壓縮成型簡介

壓縮成型制程是將成型塑料（稱為預填料或模塑料）壓入預熱的模具中，經過高溫與高壓作用直到塑料硬化，形成模穴的形狀。此制程可大量生產且成本低廉，適合用于幾何復雜、高強度及高耐沖擊性的塑件。通常在壓縮成型制程中使用的材料為含短纖維和顆粒填充物的熱固性樹脂，但也可使用某些熱塑性材料。盡管壓縮成型是制造塑件的原始制程之一，但仍有一些特性與現象尚未被深入了解，現今藉由高效能計算資源的協助，使用者可利用Moldex3D壓縮成型模塊深入剖析此制。

Moldex3D 壓縮成型模塊功能導覽

Moldex3D壓縮成型模塊（CM）能仿真三維壓縮成型制程。使用Moldex3D壓縮成型模塊，用戶能在 Moldex3D Mesh 中設定壓縮區、壓縮面及壓縮方向，將其前處理檔案匯入至Moldex3D Studio中，接著指定塑料并使用便利的精靈功能來設定加工參數。Moldex3D壓縮成型模塊也提供多項分析結果與工具，以協助使用者分析與改善制程生產。

注意：

1.Moldex3D壓縮成型模塊支持Solid與eDesign網格模型。壓縮區的網格應由壓縮面拉出，且需要質量相當良好的實體網格。

2.Moldex3D Studio支持建立Solid與eDesign網格；Moldex3D Mesh支持建立Solid的網格。

1. 前處理

Moldex3D壓縮成型模塊支持Solid項目 (但是可以使用eDesign作前處理)。其前處理階段的步驟與基本模塊相似：

步驟1：建立新項目

步驟2：產生網格模型

步驟3：建立新組別

步驟4：執行分析

以下將列出特定步驟的操作說明。

壓縮區設定是前處理階段中最重要的步驟，下述將針對Moldex3D Mesh與Studio中分別的設定步驟作特別介紹。

1. 建立新項目

第一步開啟Moldex3D Studio，選擇新增建立新項目，第二步按下確定。

第三步，選擇壓縮成型。

Moldex3D Studio 前處理

在Moldex3D Studio中開始設定壓縮區之前，匯入表面網格并設定屬性為塑件。

接著，依照下列步驟設定此模型的壓縮區。

1) 點擊   ，開始建構壓縮區。

選取要被壓縮的對象。

2) 設定壓縮方向（起始）。點擊想要的點作為壓縮方向的起點。

設完起點之后，持續往欲壓縮方向移動，點擊想要的點作為壓縮方向的終點。注意：起點與終點將決定壓縮方向的向量。

3) 從前述步驟所設定的壓縮區域中指定壓縮區的高度與方向。設定行程或輸入數值。

 

4) 設定完壓縮區的高度之后，將會以紅色區塊呈現；接著就是生成壓縮區的實體網格。注意：壓縮區的實體網格通常會以棱柱體(Prism)生成，可以在網格參數中修改。

5) 網格生成完后，點擊最終檢查并儲存網格檔。

6) 預填料的設定，首先將壓縮區隱藏，以便后續作業。

7) 利用工具欄表中的長方體繪制預填料的區塊。注意：預填料的體積需大于約產品體積的30%，可以利用信息欄得知產品體積。

點選預填料，選擇該對象。

設置完畢的預填料，會以紅色區塊顯示，即可準備分析。

Moldex3D Mesh 前處理

壓縮區是在充填階段時被動模所壓縮的區域。在Moldex3D Mesh中由壓縮面拉出設置。下述將介紹如何在Moldex3D Mesh中設定壓縮面、方向及區域。

設定壓縮區

設定壓縮區之前，模穴建議使用質量良好的網格。

如下圖所示，由Moldex3D Mesh所產生的良好的實體網格。

 

設定壓縮區的步驟將于下列逐一敘述。

檢查塑件的自由面

選擇塑件網格并點擊檢查自由面。根據默認值，實體網格的圖層會高于表面網格，所以用戶需隱藏實體網格的圖層以檢視表面網格。

 選擇表面網格

選擇連續的表面網格以作為壓縮面。在此范例中，選擇上方的全體表面網格作為壓縮面。接著，點擊檢查自由邊，確認該表面網格是否有自由邊，若有自由邊即可點擊網格空洞進行修補。注意：模穴的表面網格應與壓縮面一致。

 設定 壓縮面

選擇前述步驟中欲作為壓縮面的面，鼠標左鍵點擊實體模型邊界條件設定。如下圖所示，跳出設定作用邊界條件的對話框。在類型 (Type) 的下拉式選單中，選擇移動表面 (Moving Surface) 并指定方向，點擊OK。此移動面將會被定義為IBC$的圖層。

 產生 壓縮區

選擇壓縮面，鼠標左鍵點擊產生壓縮區實體網格。在跳出的選單中，對標示項目設定壓縮區厚度與元素圖層數，程序將會根據壓縮面自動產生壓縮區。

 輸出全體模型

如下圖所示，選擇所有想要輸出的項目，特別要記得選擇IBC$圖層。此輸出檔案（.mfe）稍后將會被匯入Moldex3D Studio中。

2. 準備分析

流程設定  (Process Setting)

?建立新組別

在加工精靈中，切換至壓縮標簽，并設定壓縮成型制程的加工參數。

在壓縮設定頁中，六項主要設定包含壓縮時間、最大壓縮速率、壓縮速率多段設定、最大壓縮力及壓縮力多段設定。請看下列詳細范例。

?壓縮時間：模具依壓縮區從上到下被壓縮時所經過的時間。

?壓縮速率多段設定：設定最大壓縮速率（mm/sec）。壓縮速率（mm/sec或%）可如圖依壓縮時間或壓縮距離作多段設定。

在計算參數的充填/保壓標簽下，點擊粒子追蹤，可以了解在成型過程中粒子的分布情形，得以評估充填的情形是否會造成遲滯現象或焦燒等問題。

完成設定后即可進行分析。返回Moldex3D Studio，點擊分析序列并選擇充填分析－F，執行壓縮成型分析。