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流路解析
＜フィルムTダイの流路設計について＞
フィルム用、特に薄膜成形ではリップから出てくる樹脂を均一に保つことが品質保持のための絶対条件になります。Tダイリップより吐出された樹脂の膜厚を均一に保つためには、Tダイ内部の見えない流路部分をいかに拘って設計するかが良い品質のフィルムを生産する一番の近道です。弊社では、流動解析結果と今までの経験則を基にし、本設計前に流動解析を行い、顧客生産ニーズに合わせた最適な流路設計をおこないいます
樹脂データ
(顧客様よりご提供いただきます)
数式から粘度カーブを作成します
樹脂粘度モデルからダイ内部の圧力・滞留時間・流速をシミュレーションします。
⭐️ここが違う！Tダイの応力変形を加えた流路解析（AXM解析方法）
フィルム用のTダイは、リップ隙間が狭いためTダイ内部の圧力が高くなる傾向にあります。Tダイのリップ部分は流路（マニホールド）となっておりますので、樹脂が流れる箇所は空洞になっています。当然、押出機から樹脂が大量に吐出されると、リップ付近は吐出口の中央部分が膨らんでくる「口開き」という現象が発生します。この現象が発生した時にでも、リップから吐出される樹脂が均一になるような流路設計を行わないと実際の量産時に品質が保てません。アクスモールディングでは、この現象が起きた時（実際の量産吐出時）に安定したフィルムが成形できる設計を行っています。
① Tダイの金属材料の特性をモデルに入力先の内部圧力データから、Tダイ内部にかかってくる圧力データを打ち込んで 実際の量産時にどれくらいの変化がでるのかリップ隙間の変化量を算出します
滞留時間 単位：秒
流速の比較
流速
単位：Cm/s
⭐️ここがポイント！
２つのデータをグラフで比較します
＜スクリューの流動解析＞
スクリューについても、Tダイで行っている流動解析手法を用いて、2.5次元解析を行なっております。モデリングしたスクリュー形状に、お客様の樹脂データを入力し、既設スクリューの解析から新規スクリューのご提案まで、幅広くご対応をしております。
使用樹脂
＃＃＃
押出量
未定
シリンダー温度
300℃
スクリュー回転
50rpm
先端圧力
70Mpa
樹脂データより粘度カーブを作成し モデル上に落とし込んでシミュレーション
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＜例 制作前に各種圧縮比率を変更したスクリューの解析＞
事前に解析をし、樹脂吐出の際の圧力や流速を予測することにより、テスト前にシリンダ内部の挙動をある程度予測することが可能になります。解析データを活用しながら、新製品の量産立ち上げや開発テストに掛かるトライ＆エラーの時間を短縮させることが可能だと弊社は考えております。
＜フィードブロック内部の合流部分を解析＞
押出機から流入する異なる吐出量、粘度の樹脂をフィードブロック内のマニホールド隙間を調整し、合流部で樹脂同士の流速、圧力を均一ににする必要があります。各々の樹脂の圧力が均一になることで、多層フィルムの外観や層比の均一化、膜厚精度を保つことが可能になります。多層用フィードブロックの設計には、樹脂の知識とお客様の求める製品層比を実現するためのノウハウが必要不可欠です。
＜解析データからの層構成をグラフィック化＞
多層の押出成形では、スキン層とコア層に異なる材料を流し込 み多層構造にするため、流路の隙間に対して、圧力と流速が均一になるようなフィードブロックの設計が必要となります。弊社では、比較的難解とされる多層フィードブロックの流動解析にも積極的に取り組み、金型製造前の検討をお客様と相互協議しながら高機能多層フイルム製造のお手伝いを多々行っております
設計前の解析を徹底的に行いことができるのが、弊社の強みです。もちろん、お客様保有の既設のTダイの解析も承っております。どんな小さなお悩み事からでもお問合せください！
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