大綱

時序閥澆口系統常被用于制造大型射出成型對象，以避免縫合線產生。但此技術在制造時，容易在未上色的產品上造成應力痕；在噴涂、干燥后，會產生光澤不均的問題；以及在澆口噴嘴另一側會出現熱點痕(圖一)，這些產品瑕疵都會造成巨大的成本耗損。相較于傳統以開關式控制的閥式熱澆道系統，Synventive的activeGate技術涵蓋了更先進的控制系統，包括閥針的行程、速度、加速度的控制等。Moldex3D能夠仿真此高階的控制系統，并讓成形客戶者可藉此預測和預防相關的產品缺陷。

圖一 標準時序閥澆口的常見成型缺陷

挑戰

• 使用時序閥澆口的射出產品容易產生的成型缺陷

• 必須在不必重新開模和加工的情況下，解決成型問題

解決方案

利用Moldex3D Advanced模擬標準時序閥澆口系統，找出成型缺陷；以及模擬閥針作動控制，以優化制程(時序閥澆口系統控制)，進而成功消除成型產品上的缺陷。

效益

• 及早偵測出常見產品瑕疵

• 驗證activeGate技術可解決產品瑕疵

• 成本、時間及廢品率皆成功降低

案例研究

本項目目標為準確找出標準時序閥澆口系統會產生的成型缺陷，以及可能產生缺陷的區域，并以Moldex3D模擬Synventive研發中的閥針作動技術(時序閥澆口系統控制)─activeGate，觀察是否能藉此技術解決缺陷問題。

本案例為雙模穴設計，含有2個閥式熱澆道系統(圖二)。第二組閥針(Drop 2和Drop 4)在熔膠從第一組閥針 (Drop 1和3)通過第二組噴嘴后便以高速度開啟。此時第二組噴嘴的塑料會被高壓壓縮，并釋放至模穴中。軟件因此預測到潛在問題：第一，其波前速度高于從第一組噴嘴前來的熔膠，從等位面可看出流動波前過大、與第一組有很大差距，此情形將導致應力痕產生。第二，部分塑料會往回流，產生高密度區域，此情形可從差距小的等位面看出。以上狀況將造成產品側邊有熔膠遲滯問題(圖三)。當產品完成后，外觀雖看似合格，但產品噴涂干燥后，熔膠密度高的區域收縮與其他區域不同，導致光澤不一。此外，在進入模穴時，模壁上已固化塑料也容易因為高壓而再次融化，出現熱點痕。

圖二 熱澆道系統設計

圖三 原始的時序閥針作動設定，會造成不受控的熔膠波前

因此Synventive改變設定，控制第二組噴嘴的閥針速度和加速度。第二組噴嘴(包括Drop 2和Drop 4)不再以高速度開啟，并將速度控制在6.35秒(圖四)，使得第二組噴嘴與整個系統的壓力落差縮小。如此一來，第二組噴嘴的熔膠波前也不會比第一組超過太多，也不會造成塑料回流、造成局部密度過高和澆口另一側塑料再次熔融等問題。改良設計后，仿真結果顯示整個產品的等位面已變得均勻(圖五)。

圖四 原始及優化設計中，快速與慢速時序閥澆口作動設定

圖五 優化時序閥澆口作動設定后，熔膠波前已受到控制

控制好時序閥澆口系統后(閥針以較慢速度開啟，控制塑料注入模穴)，Synventive制作出三個射出成型品，包括座椅靠背、手套箱、門板，以驗證其相較于傳統制程，是否能夠改善產品質量。結果顯示傳統制程的產品瑕疵已成功消除(圖六)。

圖六 實際制造出的產品，驗證仿真結果

結果

有了Moldex3D，Synventive得以在開模前就偵測出標準閥針作動設定的潛在問題，以及進階閥針作動控制，讓他們能藉由觀察模擬結果來修正時序閥澆口設定，以控制熔膠波前、消除產品缺陷，進而降低廢品率，省下時間和金錢成本。