吹膜製程側邊入料式螺旋式軸心模頭最佳化設計

Abstract

為了增加產品的機械性質通常會採用多層模的設計。側邊入料式螺旋軸心模頭廣為應用於多層高分子薄膜製造，其幾何構造上特徵在於軸心下方有一進料溝、表面上有數個螺旋溝，而高分子熔膠由進料溝入螺旋溝道再漸流入間隙。良好的模頭設計，可增進流量均勻度和避免縫合線產生。 螺旋軸心模頭設計之幾何參數有軸心直徑、起始溝寬、起始溝深、螺旋角、軸心傾斜角、溝道繞行圈數及間隙，其中軸心傾斜角採取兩段式的設計。本文使用二維流動數學模式並假設流體符合冪次定律以分析模頭內非牛頓流體流動，同時配合田口法分別搜尋以流量均勻度及混合度為指標的最佳形狀參數，試圖以較多幾何參數以及不同指標為設計過程中的考量，以求同時達到良好之均勻度以及混合度。 最後檢視在等溫情況下搜尋之最佳形狀參數於非等溫與等溫情況下的性能表現。