大纲
T3C轻触零件为圜达电子开关中产量最高产品之一，电子开关主要目的为触动开关使电路导通，导通性是开关产品中较重要的关键，而此产品在制程中容易有包封、结合线、缺料等问题，造成产品之导通不良。
圜达团队使用Moldex3D分析并设计变更出解决方案，使充填产品流动平衡及缩短成型周期，并改善包封、结合线、缺料等外观缺陷，应用模流分析来提升产品之良率及降低成本。
挑战
改善包封、结合线、缺料等缺陷
改善流动不平衡之流道
缩短周期时间
解决方案
圜达团队藉由使用Moldex3D分析来帮助改变并设计流道位置，使产品充填时流动平衡，并降低残留应力及缩短成型周期。后又藉由增加溢流区及变更产品外型等设计，来改善包封、缝合线、缺料等外观缺陷。最终应用Moldex3D将整体良率提升了39.68%，生产周期也降低16%。
效益
有效控制缝合线位置
流动平衡
减少浇道料头节省材料
缩短成型周期
提升良率
案例研究
本案例之T3C轻触零件尺寸为3mm * 2mm * 0.6mm，模具为八个模穴的设计(图一)，内侧模穴的平均厚度为0.06~0.09mm，使得制造技巧难度较一般产品高。
图一 本案例产品之原始设计
经由Moldex3D模拟，发现确实有流动不平衡的问题。由于鱼骨型的流道设计，造成内侧的塑料会流动得比外侧还要快(图二)。
图二 分流道区域有流动不平衡的情形
此外因流道区域的更大冷却时间过长，使得成型周期也连带拉长，达到7~8秒(图三)。
图三 仿真显示冷却时间过长
进一步观察到缝合线(图四红线处)集中在产品背部凹孔处，此将导致流体容易渗入，使产品导通不良。
图四 潜在的缝合线位置
此外，更大剪切应力(图五)约为6MPa也过高，将使塑料产生裂解及过多残余应力。
图五 产品有过高的剪切应力
仿真结果及实验都清楚显示，流道设计为影响流动不平衡的主因。因此根据Moldex3D的分析及多次实际验证结果，设计了新的流道以取代原始方案。最后圜达团队决定采用S型流道，来改善流动不平衡问题(图六)。
图六 新的S型流道设计
多模穴模具若达到流道平衡，每个模穴就会在同样的时间点进行充填和保压。增加模穴有助于提高产能，因此对于多模穴模具而言，流道平衡显得至关重要。圜达团队以Moldex3D评估新的流道设计，发现包括流动不平衡(图七)、高剪切应力和过长的成型时间等原本困扰团队的问题，都已成功解决。
图七 流动不平衡问题已显着改善
在改为S型流道后，剪切应力也从原本的7MPa降至3MPa(图八a)，更大冷却时间也从8秒降为5秒(图八b)。
图八 (a)剪切应力成功降低；(b)成型周期成功缩短
此外，S型流道系统更帮助节省了11%的原料，降低生产成本(图九)。
图九 原始设计(左)与设计优化(右)之后的流道重量比较
然而若只变更流道系统，却无法解决缝合线和包封问题。此外还有背部0.03至0.05深的凹孔必须解决(图十a)，以及须将外观更改为外部四个顶针(图十b)以解决缝合线和包封问题。
图十 消除背部凹孔(a)及变更为外部四个顶针(b) 的最终优化设计
实际制造后的产品显示，缝合线位置已移动道产品上方(图十一红圈处)，比原始设计改善许多。实际验证后也发现与模拟结果高度相符。
图十一 模拟的流动波前趋势与实验结果高度相符
进一步观察发现，有凹孔的原始设计呈现明显的缝合线(图十二红圈处)。在消除凹孔并更改顶针设计后，新的设计就达到了制造所需的质量。
图十二 原始设计(左)与设计优化(右)后的缝合线比较
结果
Moldex3D可帮助圜达团队以更低的成本进行试模工作，并早期诊断流动不平衡、缝合线及包封等成型缺陷，最后成功省下制造成本、降低制造风险。
苏公网安备 32059002002276号
