接合点损失模型

当浇注系统通过收缩(例如,流道之间、流道和浇口之间以及注塑模具的入口处)传递熔体时常常可以观察到大的压力降。通常,注塑模具的入口处会发生 85% 的压力损失,出口处会发生 15% 的压力损失。

剪切粘度、流体惯性和拉伸粘度也会影响接合点损失。接合点损失模型来自描述压力降特性的流动实验。接合点损失模型可用于提高浇注系统中的压力和流动平衡的预测。

接合点损失模型在收缩时将入口压力降 与壁剪切应力 关联起来。

总体(测量)压力降定义为:
其中
额外压力损失通过将壁剪切应力关联到压力降进行计算:
其中
上述总体压力降可改写为:

当显示毛细管 与测量到的压力降时, 处的拦截将是额外的压力损失,坡度则将对应到

据实验发现,通过绘制额外压力损失与壁剪切应力,不同温度和不同剪切速率下的额外压力损失的结果可压缩为单个主曲线(对于给定的一般材料)。

最初由 Munstedt 研究的以下关联可用于将毛细管数据分析中的额外压力损失关联到壁剪切应力。 1

材料的 Bagley 校正常量也称为接合点损失系数, ,都源于针对不同注塑模具长度进行的一系列毛细管粘度实验。使用不同毛细管注塑模具尺寸进行测量可以校正接合点损失。每次实验性运行的整体压力降都使用有限差分模拟进行模拟,并使用优化过程对所有 WLF 模型常量以及 常量进行迭代,直到预测压力降和测量到的压力降之间的 RMS 偏差降到最小。

更好的方法可能需要注意系数和典型值的范围。

系数之间也存在一定关联,只要 升高, 就会降低。

= 1e-5 到 10(通常为 0.0001)

= 2.5 到 1(通常为 2)

如果接合点损失数据不可用于选中材料,可以通过运行带接合点损失系数和不带接合点损失系数的“填充”分析来评估接合点损失对于您的应用是否显著。为此,可以使用接合点损失系数的典型值,并将典型值输入到材料数据中。系数之间成反比关系,只要 升高, 就会降低。 值的范围是 0.00001 到 10(通常为 0.0001),而 值的范围是 2.5 到 1(通常为 2)。如果分析结果显示接合点损失对应用有重要影响,则强烈建议您为接合点损失系数使用以 Autodesk Moldflow 塑料实验室为代表的材料。

1 Münstedt, H. 1978. Viskositätsdaten von Kunststoffschmelzen, Kunststoffe 68: 92-98