薄壁注塑成型模拟技术的关键问题及发展方向
常规注塑的填充过程和冷却过程是交织在一起的，当聚合物熔体流动时，熔体前沿遇到相对温度较低的型芯表面或型腔壁，就会在其表面形成一层冷凝层，熔体在冷凝层内继续向前流动，冷凝层厚度对聚合物的流动有着显著地影响。因为常规注塑成型时塑件的厚度较厚，所以此时冷凝层对注塑的影响还不是很大。但在薄壁注塑成型中，由于冷凝层的厚度与塑件厚度之比随着塑件厚度的变薄逐渐增加，所以此时这个影响就很大，特别是二者的尺寸可以相互比较时。研究表明当塑件的厚度减小时，冷凝层对流动的影响将会以指数形式增加，这也更说明了冷凝层在薄壁注塑成型中的影响之大，所以需要对薄壁注塑成型中的冷凝层的性质进行更深入、更全面的研究。因此有关薄壁注塑成型的数值模拟还需在以下几方面做很多工作。
（1）深入全面研究薄壁注塑成型理论，尤其是冷凝层的性质，以便提出更加合理的假设条件和边界条件。由上述分析可知，在薄壁注塑成型过程中，其很多条件和常规注塑成型有很大不同。模拟时，熔体流动数学模型的许多假设和边界条件在薄壁注塑成型中需要进行适当的调整。
（2）确定在薄壁注塑成型中增加的因素，并正确地考虑这些因素。一些在常规注塑中可以忽略的因素，往往会对薄壁成型熔体流动产生较大的影响。比如，在薄壁注塑中粘度对压力有明显的依赖性，而在常规注塑成型中却没有；熔接线强度对塑件性能影响很大，尤其是薄壁塑件，熔接线强度与温度和压力有关，但常规数值模拟时没有考虑压力的影响；材料的比热、传热系数和压力损失等。现有的商品化数值模拟软件由于忽略了这些影响因素，因而在预测薄壁注塑成型填充时会出现不一致的现象。
（3）应用真正的三维数值模拟。现有商品化的数值模拟软件都是使用二维、二维半要素代表三维几何图形的简化模型，没有考虑物理量在厚度方向上的变化。三维流动区域即拐角处流动、厚度变化区域、熔体前端喷泉效应在现有的数值模拟软件中还不能表示，而它们在薄壁注塑成型中起重要作用。
（4）注塑成型全过程模拟。目前的模拟软件主要包括填充、流动、保压、冷却、和翘曲分析等模块，各模块的开发是基于各自独立的数学模型，忽略了相互之间的影响。但是，从注塑成型工艺过程来看，塑料熔体的充模流动、保压和冷却等是交织在一起并相互影响的，这在薄壁注塑成型中尤为明显。因此，充模流动、保压与冷却分析和翘曲模块必须有机地结合起来，进行耦合分析，才能综合反映实际的注塑成型。
