平衡流道

ＣＡＥ小百科系列～連載十五

一：多模穴模具之流道平衡的應用

流道可區分為自然平衡(Natural Balanced)及自然不平衡(Natural Unbalanced)流道兩大類。

自然平衡指模穴大小相同，且進澆點至各模穴的距離相等，因此塑料流動自動平衡，可同時填滿所有模穴。如對稱的圓形模穴配置(Circular Cavity Layout)、H型配置(H-Style Layout)、以及X型配置(X-Style Layout)等。如下圖所示：

圖1:自然平衡的流道系統

不平衡流道指進澆點到各模穴距離不等長，因此各個模穴填滿時間有所差異的模穴。一般需依賴對流道及澆口尺寸作不同程度設計變更，使流道流動得以平衡。這類流道見於一般的串式模穴配置(Layout in Series)，如下圖所示：

圖2:自然不平衡的流道系統

Moldex模流分析的建圖與分析技巧：

1. 建圖時由於各模穴相同，可於建完一模穴後以Copy方式複製其他模穴，以保證各模穴

尺寸及元素數目的相同。

2. 流道若為對稱也可採Copy及Mirror的方式建構，以避免人為尺寸給定錯誤造成的誤差。

3. 理論上若流道為完全對稱，可以取一半分析即可。但若流量資訊重要，則需採用全模

具分析。另一種情形就是冷卻不均勻時，也需要進行全模具分析。

常見問題：

1. 一般為避免轉角效應所建構的圓弧流道事實上在CAE分析上與等長的非圓弧流道等

效。在一般尺寸的流道系統，轉角效應以目前的2.5D CAE分析難以模擬，除非在流

道元素中以其他特殊方式建構。由於塑料黏度甚大，也欠缺實驗證據證實轉角效應

在一般流道的存在與具體效應。

2. 一個理論上跟分析上完全平衡的自然流道，為什麼實際上不平衡? 這可能因機器之穩定

性，人員之操作或現場環境因素等影響，會有稍微的不同。原因之一，檢查流道及

澆口的尺寸，確認各尺寸完全一致。注意模具加工精度及磨耗堵塞問題。原因之二，

模溫不均勻。尤其是熱敏感性材料以及澆口尺寸很小時，些微的模溫差異可能造成

自然平衡流道不平衡了。這點可以利用冷卻分析來進行分析，並提供真實的模溫分

布來作為模流分析的邊界值之用。

3. 對於應用於多模穴模具，在一般狀況下由於離注道較近的四個模穴流程(Flow Path)較

短，壓力損耗較小，有效壓力(Effective Pressure)較高，因此常較流道末端的模穴提早

充填完畢。但若次流道或澆口尺寸過小，反因遲滯現象而使末端模穴較快填滿。

關於精密射出成型，對稱式平衡流道設計仍然無法得到滿意的產品品質，由一部份是因為流道轉角效應所造成，有鑑於此科盛科技公司特從美國引入相關專利技術，提供為業界服務，我們亦會在後續以專文為您介紹。