Mold3d
關注創建者：黃榮Framas 創建時間：2015-12-16
Mold3d的實例教程
Moldex3D提供強大的成型解決方案，使用者能夠掌握制程中的關鍵特性，如材料分布，在制程優化和節省開發成本上創造更多競爭優勢。
挑戰
? 優化兩種材料性質交互作用后的機械特性
? 決定最佳的皮層料和核心料分布比例
? 避免吹穿發生，維持產品表面質量
? 優化皮層料到核心料的整體充填比例
Moldex3D 解決方案
? 可視化在吹穿前皮層料與核心料的流動行為
? 預測吹穿區附近核心層的穿透情形
? 針對吹穿效應改善幾何厚度及成型條件
? 考慮皮層和核心層之間的溫度不均與壓力變化
? 預測高溫及高壓下潛在的缺陷位置
皮層充填結束 核心層充填結束
應用產業
? 3C電子
? 汽車
? 醫療
? 消費性產品
展開 功能導覽 (Function Overview)
Moldex3D芯片封裝模塊，能協助設計師分析不同的芯片封裝成型制程。
在轉注成型分析 (Transfer Molding) 與成型底部填膠分析 (Molded Underfill) 中，Moldex3D芯片封裝成型模塊能分析空洞、縫合線、熱固性塑料的硬化率、流動型式及轉化率；透過后處理結果，能檢測翹曲、金線偏移及導線架偏移的現象。
在壓縮成型分析 (Compression Molding)／嵌入式晶圓級封裝分析 (Embedded Wafer Level Package)／非流動性底部填膠分析 (No Flow Underfill)／非導電性黏著分析 (Non Conductive Paste)中，Moldex3D芯片封裝成型模塊能分析空洞、縫合線及流動型式。
在毛細底部填膠分析 (Capillary Underfill) 中，能模擬毛細流動 (底膠材料受到的表面張力與底膠間接觸角的影響)、凸塊及填膠過程的基板。Moldex3D模擬真實的填膠過程步驟，預測可能產生的空洞位置。
注意：Moldex3D芯片封裝成型模塊支持solid與eDesign (僅轉注成型) 網格模型。
Moldex3D芯片封裝成型的應用
基本步驟 (Basic Procedures)
Moldex3D芯片封裝成型模塊支持不同的芯片封裝成型分析：轉注成型分析、毛細底部填膠分析、成型底部填膠分析、壓縮成型分析、嵌入式晶圓級封裝分析，以及非流動性底部填膠分析／非導電性黏著分析。在Moldex3D開始使用時，點擊新增來創建新的芯片封裝項目或開啟來使用既有的。請注意要將制程類型設為芯片封裝來啟用相關功能。
以下將列出芯片封裝成型的一般步驟，將分為三個階段：準備模型、分析設定及后處理。
展開 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。
展開 發泡射出成型的必要步驟圖解
Moldex3D發泡射出成型模塊功能導覽
Moldex3D發泡射出成型模塊能協助產品設計師仿真微細發泡射出成型制程，同時，能模擬熔膠在射出過程中充填模穴時氣泡成核與成長的行為。該模塊提供了氣泡數量密度分布及氣泡尺寸分布等分析結果，透過模擬此項復雜的制程，使用者能更有效率得到最佳加工參數，并預防設計時間時的制程困難。
Moldex3D也提供抽芯（或稱可膨脹模具或機構式模具）的特殊發泡射出成型技術的模擬。抽芯技術與射出壓縮成型相反，在射出成型過程中，取代在壓縮之前部分充填模穴，抽芯技術在公模側被推回之前會100%充填模穴。
注意：Moldex3D發泡射出成型模塊支持Solid與eDesign網格模型。
1. 前處理 (Pre-processing)
Moldex3D發泡射出成型模塊只支持Solid網格項目。其前處理階段的步驟與基本模塊的相似：
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。
網格產生之抽芯技術 (Core-back)
抽芯（Core-back）技術如下：
針對抽芯分析，使用者能透過Moldex3D Mesh建立幾何模型。相關步驟信息可參閱射出壓縮成型的操作說明。移動表面（Moving Surface）需在建立模型的網格時進行設定。若設定了移動表面，將顯示在項目中。
2. 開始分析 (Prepare Analysis)
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。
展開 樹脂轉注成型（Resin Transfer Molding，RTM）是利用FRP(纖維補強材料)制造方法的其中一種。FRP是一種由高分子基材通過纖維補強的復合材料；FRP產品因為其高強度和剛度已被廣泛用于航空器和汽車。在樹脂轉注成型的基本制程為：纖維布首先被放入模穴，接著將熱固性樹脂注入到模穴中。
樹脂轉注成型制程最大的挑戰是選擇入口和通風位置，以避免流動不平衡。纖維布內非等向性之滲透率和流體黏度會隨時間增加，而藉由3D模擬工具可以更準確地預測樹脂的充填行為。Moldex3D的樹脂轉注成型模塊可以輔助用戶在產品設計前期（試模和模具制造前）修改及優化成型或設計。
Moldex3D的樹脂轉注成型模塊（RTM）支持樹脂產品的制程仿真。在設計與3D模擬方面，通過充填/熟化的分析，用戶可以更容易評估決定適合的生產條件。此外，樹脂轉注成型模塊提供智能化的精靈工具和后處理器，能夠協助早期缺陷診斷和設計修改。
注：Moldex3D的RTM僅支持實體網格。
