3-D Flow Analysis for Compression Molding of Fiber-Reinforced Polymeric Composites with Ratio of Extensional & Shear Viscosity

인장 및 전단점성비를 고려한 섬유강화 플라스틱 복합재의 압축성형에 있어서 3차원 유한요소해석

  • 조선형 (동서울대학교 금형설계과) ;
  • 윤두현 (국민대학교 기계설계학과, 정밀정형 및 금형가공연구센터) ;
  • 김형철 (국민대학교 기계설계학과, 정밀정형 및 금형가공연구센터) ;
  • 김이곤 (국민대학교 기계설계학과, 정밀정형 및 금형가공연구센터)
  • Published : 1999.02.01

Abstract

The compression molding is widely used in the automotive industry to produce products that are large, thin, lightweight and stiff. The molded product is formed by squeezing a fiber-reinforced plastic composites. During a molding process of fiber reinforced thermoplastic composites, control of filling patterns in mold, orientation and distribution of fibers are needed to predict the effects of molding parameters on the flow characteristics. It is the objective of this paper to develop an isothermal compression molding simulation that can handle both thin and thick charges and motion of the flow front, and can predict pressure distributions and accurate velocity gradients. The composites are treated as an incompressible Newtonian fluid. The effects of slip parameter $\alpha$ and extensional/shear viscosity ratio $\zeta$ on the mold filling parameters are also discussed.

섬유로 강화된 열가소성 복합재의 성형과정 중에는 유동특성에 미치는 금형내 충전패턴의 제어나 섬유배향 및 섬유함유율과 같은 성형공정 인자들의 영향을 예측하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 등온상태에서 두께가 얇거나 두꺼운 성형품을 압축성형하는 경우에 발생하는 유동선단과 압력분포, 속도구배 등을 예측함을 목적으로 한다. 이때 복합재는 비압축성 뉴턴유체로 하였으며, 성형공정 변수들에 미치는 미끄럼 지배상수 $\alpha$와 점성비 $\zeta$의 영향에 대해서 고찰한 내용을 보고한다.

Keywords

References

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