射出成型仿真
關注創建者：匿名 創建時間：2026-01-04
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結論
本文詳細描述SABIC利用系統化的射出成型模擬方法。實驗與CAE模擬之間取得一致性的關鍵，在于準確量測材料行為和重要制程參數(包括射出速度、熔膠溫度等)，以及樹脂流動路徑的完整建模。在模流分析中，開發出可呈現真實條件的FE模型至關重要。透過此方法，驗證結果顯示射出成型仿真可建構出良好的相關性，以預測壓力峰值。這些效益讓設計團隊可以在塑件、模具和制程開發時能做出自信的決策。
身為全球領先的塑料供貨商，SABIC能提供先進的材料數據，包括對于獲得準確預測不可或缺的D3黏度系數等，幫助客戶加速開發流程、減少重工，并將開發成本降到最低。
展開 氣體／水輔助射出成型簡介
氣體輔助射出成型（GAIM）與水輔助射出成型（WAIM）發展于1970年代以改善產品的表面質量，減少翹曲、成型周期、鎖模力、材料／成本，以及減輕產品重量。其成形過程先將熔膠射入模穴中，待其部分充滿模穴后，再將壓縮的氣體／水通過熱噴嘴射入模穴中(氮氣是常用的氣體)。在氣體/水射出階段時，氣體傾向流入肉厚較厚之區域(阻力較小)使產品中心形成中空。當成型制程完成之后，就會產生重量輕的中空產品。
氣體／水輔助射出成型制程不僅能節省材料／成本，還能減少產品缺陷。由于氣體/水能有效傳遞壓力，提升保壓效果，因此能解決深受保壓階段影響的產品缺陷，包含翹曲與凹痕。此外，因熔膠的使用量較少，也能縮短冷卻時間；因此，氣體輔助射出成型制程所需的成型周期比傳統射出成型更短。
氣體／水輔助射出成型具有許多優點，能克服生產厚度不均的產品之難題。然而，加工條件控制產品質量，制造商所考慮的問題，包含滲透長度、掏空比、翹曲及滲透行為等，可使用CAE分析工具，預見制程問題，減少試誤法消耗的大量時間，進而降低生產成本。
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊功能導覽
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊能仿真氣體／水輔助射出成型制程的動態過程，包含塑料熔膠充填階段與氣體／水充填、保壓階段。澆口位置的設計、流道系統與氣體信道的配置以及塑件肉厚皆能使用此模塊完成，更進一步，能偵測可能產生的成型缺陷，例如：(a) 短射，(b) 不理想的縫合線位置，(c) 包封，(d) 流動不平衡／皮層比，(e) 氣體／水滲透或氣體吹穿，(f) 氣體散射分布。此外Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊也有優化加工條件，包含充填時間、延遲時間、氣體射出時間、轉換點、熔膠溫度、射壓及氣體壓力多段設定之功能。
展開 大綱
熱固性塑料在射出制程中的流動行為，過去未能獲得充分解釋。因此在充填階段，熱固性塑料和產品壁面之間是否存在壁滑移現象，仍是未知。本研究將介紹開姆尼茨工業大學的學生如何透過Moldex3D開發有效的方法，來預測充填階段高分子聚合物的壁滑移現象。并進一步產出可直接輸入Moldex3D材料庫的材料數據表，以仿真熱固性塑料射出成型制程的壁滑移邊界條件。
挑戰
探討熱固性塑料在充填時的壁滑移現象
創建材料數據，以執行熱固性塑料模擬
預測多種加熱速度下的流變和反應動力學的主曲線
解決方案
首先該團隊進行不同射出制程的實驗研究，發現酚醛聚合物和模具壁的交界面有嚴重的滑移，這是熱塑性材料不會出現的狀況。第二步，成功測量出熱固性射出成型復合物的流變和熱性質。第三步，該團隊以數值方法建立材料數據表，并預測在多種加熱速度下的黏性和硬化動力學主曲線，最后，該團隊將數據表輸入至Moldex3D的材料庫，以探究在考慮滑移邊界條件之下，射出成型制程的模擬結果。而實驗結果也顯示，熱固性塑料和模腔表面的交界面上有嚴重的滑移。
效益
驗證熱固性塑料射出成型中壁滑移現象的影響
比較熱固性和熱塑性材料的流動行為
創建了反映射出成型仿真的材料數據表
案例研究
開姆尼茨工業大學研究員Tran-Ngoc Tu博士欲研究熱固性材料(Vyncolit X655 PF-(GF+Mineral) 80%)在有壁滑移情型下的流動行為，并觀察充填過程中流動波前和膜腔壁表面之間的現象，結果顯示熱固性塑料有不穩定的流動波前(圖一)。
展開 氣體／水輔助射出成型簡介