樹脂轉注成型(Resin Transfer Molding, RTM)是一種復合材料液態成型制程，適合用來生產需要高強度的產品，且相對于傳統方法可以減少制造時間，已應用于許多地方，對復合材質的量產來說，是個非常具潛力的制程。隨著需求增加及技術的進步，傳統RTM也延伸出許多種特別的制程，諸如HP-RTM、WRTM及CRTM等。其中 濕式樹脂轉注成型(Wet Resin Transfer Molding, WRTM) ，同時包含了壓縮成型及傳統樹脂轉注成型兩種制程(如下圖)，利用預先放置好的預填料(charge)，經由模具壓縮后充填于鋪排好的纖維布中，大大降低了傳統樹脂轉注成型的充填時間，同時充填也更均勻。此外，依照預填料的擺放設計，也降低了包封及短射等缺陷的產生。
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管理功能 > 項目 > 檢視 > 第三方CAE軟件(Abaqus)
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樹脂轉注成型（Resin Transfer Molding，RTM）是利用FRP(纖維補強材料)制造方法的其中一種。FRP是一種由高分子基材通過纖維補強的復合材料；FRP產品因為其高強度和剛度已被廣泛用于航空器和汽車。在樹脂轉注成型的基本制程為：纖維布首先被放入模穴，接著將熱固性樹脂注入到模穴中。
樹脂轉注成型制程最大的挑戰是選擇入口和通風位置，以避免流動不平衡。纖維布內非等向性之滲透率和流體黏度會隨時間增加
功能導覽 (Function Overview)
Moldex3D芯片封裝模塊，能協助設計師分析不同的芯片封裝成型制程。
在轉注成型分析 (Transfer Molding) 與成型底部填膠分析 (Molded Underfill) 中，Moldex3D芯片封裝成型模塊能分析空洞、縫合線、熱固性塑料的硬化率、流動型式及轉化率；透過后處理結果，能檢測翹曲、金線偏移及導線架偏移的現象。
在壓縮成型分析
3D 比較功能 提供用戶能在3 D 檢視平臺 內操作 3D 模型，并透過功能列的選項，如： 量測距離、計算差異值等，去比對 2 個模型的不同，而可比較的模型種類包含： Base model ( 原設計 )、CAE Data ( CAE 結果 ) 和 Mold Tryout 3D Scan Data ( 3D掃描結果 )；如此一來，便能讓使用者清楚并快速地得知任兩者比對的結果，加快后續修正的工作時間
后熟化制程 (Post Mold Cure)
芯片封裝成型模塊可適用后熟化分析。后熟化制程 (Post Mold Cure, PMC) 是芯片封裝成型產業中的一項重要制程；此制程能加速硬化過程，透過提高環境溫度來優化材料的一些物理特性。
TM : 成型(熔膠)溫度； TL :低溫(室溫)； TH 高溫(PMC中)
設定分析類型為后熟化，在選項中輸入所有參數。在后熟化制程中，
B-SIM
B-SIM 乃是 Blow Molding Simulation 之簡稱，為一套針對擠出吹塑成型 (Extrusion blow molding) 和注塑吹塑成型 (Injection blow molding) 制程所研發的仿真分析軟件。B-SIM 特色是可根據特定加工參數 (如壓力設定、模具機件之作動、瓶胚初始溫度、厚度分布…等等)，準確預估產品成型后其厚度分布情形，以作為產品良窳之準繩
為什么使用粉末注射成型(PIM)模擬?
粉末注射成型(PIM)技術起源于1973年，利用金屬或陶瓷粉末加上一定量的黏著劑(binder) 共同組成置備料(feedstock)。 粉末注射成型置備料可以透過射出、脫脂與燒結等程序后，可以做出各種產品。粉末注射成型透過單一的加工制程直接做出復雜形狀的產品，適合大量制造，已經廣泛使用于各種產業。
挑戰
? 產品表面及外觀質量
? 有效的降低體積收縮
為什么使用水輔助成型模擬?
水輔助射出成型 (WAIM)為一特殊制程，和氣體輔助成型 (GAIM) 的概念相同，主差異在于水輔助射出成型的介質為水而非氣體。水輔助射出成型和氣體輔助成型都具備提供機械強度和尺寸穩定性的優勢，可兼顧質量和節省原料。水為低成本的保壓材料，具備高比熱和高導熱性質，賦予水輔助射出成型制程較短的周期優勢，并協助業者達到質量控管和節能省料標準。Moldex3D WAIM 提供真實三維模擬技術
為什么使用發泡射出成型模擬?
發泡射出成型如微細發泡及化學發泡劑(CBA)制程，適用于具有復雜幾何和良好尺寸穩定性產品的大量生產，被廣泛用于汽車、電子產品、建筑、戶外產品等多種應用領域。
在發泡制程中的超臨界流體(SCF)通常是使用N2或CO2兩種氣體與聚合物熔體混合在一起，產生單相聚合物/氣體溶質，注入到模穴內，最后在產品中形成氣泡。而在CBA制程中，化學發泡劑與塑料顆粒混合在一起作為著色劑或添加劑使用
為什么使用氣體輔助射出成型模擬?
氣體輔助射出成型 (GAIM) 是在充填階段將氣體引入模穴內的過程，利用壓縮氣體來作為保壓媒介，確保厚件的尺寸穩定性和增加其機械強度，減少因壓力變化和殘留應力產生的翹曲及凹痕。在氣體輔助射出成型制程中，塑料產品開發者可有效降低射壓和節省原料，兼顧節能和產品輕量化的優勢。但是氣體和熔膠鮮明的物理性質差異，卻使得穩定導入氣體成為制程中的一大挑戰。
Moldex3D
