Injection Compression Molding

射出壓縮成型簡介

射出壓縮成型（ICM）的制程同時結(jié)合射出成型與壓縮成型的技術(shù)。在制程中，模具不會完全關(guān)閉，鎖模機(jī)制會在熔膠射出時開始運作，然后模具才會漸漸關(guān)閉。在制程結(jié)束時，透過鎖模力完全關(guān)閉模具并形成產(chǎn)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(dāng)一射所需的熔膠量完全充填模穴時，模具將會啟動關(guān)閉直到完全關(guān)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(guān)閉。當(dāng)鎖模力等于模穴內(nèi)部壓力時，模具將無法持續(xù)關(guān)閉，此時需要增加鎖模力使模具達(dá)到完全關(guān)閉為止。

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

射出壓縮成型制程通常用于光學(xué)組件與薄件產(chǎn)品，例如：鏡片、醫(yī)療器材、移動電話、筆電等。

Moldex3D射出壓縮成型模塊功能導(dǎo)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(shè)定壓縮面。此外，Moldex3D射出壓縮成型模塊具有與傳統(tǒng)射出成型相似的便利精靈功能，協(xié)助用戶設(shè)定壓縮制程的參數(shù)進(jìn)行計算，并提供充填、冷卻及翹曲分析的分析結(jié)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(wǎng)格模型，且壓縮區(qū)域的網(wǎng)格在Moldex3D Mesh中須設(shè)定為射出壓縮面。使用射壓縮模塊也需要較高的實體網(wǎng)格質(zhì)量，只有hybrid與hexa網(wǎng)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(wǎng)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(shè)定分析系統(tǒng)并建立網(wǎng)格

步驟3：設(shè)定材料及成型參數(shù)

步驟4：執(zhí)行分析并觀測分析結(jié)果

以下將列出特定步驟的操作說明。

產(chǎn)生網(wǎng)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(shè)定。下述將介紹如何在Moldex3D Mesh中設(shè)定邊界條件。

設(shè)定壓縮邊界條件的步驟 (Compression Boundary Condition Setting)

在設(shè)定邊界條件之前，應(yīng)先提供質(zhì)量良好的前處理網(wǎng)格模型。此設(shè)定包含選擇壓縮面區(qū)域及確認(rèn)其方向。

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

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

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

選擇邊界條件的面，復(fù)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(shè)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(shè)定（Solid Model B.C. setting）  。

在下圖中，設(shè)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(rèn)邊界條件 (Check BC from Selection Menu)

為了確認(rèn)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(xiàn)并標(biāo)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

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。

制程設(shè)定 (Process Settings)

在充填／保壓（Filling/Packing）設(shè)定

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

在壓縮 (Compression) 設(shè)定

四項主要設(shè)定：壓縮設(shè)定、壓縮切換、壓縮速率設(shè)定及壓縮力設(shè)定。請參閱下一節(jié)的詳細(xì)范例。

壓縮設(shè)定：設(shè)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(shè)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(shè)定為模穴充填的80-95%。請參閱下圖。

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

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

計算參數(shù)設(shè)定 (Computation Parameter Settings)

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

執(zhí)行分析 (Run Analysis)

這些設(shè)定完成后即可進(jìn)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(zhí)行射出壓縮成型分析。