Moldex3D模流分析之飞绿产品的流动不平衡改善了99%！

 大纲

飞绿团队以多模穴、短周期、高良率、较少的后加工为目标进行食品储物罐的量产开发，并采用阀式热浇道以减少料头及避免冷料造成外观瑕疵。然而，采用阀式热浇道却产生了转角效应，导致流动不平衡，并引发结合线、包封及热晕痕问题。飞绿团队藉由Moldex3D一系列的仿真分析，成功确认问题成因，并验证解决对策，顺利克服问题，达成稳定24小时连续性生产的目标。

挑战

流动不平衡
包封与结合线
热晕痕
解决方案

以Moldex3D充填分析及Hexa-based网格技术，找出改善流动平衡的方法

效益

克服外观瑕疵
成型良率改善99%
稳定生产
案例研究

本产品为一透明储物罐(图一)，材料为AS，尺寸为140mm * 140mm * 210mm。模具为双模穴设计，采阀式热浇道系统，从底部开始充填。该制程规画为高量型产品，且需要满足24小时连续生产的需求。虽然使用阀式热浇道系统及优良的冷却水路设计，能有效改善表面缺陷并缩短成型时间，但仍会因为流动不平衡而产生缝合线、包封和热晕痕等问题。

图一 产品: 透明储物罐

根据Moldex3D的模拟结果，确实有侦测到流动不平衡现象(图二)。进一步观察温度结果剖面，可发现因为熔胶绕过阀针而产生转角效应，导致高温熔胶大部分往外侧分布，并延续至成品(图三)。

图二 由Moldex3D的流动波前等值线(左)可看出流动不平衡现象，且与实验结果(右)相符。

图三 观察温度剖面，发现熔胶通过阀针(左)后产生温度分配，并延续至成品(右)

仿真结果与实验验证皆清楚地显示，阀针是影响流动平衡的关键。因此飞绿尝试透过CAE快速验证修改阀针长度和移除阀针的结果后，发现移除阀针后流动平衡有明显的改善(图四)，实际成型验证亦与分析结果吻合(图五)。

最后飞绿透过翻转式流道设计，缩小了熔胶通过浇口后的温度差异(图六)，并改善了流动平衡(图七)。

图六 透过流道翻转设计，通过阀针后的温度差异减少(左)，进而改善流动平衡(右)

图七 设计优化后，流动平衡明显改善(右)

飞绿团队透过Moldex3D的分析及一系列低成本的实际验证，找出造成产品问题的根本原因，并藉此改善了阀针设计，使得流动不平衡不良率从100%降低至0%；实际生产总不良率降至0.05%，避免无效的生产和成本的浪费。

结果

透过Moldex3D的流动及Hexa-based网格技术，飞绿工程师能够仿真产品的流动不平衡现象、找出引发转角效应的原因，并呈现高解析的温度分布情形。此外经由比对模拟分析和实验结果，也证实阀针的设计是造成流动不平衡的关键。Moldex3D协助飞绿团队优化流道设计，降低熔胶通过阀针后的温度差异，进而改善流动平衡。