抄録
金型流路内におけるフェノール樹脂成形材料の流れ挙動は材料温度に多大な影響を受ける。
そこで市販フェノール樹脂成形材料について定速プランジャー降下式流動試験機を使用し, ノズル径, ノズル長, ノズル壁温度, ならびに材料流量を種々変化させて流出材料温度を実測するかたわら, 理論的にノズル出口における材料温度を数値計算した結果と比較検討した。
その結果, 次に示すエネルギー方程式と運動方程式を連立し, ρCpu∂T/∂Z=k [1/r (∂T/∂r) + (∂2T/∂r2)] +μ (∂u/∂r) 2
∂P/∂Z=1∂/r∂r [γμ (∂u/∂r)]
かつ, (1) 溶融材料の流れ挙動が指数法則モデルに従う。 (図7) τw=mrwn (2) 粘稠度mの温度依存性がArrheniusの法則に従う。m=mexp (Ef/RoT) の条件の基で, ノズル内半径方向の温度分布に伴なう粘欄度mの変化を考慮して数値計算した流出材料温度と実測温度とは±2%の誤差内で良く一致することを確認した。 (図9) 更に, 金型流路内の高速流れにおいては粘性消失による摩擦発熱が大きく, その大きさはEckertnumber [Ec] の関数となり (図10), 次式によって推定できることがわかった。
TfL (cal) -To/TL/TL (cal) -To/TLexp [0.137lnEc.+3.25]
