Moldex3D有助於產業應用長纖維強化熱塑性複合材料

迎接低成本和輕量化趨勢,長纖維強化熱塑性複合材料的應用在汽車產業持續看好。強化纖維添加至塑膠後產生複合材料,其機械性質也獲得提升。而射出成型是生產長纖維強化熱塑性塑膠產品最常見的製程。生產過程經常發生纖維斷裂,纖維長度對於機械性質、強度、硬度和衝擊力有很大的影響。長纖維產品有許多優點,例如:優異的機械性質、更佳的耐衝擊和蠕變性能。 若塑膠加工製程控制不佳,纖維長度有可能縮短50%,例如平均從10公厘縮短到5公厘,產品衝擊力深受其影響,汽車和民生電子產品非常需要抗衝擊力來保護汽車乘客或是產品內的電路,因此掌握纖維在螺桿內部斷裂與否的重要性。 以從中心充填進入圓盤狀的模穴中為例,纖維的初始長度13公厘,Moldex3D纖維模組可以評估主要的長纖長度磨損問題 (見圖一)。從螺桿、澆口到模件,兩個長度單位經常為使用,一個是數均長度(Ln)和質均長度(Lw)。在螺桿和充填階段,使用者皆可以獲得纖維長度分布(見圖二和圖三)。從圖四可以得知,實驗結果和Moldex3D的模擬預測十分相符,應證Moldex3D對於纖維強化熱塑性塑膠製造相當有益。

圖一 不同射出階段的纖維斷裂情形
圖二 螺桿階段纖維斷裂情形
moldex3d-simulates-screw-induced-long-fiber-breakage-during-the-injection-molding-process-3圖三 纖維長度分布(數均長度(Ln)和質均長度(Lw))
moldex3d-simulates-screw-induced-long-fiber-breakage-during-the-injection-molding-process-4圖四 Moldex3D的平均纖維長度分布預測值與實際實驗結果一致

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