정처 로스 모델

스프루 사이, 러너와 게이트, 다이의 입구 등 용융이 피드 시스템에서 수축을 통과할 때 큰 압력 강하가 자주 관찰됩니다. 일반적으로 압력 손실의 85%는 다이의 입구에서 발생하고 15%는 출구에서 발생합니다.

전단 점도, 유체 관성 및 연신 점도도 이러한 정처 로스의 원인이 됩니다. 정처 로스 모델은 압력 강하를 특성화하는 유동 실험에서 파생됩니다. 정처 로스 모델을 사용하면 피드 시스템에서 압력 및 유동 균형에 대한 예측을 향상시킬 수 있습니다.

정처 로스 모델은 수축 시 입구 압력 강하 와 벽 전단 응력를 연결합니다.

전체(측정된) 압력 강하는 다음과 같이 정의됩니다.
여기에서 각 항목은 다음과 같습니다.
추가 압력 손실은 벽 전단 응력과 압력 강하를 연결하여 고려합니다.
여기에서 각 항목은 다음과 같습니다.
따라서 다음과 같이 다시 쓸 수 있습니다.

모세관 대 측정된 압력 강하를 플로팅하면 일 때 절편은 추가 압력 손실이 되고 기울기는 에 해당됩니다.

실험을 통해 다양한 온도 및 전단율에서의 추가 압력 손실 결과는 추가 압력 손실 대 벽 전단 응력을 플로팅하여 단일 마스터 곡선(일반 등급의 재료가 지정된 경우)으로 축소할 수 있는 것으로 확인되었습니다.

Munstedt가 처음 개발한 다음 상관을 사용하여 모세관 데이터 해석에서 추가 압력 손실과 벽 전단 응력을 연결합니다. 1

또한 재료에 대한 Bagley 수정 상수(정처 로스 계수 라고도 함)는 다이 길이를 다르게 지정한 일련의 모세관 실험에서 파생됩니다. 서로 다른 모세관 다이 크기를 사용한 측정값은 정처 로스에 대해 수정됩니다. 각 실험적 실행의 전체 압력 강하는 유한 차분 시뮬레이션을 사용하여 시뮬레이션되고 최적화 절차는 예측된 압력 강하와 측정된 압력 강하 간 RMS 편차가 최소화될 때까지 모든 WLF 모델 상수뿐만 아니라 상수를 반복하는 데 사용됩니다.

더 좋은 접근방식은 계수와 전형적인 값의 범위를 확인하는 것일 수 있습니다.

계수 간에 관계가 있으므로 이 증가하면 는 감소합니다.

= 1e-5 ~ 10(일반적으로 0.0001)

= 2.5 ~ 1(일반적으로 2)

선택한 재료에 정처 로스 데이터를 사용할 수 없는 경우 정처 로스 계수를 사용하거나 사용하지 않고 충전 해석을 실행하여 응용프로그램에서 정처 로스가 중요한지 여부를 평가할 수 있습니다. 이러한 목적으로 정처 로스 계수에 전형적인 값을 사용하고 해당 값을 재료 데이터에 입력할 수 있습니다. 계수 간에 반대 관계가 있으므로 이 증가하면 는 감소합니다. 값 범위는 0.00001~10(일반적으로 0.0001)이고, 값 범위는 2.5~1(일반적으로 2)입니다. 해석 결과에서 정처 로스가 응용프로그램에 중요한 부분을 차지하는 것으로 나타난 경우 정처 로스 계수에 관하여 Autodesk Moldflow Plastics Labs에 의뢰하여 재료를 특성화할 것을 적극 권장합니다.

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