氣體輔助射出成型（GAIM）與水輔助射出成型（WAIM）發展于1970年代以改善產品的表面質量，減少翹曲、成型周期、鎖模力、材料／成本，以及減輕產品重量。其成形過程先將熔膠射入模穴中，待其部分充滿模穴后，再將壓縮的氣體／水通過熱噴嘴射入模穴中(氮氣是常用的氣體)。在氣體/水射出階段時，氣體傾向流入肉厚較厚之區域(阻力較小)使產品中心形成中空。當成型制程完成之后，就會產生重量輕的中空產品。
氣體／水輔助射出成型制程不僅能節省材料／成本，還能減少產品缺陷。由于氣體/水能有效傳遞壓力，提升保壓效果，因此能解決深受保壓階段影響的產品缺陷，包含翹曲與凹痕。此外，因熔膠的使用量較少，也能縮短冷卻時間；因此，氣體輔助射出成型制程所需的成型周期比傳統射出成型更短。
氣體／水輔助射出成型具有許多優點，能克服生產厚度不均的產品之難題。然而，加工條件控制產品質量，制造商所考慮的問題，包含滲透長度、掏空比、翹曲及滲透行為等，可使用CAE分析工具，預見制程問題，減少試誤法消耗的大量時間，進而降低生產成本。
Moldex3D 氣體／水輔助射出成型模塊功能導覽
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊能仿真氣體／水輔助射出成型制程的動態過程，包含塑料熔膠充填階段與氣體／水充填、保壓階段。澆口位置的設計、流道系統與氣體信道的配置以及塑件肉厚皆能使用此模塊完成，更進一步，能偵測可能產生的成型缺陷，例如：(a) 短射，(b) 不理想的縫合線位置，(c) 包封，(d) 流動不平衡／皮層比，(e) 氣體／水滲透或氣體吹穿，(f) 氣體散射分布。此外Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊也有優化加工條件，包含充填時間、延遲時間、氣體射出時間、轉換點、熔膠溫度、射壓及氣體壓力多段設定之功能。
展開 料光學組件由于加工特性帶來的高性價比及可應用性，在光電、3C及汽車等領域被廣泛應用取代傳統玻璃材料，但高肉厚和高厚薄比的極端產品設計應用射出成型制程容易產生噴流、包封、表面凹痕、真空泡等成型缺陷，需要的冷卻時間過長與過大的體積收縮率也導致產品精度與生產效率難以提升。
分層射出是光學產品極端設計的解決方案之一，透過將極端產品設計分解成堆棧的A-B層依序成型，改善高肉厚帶來的成型挑戰。Moldex3D光學分析支持預測多材質射出A-B層在成型過程產生的流動殘留應力與熱殘留應力，并提供最終產品的條紋級數與光彈條紋，利用Moldex3D進行多材質射出的光學分析。
第一射(A層)分析
步驟1: 為第一射仿真準備模型及分析組別
首先在Moldex3D Studio準備好第一射的射出成型分析組別，選擇的材料文件必須具有光學性質頁簽，包含無配向之折射率、流動導致應力光學系數、和熱導致應力光學系數等參數。
步驟2: 為第一射模擬設置計算參數及分析計算
在計算參數的黏彈/光學頁簽中，勾選預測流動殘留應力在流動/保壓階段和預測流動殘留應力在冷卻階段。確認完所有的分析設定后，將組別送出計算。待計算完成后在流動、保壓和冷卻分析均會輸出流動誘導殘留應力的結果項。
第二射(B層)分析
步驟3: 為第二射仿真準備模型及分析組別
接著為第二射準備新的分析組別，模型包含產品(B層)和嵌件(A層)。與第一射分析相同，用戶必須選擇具有光學性質的產品與嵌件材料文件，且嵌件的幾何和材料必須與第一射相符。
步驟4: 為第二射模擬設置多材質射出之光學件分析
分析順序設定中，選擇瞬時分析加上光學分析，確保光學分析可以完整考慮流動導致應力和熱導致應力的效應。
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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。
試模 > 科學試模 分頁顯示了該試模的科學試模紀錄，包含短射試驗、射出速度驗證、保壓范圍驗證、澆口固化驗證、冷卻時間驗證。現場試模 和 CAE設定 的試模信息皆會顯示于此頁面之中。
而在 短射驗證 的字段，第 1 個部份顯示的是 最終試驗 的信息，包含現場試模的照片和信息；此外，使用者也可開啟 CAE 部分的 3D 檢視平臺以查看CAE 和 現場試模 2 個模型的比較。在最終試驗的下方，有
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊功能導覽
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊能仿真氣體／水輔助射出成型制程的動態過程，包含塑料熔膠充填階段與氣體／水充填、保壓階段。
為什么使用射出壓縮成型(ICM)模擬?
