粉末注射成型（PIM）為傳統射出成型的重要衍生制程，其提供另一種解決方案，用以生產由金屬或陶瓷材料所制成的高精度產品。金屬粉末注射成型制程被廣泛應用于消費性電子與信息工業領域，而陶瓷粉末注射成型制程則主要用于汽機車與醫療產業。粉末注射成型與傳統射出成型的主要差異在于備料（feedstock）。在粉末注射成型中，粒狀備料是由金屬或陶瓷粉末和高分子黏著劑兩種材料混合而成，其粉末體積通常為40%-60%。金屬或陶瓷粉末是形成最終產品的主要原料，但一般很難被加工，因此藉由黏著劑如塑料或蠟以降低粉末的黏度，以利將粉末注入模穴中。

粉末注射成型制程包含四項基本步驟：(1) 制備含有所需粉末的備料；(2) 備料經射出成型成為生胚；(3) 脫脂以移除生胚中的黏著劑；(4) 燒結剩余的粉末結構以得到最終產品。一般而言，燒結后發現的塑件缺陷多在射出成型過程中就已形成，例如：蠟痕、頂針痕、分模線等，這些缺陷并不能在脫脂或燒結過程中減少或消除。在金屬粉末注射成型工業中，黑線（black line）是由于粉末－黏著劑的相分離現象而在塑件表面產生的缺陷，常發生于高速與高壓的射出成型制程中，此相分離現象會影響生胚的質量，對于燒結過程中的翹曲與機械性質都非常重要。因此，如何預測模具充填時的粉末濃度是必須重視的課題。

Moldex3D 粉末注射成型模塊功能導覽

Moldex3D粉末注射成型模塊（PIM）能仿真三維粉末注射成型制程，包含金屬與陶瓷兩種粉末。粉末注射成型充填的一般概念多數承襲于傳統射出成型制程模型，這兩者的主要差別在于射入模穴的材料復雜程度。Moldex3D粉末注射成型模塊能提供充填階段時的粉末濃度分析結果，以觀察粉末－黏著劑的相分離現象。

注意：Moldex3D粉末注射成型模塊支持solid與eDesign網格模型。

1. 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

2. 開始分析

以下將列出特定步驟的操作說明。

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，選擇粉末注射成型。

2. 建立新組別

在前述步驟中建立新項目之后，將跳出建立新組別的對話框。類似傳統射出成型模塊，其新組別的設定流程完全相同，例如：匯入網格模型、選擇材料，以及設定加工條件與計算參數。

完成這些設定后即可進行分析。返回Moldex3D Studio，點擊分析順序并選擇完整分析－CF/PCW，以執行粉末注射成型分析。注意：根據您的需求，從下拉式選單中選擇適合的分析序列。

3. 材料

在粉末注射成型模塊中，材料特性應包含粉末信息。在材料精靈中，選擇Moldex3D數據庫并點選特別 (SPECIAL) 群組，接著選擇粉末注射成型群組，并點選想要的制造商與原料的規格名稱。

選擇原料的新材料

4. 計算參數

點擊計算參數頁的進階設定設定粉末參數，選擇粉末參數設定頁。使用者可根據粒子在充填過程中的分布情形，指定粒子摩擦系數與粒子參數。平均濃度此項參數是從材料參數中擷取，因此必須透過材料精靈修定。一般來說，越大的粒子直徑與摩擦力會造成越嚴重的粉末分布不均。

•重力

預設中，Moldex3D會忽略受重力影響及行為，例如粉末因為不同密度在流體中的沉降。如果需要考慮這類影響，請至計算參數的流動保壓頁簽，開啟客制分析并在對應方向上指定重力的數值。

•粒子追蹤

在計算參數的流動/保壓頁簽下，點擊粒子追蹤，可以選擇從入口或是澆口開始追蹤。

3. 后處理

檢視粉末注射成型模塊的分析結果的簡單方法就是使用流域分布圖示。

為檢視充填階段時的粉末濃度，在Studio工作區中選擇組別 (Run)> 分析結果 (Result) >充填分析 (Fill) > 粉末濃度(Powder Concentration)。不同充填百分比的結果將會在窗口中依序顯示。藉由這項結果，可預測粉末注射成型件的潛在表面瑕疵。

充填階段時生胚的粉末濃度 

保壓階段時生胚的粉末濃度

生胚的翹曲與總位移量