客戶簡介

客戶：Acer

國家：臺灣

產業：電子

解決方案： Moldex3D eDesign / 專家分析模塊

宏碁公司(Acer)創立于1976年，是全球頂尖的資通訊公司之一。目前推出多款電競產品和虛擬現實（VR）裝置，未來將以物聯網和服務導向技術的整合性應用為目標，推出更多結合軟件、硬件和服務的整合性應用與產品。宏碁在全球約有超過7,000名員工，并在超過160國設有通路和銷售產品。

(來源: https://www.acer-group.com )

大綱

輕薄的平板電腦產品是當前趨勢，而添加玻璃纖維的塑料(PC+GF)及適當的產品設計，能夠使產品保有所需的剛性。大多數的平板電腦產品是以模內轉印(In-mold Roller, IMR)制程進行外觀裝飾。但IMR制程容易產生沖墨和應力痕等產品瑕疵，因此Acer以利用Moldex3D專家分析模塊的實驗設計法(DOE)檢驗IMR制程的問題，并藉此優化制程條件和設計。

挑戰

• 薄件平板電腦產品后蓋有沖墨現象 (圖一)

• 澆口附近有明顯的應力痕

• 產品厚度不能超過0.8mm

圖一 平板電腦產品后蓋有沖墨現象

 解決方案

以Moldex3D實驗設計法找出最佳澆口設計和制程

效益

• 成功優化澆口設計，降低剪切應力，解決沖墨問題

• 產品肉厚減少48%

• 產品重量減輕40%

案例研究

本案例的超薄平板電腦原始產品，在澆口位置(圖二)有局部沖墨現象，本案例目的即解決此問題。Acer并透過Moldex3D發現產品有高剪切應力(圖三)。

圖二 原始澆口設計

Acer在產品澆口位置設置11個感應節點(圖三)，接著以Moldex3D流動分析功能，檢測每個節點上的剪切速率，并將分析結果與實驗結果相比較，發現產品瑕疵位置的剪切速率較高。因此后續可根據剪切速率分析結果來修正沖墨問題。

圖三 原始設計在充填階段的剪切速率分析結果

為了降低澆口到模穴的剪切應力，Acer首先設計了7個不同位置和尺寸的澆口，并進行Moldex3D流動分析。在比較剪切速率結果之后，從中選出4個較優化的設計。

接著以Moldex3D DOE分析4個優化設計的網格和澆口型態，將「剪切應力分布」及「進澆口射出壓力值」兩項質量因子設定為望小特性。根據田口方法找出四項控制因子和四項水平，分析信號噪聲比(S/N Ratio)(表一)。

表一 質量因子和控制因子的DOE分析結果

根據圖四和圖五的分析結果，信號噪聲比顯示了模溫和流率是影響沖墨現象的主要控制因子。

圖四 充填階段的剪切應力分布之信號zz噪聲比

圖五 充填階段的進澆口射出壓力值之信號噪聲比

Moldex3D專家分析模塊也提供了最優化的制程條件(圖六)。比較最差和最佳組別后，Acer發現最差組別在澆口邊緣的剪切速率曲線明顯較陡，最佳組別的曲線則相當平緩(圖七)。Acer再根據此分析結果變更澆口設計、重新制造產品，成功解決了沖墨問題(圖八)。

圖六 最佳和最差組別比較

圖七 最佳及最差組別的剪切速率曲線

圖八 優化后的產品，沖墨問題大幅改善

結果

Moldex3D所提供的虛擬試模功能，可幫助Acer在短時間內迅速找出最佳模具設計，并使以往認定會產出失敗產品的制程，也能制造出合格的產品。原始的平板電腦下蓋肉厚1.3~1.55mm，優化至0.8~0.95mm后，產品重量可減輕24%~40%；產品厚度則減薄了26.9%~48.4%。此成果為Acer帶來了直觀的經濟效益，也提升了產業競爭力。