model)，可推導(dǎo)出粒子體積分率的守恒方程式，并且透過模擬案例應(yīng)證Vélez-García等人在2012年所發(fā)表的光盤盤實(shí)驗(yàn)VWB、LA和NA三種方式──玻纖濃度的分布對于熔膠黏度的影響，進(jìn)而反應(yīng)在充填流動的速度場(圖二)。

比較實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ团c平板區(qū)濃度分布(左圖)和濃度實(shí)驗(yàn)值結(jié)果與軟件分析結(jié)果(右圖)，顯示二者結(jié)果相當(dāng)一致

 

    Moldex3D針對玻璃纖維濃度的突破性模擬技術(shù)，幫助使用者能夠兼顧玻璃纖維三大參數(shù)對材料性質(zhì)變化的影響，并進(jìn)行全面性分析，彌補(bǔ)過去玻纖預(yù)測技術(shù)不足。Moldex3D模擬分析技術(shù)帶來快速且強(qiáng)大的輕量化評估能量，幫助使用者在模擬階段，獲得更完整及精確的分析結(jié)果，提升生產(chǎn)效能。