模具设计解决方案 (MeltFlipper 多模穴流道平衡)

由美国BTI公司(Beaumont Technologies, Inc.) 所研发的MeltFlipper® 多模穴流道平衡专利技术，可借由旋转熔胶重新分配不同性质塑流位置，提供对等且平衡性质的塑流至各模穴。因此成型人员可以执行各模穴压力，料溫，黏度与成型品的机械性质均真正平衡对等的射出成行制程。

技术总览

发生於多模穴几何平衡流道系统的流动不平衡问题多年来已被归咎於模具中心区域溫度较高或模板於射出成形时变形所致。经过一连串的实验与模流分析证明，此流动不平衡问题肇因於塑料充填时所產生的剪切效应分佈不均现象。因此所造成的模穴与模穴之间的性质差異包含压力，料溫，黏度与成形品的机械性质。此不对称剪切现象所產生的影响可能非常显著，甚至因射出成形制程条件、塑胶材料种类、流道配置、流道尺寸等因素而更形复杂。

文章来源于https://www.moldex3d.com/jla/ch/

由美国BTI公司(Beaumont Technologies, Inc.) 所研发的MeltFlipperTM 多模穴流道平衡专利技术，可借由旋转熔胶重新分配不同性质塑流位置，提供对等且平衡性质的塑流至各模穴。因此成形人员可以执行各模穴压力，料溫，黏度与成形品的机械性质均真正平衡对等的射出成行制程。

长久以来，射出成形业界都认为几何平衡流道设计已提供多模穴模具最佳的自然平衡(Natural Balanced)条件，因此各模穴彼此之间的性质可以达到一致(Consistency)( 图1A-D)。相同的自然平衡流道系统观念也同樣应用於单一模穴多浇口的状況( 图1E)。然而，尽管流道系统已是几何平衡的状态下，靠近中心的內侧模穴与远离中心的外侧模穴仍然会有差異存在。在大部份情況下，此不平衡现象会在四模穴以上的模具才会显现。实际上此不平衡现象与流道系统分流数及流道配置方式有关，且有可能在单一模穴的状況下发生。

在大部份八模穴 “H”型配置的流道设计下( 图1A)，通常最內侧(最靠近料头)的模穴所成形的產品较大且较重。可以预期其机械性质必不同於外侧模穴所成形的產品。在成形玻纤強化级材料时尤其是如此。此外，也常会发生当欲适当保压外侧模穴成品时，內侧模穴成品已產生毛边的两难状況。多年以来，这个问题已被错误地认为是模具中心区域溫度较高或模板於射出成形时变形所致。

近几年来随著射出成形產品公差要求日趋精密，且对多模穴生產的整体品质日趋重视，此几何平衡流道系统的流动不平衡现象也越来越受到注意。而近来因节省材料而尽量缩小流道尺寸设计的做法已被发现将使此流动不平衡问题更形恶化。

[ 本帖最后由 Tommy_GZ 于 2008-6-17 13:38 编辑 ]

MeltFlipper如何解決流动不平衡的问题

安装MeltFlipperTM设计於主流道至次流道的分流处，可将塑料剪切所造成的性质差異分佈旋转90度，达到重新配置塑流性质使其分佈重达对称的状态。原先流至第二流道会靠內侧模壁流动的较高溫，剪切较剧烈的塑料( 图9上，截面B-B)，经过MeltFlipperTM设计之后，将被重新分配为靠流道下侧模壁流动( 图9下，截面B-B)；原先流至第二流道会靠外侧模壁流动的较低溫，剪切较轻微的塑料，经过MeltFlipperTM设计之后，将被重新分配为靠流道上侧模壁流动。

尽管塑料性质的分佈仍属不对称，然而不同於之前溫度左右分佈的不对称，现在已变成上下分佈的不对称状态。此状态在塑料流入第三流道时，已可提供对等平衡性质的塑料给各模穴，因此解決了流动不平衡的问题。依此观念演译，在16模穴，32 模穴以上设计，或不同模穴分配方式的情況下，可能须要不只一组的MeltFlipperTM设计，而各组MeltFlipperTM塑料性质分佈旋转的设计角度也未必是90度。其设计复杂性与塑料性质，流道截面几何/尺寸与射出成形条件均有关系。

比较：传统H型流道vs. MeltFlipper

图10与图11显示在传统8模穴H型流道设计之下典型的流动不平衡状态。此不平衡现象亦可由短射樣品观察到。如图所示，內侧模穴充填较外侧模穴快。此效应是因为塑料在充填流道阶段，流道截面局部塑料剪切，溫度，黏度產生差異所致。此差異将造成各模穴之间的充填过程，保压效果，成品重量，尺寸，翘曲，毛边，短射等品质状況无法一致，造成生產控管困难。此塑流性质差異也造成生產效率低落，或模具设计无法向更高模穴数发展。
图12与图13显示在相同的8模穴H型流道模具上，採用MeltFlipperTM设计后的状況。结果可使各模穴的流动达到平衡状态。MeltFlipperTM设计可以直接加工在模具上，或是以崁件方式置於流道分流处。透过MeltFlipperTM设计可将塑流性质分佈重新转置成对称的状态，再继续充填下游流道或进入模穴。透过MeltFlipperTM设计可以达成多模穴模具的真正平衡，消除传统流道设计所產生的流动不均(各模穴品质不一致)现象。这樣的改善可使模具以两倍的模穴数进行设计与生產。

影响流动平衡的因素与MeltFlipper的效果
流道尺寸对流动不平衡的影响

流道尺寸越小，流动不平衡的现象越严重。因为流道尺寸越小，所產生的外层剪切热越高。另一方面，流道尺寸越小，塑流在流道中的流动对迟滞效应越敏感，制程越不易控制。
充填速率对流动不平衡的影响：

在传统的多模穴流道设计下，各模穴充填不平衡的程度会随著不同的射出成形速度而有显著不同；即充填不平衡的程度对射出成形条件非常敏感( 图15)。MeltFlipperTM技术不但可以消除流动不平衡的问题，同时其改善效果非常稳定，对射出成形速度不敏感，成形窗口变大，因此生產制程较容易控制( 图16) 。
不同塑料对流动不平衡的影响：

在传统的多模穴流道设计下，各模穴充填不平衡的程度不但会随著不同的射出成形速度而有显著不同，也会随著不同塑胶材料而有所不同( 图15)。经过实验证明，在低射速，不同材料的情形下，充填至內侧模穴的重量可高达95%，亦可低至46%；即射出成形条件固定之下，各模穴充填不平衡的程度对塑胶材料敏感。然而，採用MeltFlipperTM技术之后，不但可以消除流动不平衡的问题，扩大成形窗口，同时更換材料射出成形也不受影响( 图16)。

模流分析
在全球同质性的射出成形模流分析软件中，Moldex为第一个以2.5D分析检测出剪切效应导致流动不平衡的软件( 图17~图22)。截至当前为止，Moldex3D也是用真实3D分析解析流道中塑流局部剪切与溫度分佈的唯一软件工具(图3、图4、图6、图8)。对於因塑料剪切所造成流动不平衡现象的解释与问题解決，有莫大的帮助。

MeltFlipperTM技术投资成本效益分析

呼呼 , 编辑完成 , 退朝!!!!

学习学习

,,,受教

很理论，很完整

的确,在当今的模具界,多模穴生产越来越普遍,而公司为了节省成本,除了在生产时动脑筋外,在模具上也大动脑筋,
首当其冲的便是流道,但随之而来的各种本不应出现的成型问题却一一反应出来,
楼主此文解释的相当不错.