Moldflow材料特性解释

Moldflow材料特性解释

Moldflow热塑性材料一些重要材料特性：

模具温度和熔体温度

模具温度是模具接触聚合物而产生的模具表面温度。模具温度会影响塑料的冷却速率，不能高于特定材料的顶出温度。

熔化塑料的温度就是熔体温度。增加熔体温度可以降低材料的粘度。此外，较热的材料会降低冻结层的厚度。因为流动收缩减小，降低冻结层的厚度将减少剪切应力。这将导致流动期间材料取向减少。 

热属性

材料的比热 (Cp) 是指一单位质量的材料温度升高一摄氏度所需的热量。它实际上是对于材料将热输入转化成实际温度升高的能力的测量，此值是在大气压及高达材料最大加工温度的温度范围内测量的。 

“热塑性材料”对话框的“热属性”选项卡以表格的形式显示比热数据，如下所示：

• 表格的每一行表示某给定温度下的比热数据。 
• T 是测试温度并且测量单位为 C（摄氏度）。 
• Cp 是给定温度下的比热。测量单位是 J/kg-C（焦耳每千克摄氏度）。 
• “加热/冷却速率”是材料在测试时的加热或冷却速率。通常为冷却速率，因此该值以负值表示（通常为 -0.3333）。测量单位为 C/s，表示每秒的温度变化（以摄氏度为单位）。 

材料的热传导率 (k) 是每单位长度每摄氏度的热传导速度。热传导率是对于材料散热速率的衡量。此速率在压力和一系列温度下测量。测量单位为 W/m-C（瓦每米摄氏度）。 

“热塑性材料”对话框的“热属性”选项卡也以表格的形式显示材料的热传导率数据，如下所示：

• 表格的每一行表示某给定温度下的热传导率数据。 
• T 是测试温度。测量单位是 C（摄氏度）。 
• k 是给定温度下的热传导率。测量单位为 W/m-C（瓦每米摄氏度）。 
• “加热/冷却速率”是材料在测试时的加热或冷却速率。该值通常为零。测量单位为 C/s，表示每秒的温度变化（以摄氏度为单位）。 

粘度

材料的粘度是对于材料在外加压力下的流动能力的衡量。聚合物粘度取决于温度和剪切速率。通常，随着聚合物的温度和剪切速率的增加，粘度会减小，表明在外加压力的作用下流动能力增强。材料数据库在“流变属性”选项卡中提供材料的粘度指数，允许您比较流动的难易程度。该粘度指数假定剪切速率为 1000 1/s 并显示圆括号中所指定温度下的粘度。 

pvT 数据

Autodesk 提供了 pvT 模型，以说明材料在填充或填充+保压分析过程中的可压缩性。pvT 模型是一种数学模型，不同的材料使用不同的系数，并提供相对于体积和温度的压力曲线。 

基于 pvT 数据进行的分析将更准确，但模型中每一点的温度和压力的迭代会增加计算强度。不过，这适用于在厚度上有突然而显著变化的复杂模型。

结晶度

材料的结晶度可以用来识别聚合物在加工温度时的状态，状态变化范围包括从无定形状态到晶体状态。无定型聚合物没有分层，并在任何条件下都保持此状态。晶体聚合物具有有序排列的塑料分子，从而使分子排列更加紧密。 

结晶度的范围是温度和时间的函数。结晶成分少，则冷却速率快，反之亦然。在注射成型的零件中，相对于较薄的区域而言，较厚的区域冷却较慢，因此结晶度较高，体积收缩幅度也会较大。

收缩

随着塑料冷却，其尺寸会因体积收缩而有显著变化。影响收缩的主要因素是冷却取向、结晶度和热量的集中。

光学属性

应力作用下的透明塑料可呈现出应力双折射，其中通过整个零件的光的速度取决于光的偏振。双折射可导致重像以及传输不规则的偏振光。某些材料比其他材料更容易发生应力双折射。

复合材料

复合材料含有为注射成型而添加到聚合物的填充物。填充物可以提高聚合物的强度并有助于确保生产高质量的零件。大多数商业复合材料中包含的纤维占重量的 10% 至 50%。将这些材料视为对于机械和液体动力学纤维交互作用均适用的浓悬浮液。在注射成型复合材料中，纤维取向的分布显示了分层性质，并受填充速度、工艺条件和材料特性的影响。 

环境影响

不同的材料可能有不同的环境影响。材料所属的聚合物族可以初步指出材料的可加工性和潜在的可回收性。提供所选材料的树脂识别码帮助识别聚合物族。 

最小化注射成型工艺所消耗的能源既节约成本又环保。基于一套零件几何和厚度预测的注射压力和冷却时间，为热塑性材料数据库中的每种材料开发了能源使用指示值。这样可以指明从任何给定的材料生产某种零件的相对能源要求。 

树脂识别码和能源使用指示值都存储在热塑性材料数据中。