第三章 結果與討論
3.2 等溫下之考量
以下由 3.2.1 至 3.2.5 均以最佳設計點的形狀參數為基準對溝道 4、5、6 三種不同材料，分別一次針對一個因子(改變軸心傾斜角、螺 旋角、起始溝深、起始溝寬以及改變原先初始假設固定間隙和模外傾 斜角)探討其對模頭性能之影響。
3.2.1 軸心傾斜角(ALFAR)對模頭性能之影響
分別改變不同溝道之HDPE、LDPE、LLDPE最佳設計點中的軸 心傾斜角，可得到圖29至圖37為流量均勻度及混合度在最佳設計點
幾何形狀下與軸心傾斜角α之關係圖。由圖17至25可看出對不同材 料和溝道數所選的設計點，當軸心傾斜角當高於於所選的設計點軸 心傾斜角時流量均勻度及混合度均有下滑的趨勢，是因為當軸心傾 斜角過大時易造成溝槽內的融膠愈容易洩流至間隙，也就是說當軸 心傾斜角過大時間隙也變大，因此融膠不易往螺旋溝道方向流動使 混合度下降。另外可以由不同材料和不同溝道數可看出，隨著軸心 傾斜角的增加，最大壓力降有顯著降低的趨勢，這是因為軸心傾斜 角愈大，間隙隨之增加，間隙愈大則流場截面積愈大，融膠往軸向 流動之流動阻力愈小，壓力降愈低。雖然所選的最佳設計點之UI或 MD並沒有處於最高處，但配合流量均勻度收尋仍然為最佳考量。
3.2.2 螺旋角(CITA)對模頭性能之影響
圖26至圖34為流量均勻度及混合度在不同材料和溝道數之最佳 設計點幾何形狀下與螺旋角θ之關係圖。所選定之設計點仍合理地 處在流量均勻度及混合度之位置，由圖中可發現所選定之設計點顯 示螺旋角對混合度的影響有下滑的趨勢。隨著螺旋角一開始的增 加，融膠由子單元一經過子單元二,因為溝道所繞行的圈數不變,故內 模頭高度增加,使模璧與內模頭之間的距離間隙增加，間隙愈大則流 場截面積愈大，使融膠較均勻易流動,也就是說有助於融膠往下一下 子單元流動,使流量均勻度提升。從壓力圖可知螺旋角適當增加，間
隙隨之增加，有助於讓融膠往軸向流動之流動阻力小，所以壓力降 會有降低的趨勢。但是當螺旋角過大時易造成溝槽內的融膠愈容易 洩流至間隙，因此不易往螺旋溝道方向流動使流量均勻度和混合度 下降趨勢。
3.2.3 外模壁傾斜角(DELTA)對模頭性能之影響
圖 35 至圖 43 為流量均勻度及混合度在不同材料和溝道數之最 佳設計點幾何形狀下與外模壁傾斜角之關係圖。由圖中可發現所選 定之設計點顯示外模壁傾斜角對不同溝道數及不同材料其外模壁傾 斜角增加到一定傾斜度之後流量均勻度和和混合度開始呈現遞減趨 勢，因為傾斜角傾斜小於軸心傾斜角時其間隙較大，因此間隙愈大 則流場截面積愈大，有助於融膠往下一個子單元流動,有助於流量均 勻度提升，因為外模壁傾斜角漸漸增加，其間隙也漸漸變小，洩流 至間隙的流量相對較低，所以可以有效提高混合度。但是當傾斜角 傾斜大於軸心傾斜角之時其間隙會變小時，那間隙愈小則流場截面 積愈小，融膠往軸向流動之流動阻力愈大，壓力降愈變大。因此溝 槽內的融膠愈不容易洩流至間隙, 使流量均勻度和和混合度有下降 趨勢。
3.2.4 起始溝深(DEPTH)對模頭性能之影響
圖44至圖52為流量均勻度及混合度在不同材料和溝道數之最 佳設計點幾何形狀下與起始溝深之關係圖。所選定之設計點亦合乎 同時考量流量均勻度及混合度之要求，對不同材料介於選定在0.5cm 至1cm之間的溝深前流量均勻度非常顯著的受到溝深改善，超過此溝 深則只有小幅變動。因為起始溝深漸漸增加,使螺旋溝起始溝深增 加，使融膠往溝槽內流動不容易洩流至間隙，即起始溝深小時有助 於融膠洩流至間隙讓均勻度提升，但是螺旋溝起始溝深深溝夠大 時，會使融膠往螺溝流動可以看出流量均勻有些遞減。由圖中壓力 降與起始溝深DEPTH 之關係圖，因在固定間隙的情況下，起始溝深 愈大，表示起始溝深與間隙的比值愈高，洩流至間隙的流量相對較 低，所以可以有效提高混合度但是起始溝深過大時，有效降低最大 壓力降。
3.2.5 起始間隙(GIBC)對模頭性能之影響
圖 53 至圖 61 為流量均勻度及混合度在不同材料和溝道數之 最佳設計點幾何形狀下與起始間隙之關係圖。比較不同材料和溝道數 可知，起始間隙超過 0.1 流量均勻度顯著的下降趨勢，因為起始間隙 在 0.1 之前一開始會阻礙融膠往間隙溢流，有助於融膠往螺旋溝道 走，促使流量均勻度和混合度提升。但是起始間隙過大時，會促融膠
往間隙流動，造成流量均勻度和混合度很明顯的下降趨勢。使另外 可以看出流量均勻度在這三種材料不同溝道數起始間隙 0.1 附近皆 有一較高的區域，而從關係圖中知壓力降與混合度具有相關性，就 是隨著間隙增加，最大壓力降及混合度均會顯會顯著的降低，這主 要是因為間隙隨之增加，間隙愈大則流場截面積愈大，融膠往軸向 流動之流動阻力愈小，壓力降則會降低，而且由於流動阻力小，溝 槽內的融膠愈容易洩流至間隙。
3.2.6 起始溝寬(WCHAN)對模頭性能之影響
圖 62 至圖 70 為流量均勻度及混合度在不同材料和溝道數 之最佳設計點幾何形狀下與起始溝寬 H 之關係圖。從流量均勻度及 混合度圖中各有一較高區域，而且我們所選定最佳設計點起始，溝 寬皆落於此區域附近。剛開始溝寬漸漸增加時,使溝道截面積增加，
有助於融膠不全部往上溢流，因此融膠比較會往螺旋溝道走，所以 流量均勻度上升，但是溝寬太大會使前半段流體不易往上流造成流 量均勻度下降。從壓力降與起始溝寬 WCHAN 之關係圖看來在起始溝 寬小時，會有很大的壓力降，但是隨著起始溝寬增加便呈現下降然 後漸趨下降趨勢。這是因為起始溝寬愈大，融膠往溝槽方向流動之 流動阻力愈小，所以最大壓力降愈低。
3.2.7 溝道溢流情形
圖71至圖79分別為HDPE、LDPE、LLDPE三種材料的 溝道數4、5、6以之前所選定的最佳設計點在等溫之下之溝道數溢 流情形。其中Q為該處體積流率，Q