Abstract
擠壓型模具主要用來生產高分子薄膜、薄片或進行表面塗佈工程，是一種高精密、高效率的生產工具。因此擠壓型模頭的設計就影響產品的均勻性。由於在實際加工時，特別是對熱熔型產品，溫度效應為影響產品品質的重要因素之一，因此本研究整合並建立一套分析擠壓型模具內流動及熱傳之工具，發展之工具包括一維巨觀理論及三維有限元素分析程式，工具建立完成後，除可用於預測已知模具之溫度場分佈及所生成液膜之均勻度外，並可作為設計及改良模具之工具。擠壓型模具對產品的流變性質甚為敏感，通常只能針對某一流變性質的產品設計一均勻性100%的模具，由於模具造價昂貴，因此我們提出彈性節流栓的設計方式，使模具能適合各種生產條件，以降低生產成本。通常溫度的變化會影響流體的流變性質，也就影響流體在模具出口的流量分佈，因此我們分別以一維分析和三維分析來預測其影響，並據此來探討，如何利用溫度效應來改善產品的不均勻性。流體流出模口後，為一自由面流動系統，自由面的位置會影響產品最後形狀，且在實際生產過程中，除了流體受冷卻固化，還包含拉伸效應的影響，我們就針對這些因素，探討其對產品最後形狀的影響。擠壓型模具不僅可生產單層膜產品，亦可用來生產多功能的多層膜。目前業者所使用的模具有進口組合系統及多重分流管系統兩種。本研究第二目標為，對進口組合系統模具提出模具設計的方法，主要以有限元素法配合最適化方法來設計分流管的幾何形狀，使流體在模具出口有較佳的流量分佈。對多重分流管系統模具的設計，由於每一流體各有其分流管，因而我們的研究主要在提出一分析方式，可預測各種產品組合下的模具出口流量分佈和界面位置變化。