Injection Compression Molding

射出壓縮成型簡介

射出壓縮成型（ICM）的制程同時結合射出成型與壓縮成型的技術。在制程中，模具不會完全關閉，鎖模機制會在熔膠射出時開始運作，然后模具才會漸漸關閉。在制程結束時，透過鎖模力完全關閉模具并形成產品的形狀。

一般而言，位置控制模式與壓力控制模式常被用于控制模具位置。在下圖中，位置控制模式在熔膠射出前，公母模具之間需要一定距離。當一射所需的熔膠量完全充填模穴時，模具將會啟動關閉直到完全關閉。不同于位置控制模式，如果使用壓力控制模式，模具將在射出啟動時開始逐漸關閉。當鎖模力等于模穴內部壓力時，模具將無法持續關閉，此時需要增加鎖模力使模具達到完全關閉為止。

射出壓縮成型制程的主要優點，能在充填過程時，用較低的射出壓力增加尺寸穩定性。因此，在模穴內均勻分布的壓力將使產品的良率更好，并能改善殘留應力、翹曲與體積變化及雙折射效應等問題。

射出壓縮成型制程通常用于光學組件與薄件產品，例如：鏡片、醫療器材、移動電話、筆電等。

Moldex3D射出壓縮成型模塊功能導覽

Moldex3D射出壓縮成型模塊能仿真三維射出壓縮成型制程。匯入Moldex3D Mesh的前處理檔案之后，能在Moldex3D射出壓縮成型模塊中設定壓縮面。此外，Moldex3D射出壓縮成型模塊具有與傳統射出成型相似的便利精靈功能，協助用戶設定壓縮制程的參數進行計算，并提供充填、冷卻及翹曲分析的分析結果。

射出壓縮成型模塊的限制

Moldex3D射出壓縮成型模塊只支持solid網格模型，且壓縮區域的網格在Moldex3D Mesh中須設定為射出壓縮面。使用射壓縮模塊也需要較高的實體網格質量，只有hybrid與hexa網格類型適用于模擬分析。

注意：射出壓縮成型模塊不支持純tetra與pyramid網格。

1. 前處理 (Pre-processing)

其前處理階段的步驟與基本模塊的相似：

步驟1：新項目建立

步驟2：設定分析系統并建立網格

步驟3：設定材料及成型參數

步驟4：執行分析并觀測分析結果

以下將列出特定步驟的操作說明。

l 產生網格模型 (General Mesh)

壓縮面是塑件在充填階段時被動模所壓縮的表面。在壓縮面上的邊界條件需在前處理步驟中設定。下述將介紹如何在Moldex3D Mesh中設定邊界條件。

l 設定壓縮邊界條件的步驟 (Compression Boundary Condition Setting)

在設定邊界條件之前，應先提供質量良好的前處理網格模型。此設定包含選擇壓縮面區域及確認其方向。

檢查塑件上的自由面 (Check Free Surface on the Part)

選擇塑件網格，點擊檢查自由面（Check the Free Surfaces）。注意：如果邊界網格是一個封閉的表面，將產生封閉的邊界網格且標示為紅色。

選擇公模壓縮的產品面 (Select the Desired Surface)

選擇邊界條件的面，復制它們至新建立的圖層名稱，就像下圖中的BC圖層，然后隱藏不適合的面。

設定壓縮面的邊界條件 (Define Compression Surface Boundary Condition)

選擇想要作為邊界條件的面，左鍵點擊實體模型邊界條件設定（Solid Model B.C. setting）  。

在下圖中，設定作用力邊界條件 (Set Force BC) 的對話框顯示。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。

由選單來確認邊界條件 (Check BC from Selection Menu)

為了確認壓縮面是否被正確的指定依序開啟層級 SRAC$ 和 BC。選單將會出現并標示選擇的項目，如此一來壓縮面邊界條件即可被檢視。

輸出整體模型 (Export the Entire Model)

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中。

2. 開始分析

l 建立新項目 (Create a New Project)

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，選擇射出壓縮成型。

l 制程設定 (Process Settings)

在充填／保壓（Filling/Packing）設定

在充填／保壓（Filling/Packing）設定（如下圖），勾選噴嘴關閉（Nozzle is shut off）的選項，即可關閉噴嘴的功能。此設定能跳過保壓階段，避免壓縮時熔膠回流。

在壓縮 (Compression) 設定

四項主要設定：壓縮設定、壓縮切換、壓縮速率設定及壓縮力設定。請參閱下一節的詳細范例。

壓縮設定：設定壓縮距離（mm）與壓縮時間（sec）。一般而言，壓縮距離是塑件厚度的20-30%。

壓縮切換：設定壓縮階段啟動時的時間。啟動時間可依充填時間（sec）或充填體積（%）的選項決定。

壓縮切換通常設定為模穴充填的80-95%。請參閱下圖。

壓縮速率設定：設定最大壓縮速率（mm/sec）。而且在壓縮速率多段設定（Compression Speed Profile）的對話框中，壓縮速率（mm/sec或%）的多段設定能透過壓縮時間或壓縮距離的功能繪制。

壓縮力設定：設定最大壓縮力（tf），并在壓縮力的對話框中設定壓縮力多段設定（Compression Force Profile）的適用功能。同樣地，壓縮力（tf或%）多段設定能透過壓縮時間或壓縮距離的功能繪制。

l 計算參數設定 (Computation Parameter Settings)

在計算參數設定中，可壓縮流動 (Compressible flow) 為必要開啟項目，即使在客制化 (Customize) 設定中也不能取消。

l 執行分析 (Run Analysis)

這些設定完成后即可進行分析。返回Moldex3D Studio，點擊分析順序（Analysis sequence）并選擇瞬時分析－Ct F P Ct W，以執行射出壓縮成型分析。