变模温控制之下温度变化特性

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1、變模溫控制之下溫度變化特性TheVariationCharactersOfMoldTemperatureUnderVariothermMoldTemperatureControl111112邱彥程王宏洲邱顯森游朝凱楊文賢張榮語11111Yan-ChenChiou,Hung-ChouWang,Hsien-SenChiu,Chau-KaiYu,Wen-HsienYang,and2Rong-YeuChang1.科盛科技股份有限公司CoreTechSystem(Moldex3D)Co.,Ltd2.國立清華大學化學工

2、程系Dept.ofChemicalEngineering,NationalTsing-HuaUniversity摘要近年來由於變模溫技術的發展，射出成型在模溫控制上呈現更多樣的可能性，其考慮的不只是設定模溫高低，也需考慮模具溫度的前後狀態變化，以掌握成型過程之中，模具整體溫度狀態。尤其是模具之中的溫度控制元件，包含了加熱及冷卻等不同溫度來源，更增添了溫度操作上的變數。因此，我們藉由CAE工具研究模溫變化，討論在變模溫下溫度變化特性，進而協助決定最佳成型條件。關鍵字：變模溫製程，模溫控制，熱電偶Abstrac

3、tWiththedevelopmentofvariothermmoldtemperaturecontrol,peopleusethistechniquetofitthedifferentdemandsininjectionmolding.Notonlythepresentmoldtemperaturesettings,butalsothetemperaturedistributionofthepreviousstatewillaffectmoldtemperature.Especially,whenther

4、eareseverallayoutsofmoldtemperaturecontrolswithdifferentheatingsourcesandcoolingsources,wholemoldtemperaturepropertieswouldbeverysensitive.Asaconsequence,westudymoldtemperaturecontrolsystemthroughCAEsimulation,anddiscussthermalfeaturesofvariothermprocesses

5、.Keyword:variotherm,moldtemperaturecontrol,thermalcouple一一、一、、前言、前言式所控制，如下所示222∂T∂T∂T∂T冷卻系統的設計，一向是影響射出成型成品ρCP=k2+2+2(1)∂t∂x∂y∂z好壞的重要因子，良好的冷卻系統，可以縮短週其中T代表溫度，t代表時間，x,y,z分別為卡期，同時改善產品品質。透過CAE模擬可以驗證事先構想的冷卻系統，並提供使用者找出最佳的氏座標中的三個向量，ρ是密度，CP是比熱，k設計方向。在CAE模擬之

6、中，普遍將水管及模座為熱傳係數，其中模座及塑件的熱力性質均以此的溫度分佈假設為穩態，並用來計算塑件隨時間統御方程式來計算的變化是較為快速並且可行的，然而在動態模溫的製程下，水路的溫度不再保持不變，將模座假初始條件設為一穩定狀態的方式已不適用，因此，模擬出初始模溫是假設與所給定的初始設定值相同，而模座隨時間變化的溫度分佈情形是十分重要初始塑件溫度分佈則是藉由充填與保壓結束時的。藉由暫態的模擬，方能在動態模溫的製程的溫度分佈結果所獲得，如下所示下，清楚看出當水管設定改變時影響溫度分佈的vvTc,forr∈Ωm

7、情形。T(,0r)=vv(2)T()r,forr∈Ωpp在射出成型的充填過程中提高模溫有許多好處，不只是提高流動性，產品的成型品質可大邊界條件幅提升，融合線強度亦因而提高，然而高模溫也藉由水管的流動，會帶走塑件於熔融狀態下的熱會增加所需要用來冷卻塑件的時間，因此可變模量，而周圍的空氣也會藉由熱對流的效應帶走模溫的製程，便是兼具於充填時提高模溫的優點。座表面的熱量，在此研究中，將忽略熱幅射的效動態模溫控制的方式包含急冷急熱(RapidHeat應，其中模座的表面及介面間的狀態如下CycleMolding)、

8、脈衝式冷卻∂T(Pulsed-Cooling)、水管溫度的冷熱切換等。fort≥,0−k=h(T−T)(3)mo∂n在動態模溫的製程中，比一般傳統製程的模n代表模座邊界的正向，在模座外表面的邊界條溫變化更為顯著的，考慮的因素也很多，像是變件:換模溫需要多少時間，模溫分佈是否均勻…等vh=h,T=Tforr∈Γ(4a)air0airm等，也因此，如何控制製程以確保預定模溫目在冷卻水路表面的邊界條件:標，便是值得我們