射出壓縮成型制程結合了射出成型和壓縮成型兩種成型技術。在充填階段，當模具尚未完全閉鎖時，部分塑料注入模穴，鎖模機構開始運轉直到模具完全閉鎖，藉由壓縮模穴表面讓熔膠進入模穴，完成充填。
射出壓縮成型(壓縮模式)
射出壓縮成型制程不僅保留傳統射出成型的優點，還具備其他優勢，例如: 提高微結構轉寫率和縮短流動距離和壁厚比…等等，然而，為了制造出完美的塑件
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊功能導覽
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊能仿真氣體／水輔助射出成型制程的動態過程，包含塑料熔膠充填階段與氣體／水充填、保壓階段。
模具設計者和開發者在高分子射出成型加工制程上，經常遭遇結合線、流紋、凹痕等缺陷，或是加纖塑料件的表面浮纖等成型問題。一般來說，這些問題可藉由提高模具溫度獲得改善，然而，提高模具溫度會導致成型周期時間延長。因此，業界開始應用一項新的成型加工技術-快速模具溫度加熱冷卻成型技(Variotherm)，藉由模具溫度的快速切換，換取制程不同階段所需的溫度。快速模具溫度加熱冷卻成型技術在充填階段迅速提高模具表面溫度
料光學組件由于加工特性帶來的高性價比及可應用性，在光電、3C及汽車等領域被廣泛應用取代傳統玻璃材料，但高肉厚和高厚薄比的極端產品設計應用射出成型制程容易產生噴流、包封、表面凹痕、真空泡等成型缺陷，需要的冷卻時間過長與過大的體積收縮率也導致產品精度與生產效率難以提升。
分層射出是光學產品極端設計的解決方案之一，透過將極端產品設計分解成堆棧的A-B層依序成型，改善高肉厚帶來的成型挑戰。Moldex3D
科盛科技 / 簡錦昌 副總經理
(轉載自繁體版ACMT電子技術月刊No.092)
什么是大語言模型(LLM)？
大語言模型(Large Language Model, LLM)是人工智能領域中一種基于深度學習的技術，它通過處理大量的文本資料來理解、生成和翻譯自然語言。這些模型以龐大的參數規模為特點，并利用了現代神經網絡架構，尤其是變換器(Transformer
(轉載自繁體版ACMT電子技術月刊No.092)
在當今數字化的世界中，人工智能(AI)已成為各行各業的重要驅動力。從日常生活中的語音助手、推薦系統，到醫療診斷、金融分析，AI的應用無處不在。AI不僅提升了生產力，也改變了我們思考和解決問題的方式。同樣的，隨著人工智能技術的進步，AI的應用已逐漸出現在射出成型領域的各個不同階段。
共射成型（或稱三明治射出成型）是在射出成型制程中將數種熔膠（皮層材料與核芯層材料）以間隔依序方式射入模穴中。熔膠將會彼此接觸，但不會流入其中。各種皮層／核芯層材料的組合，包括軟質皮層／硬質核芯層材料、純料皮層／回收料核芯層以及純塑料皮層／強化核芯層材料，被廣泛應用于日用品、汽機車及結構應用。使用共射成型的主要優點為節省成本、廢物利用及產品效能提升。
共射成型制程開始將第一射的材料（皮層材料）以預定的短射體積射入模穴中
