
發布
注冊
/
登錄共射出成型的案例
【Moldex3D制程解決方案】-為什么使用共射出成型模擬
為什么使用共射出成型模擬?
共射出成型制程具有皮層料和核心料的結構;先將皮層料注入模穴中,接著為核心料,最后再補上皮層料包復核心料,因此產品的外觀可以使用不同材料得到變化。共射出成型制程此特色被廣泛用在粉碎和回收塑料上,將回收的塑料再用于第二射的核心塑料使用,對環境和成本帶來許多效益。此外,該制程能夠以高沖擊塑料作為核心材料提升產品強度和效能。除此之外,建造一個需要熱澆道系統、控制閥門和兩個料筒的共射出成型機臺遠比傳統射出成型機臺的成本還要高,所以對機械性質的影響來說,如何決定最佳的皮層料和核心料比例,并有效追蹤模穴內每個時間和位置下的分布情形是現今主要面臨的挑戰。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
應用產品
? 3C電子
? 汽車
? 醫療
? 消費性產品
Moldex3D建議產品
? Moldex3D Professional Package
? Moldex3D Advanced Package
展開 Moldex3D模流分析金屬脫蠟精密鑄造之共射射出成型
為什么使用共射出成型模擬?
共射出成型制程具有皮層料和核心料的結構;先將皮層料注入模穴中,接著為核心料,最后再補上皮層料包復核心料,因此產品的外觀可以使用不同材料得到變化。共射出成型制程此特色被廣泛用在粉碎和回收塑料上,將回收的塑料再用于第二射的核心塑料使用,對環境和成本帶來許多效益。此外,該制程能夠以高沖擊塑料作為核心材料提升產品強度和效能。除此之外,建造一個需要熱澆道系統、控制閥門和兩個料筒的共射出成型機臺遠比傳統射出成型機臺的成本還要高,所以對機械性質的影響來說,如何決定最佳的皮層料和核心料比例,并有效追蹤模穴內每個時間和位置下的分布情形是現今主要面臨的挑戰。
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
應用產業
? 3C電子
? 汽車
? 醫療
? 消費性產品
展開 Moldex3D模流分析之探究共射出產品物理機制并解決翹曲問題
大綱
多材質射出成型(MCM)雖已在產業應用數十載,但由于其復雜的材料和制程特性,導致產品的研發流程非常不容易控管。本案例中,云科大團隊研究由包覆射出成型拓展至共射出成型,以找出翹曲變形的物理機制。在多材質包覆成型制程中,不均勻的體積收縮、積熱和散熱等因素,可能造成內凹或外擴等不同方向的翹曲,因此必須要加以控制翹曲量。另外在共射成型中,翹曲情形受到核心料穿透距離影響甚巨。若核心料穿透距離大于臨界值,就能夠大幅改善翹曲情形。藉由Moldex3D模流分析軟件的幫助,云科大成功優化制程條件,并解決了翹曲問題,有助于未來多材質共射成型的研究。
挑戰
控制共射出制程的塑料性質、核心料/皮層料比例和制程參數
翹曲問題
產品尺寸精度控制
解決方案
透過Moldex3D共射出模塊找出核心料/皮層比率和制程參數,成功控制核心料穿透和翹曲現象
效益
改善翹曲量53%
減少試模時間和成本
案例研究
本項目目標主要為研究造成翹曲現象的物理機制,改善產品翹曲。為了能夠對共射出成型制程有更深入的研究,云科大團隊決定使用Moldex3D軟件。本案例的產品幾何模型、流道系統和產品尺寸如圖一所示。圖二說明翹曲的變化趨勢:S0是產品設計的原始長度;在Corner A,當S1<S0時,成品呈現內凹現象;在Corner B,當S2<S0,成品也是內凹。S2-S1則是呈現產品的翹曲趨勢。
圖一 產品幾何尺寸
圖二 內凹及外擴定義:(1) 在Corner A,當S1<S0時,成品呈現內凹現象;(2)在Corner B,當S2<S0,成品也是內凹
藉由研究發現,翹曲改善情形與核心料穿透距離有關。
展開 Moldex3D模流分析之探究共射出產品物理機制并解決翹曲問題
客戶:云林科技大學
地區:臺灣
產業:教育
解決方案:Moldex3D Solution Add-on; 共射出模塊
國立云林科技大學,簡稱云科大。博士學位教師達87%,教師逾五成獲歐、美、日名校博士學位,具實務經驗之教師人數亦有62%以上,是一所績效卓越之典范科技大學。并發揮科技大學社會責任,成立創新創業策略聯盟、特定產業聯盟、工業區策略聯盟及伙伴學校策略聯盟,協助區域產業及伙伴學校發展。(來源:http://www.yuntech.edu.tw/)
大綱
多材質射出成型(MCM)雖已在產業應用數十載,但由于其復雜的材料和制程特性,導致產品的研發流程非常不容易控管。本案例中,云科大團隊研究由包覆射出成型拓展至共射出成型,以找出翹曲變形的物理機制。在多材質包覆成型制程中,不均勻的體積收縮、積熱和散熱等因素,可能造成內凹或外擴等不同方向的翹曲,因此必須要加以控制翹曲量。另外在共射成型中,翹曲情形受到核心料穿透距離影響甚巨。若核心料穿透距離大于臨界值,就能夠大幅改善翹曲情形。藉由Moldex3D模流分析軟件的幫助,云科大成功優化制程條件,并解決了翹曲問題,有助于未來多材質共射成型的研究。
挑戰
• 控制共射出制程的塑料性質、核心料/皮層料比例和制程參數
• 翹曲問題
• 產品尺寸精度控制
解決方案
透過Moldex3D共射出模塊找出最佳的核心料/皮層比率和制程參數,成功控制核心料穿透和翹曲現象。
效益
• 改善翹曲量53%
• 減少試模時間和成本
案例研究
本項目目標主要為研究造成翹曲現象的物理機制,改善產品翹曲。為了能夠對共射出成型制程有更深入的研究,云科大團隊決定使用Moldex3D軟件。
展開 
Moldex3D模流分析之探究共射出產品物理機制并解決翹曲問題
客戶:云林科技大學
地區:臺灣
產業:教育
解決方案:Moldex3D Solution Add-on; 共射出模塊
國立云林科技大學,簡稱云科大。博士學位教師達87%,教師逾五成獲歐、美、日名校博士學位,具實務經驗之教師人數亦有62%以上,是一所績效卓越之典范科技大學。并發揮科技大學社會責任,成立創新創業策略聯盟、特定產業聯盟、工業區策略聯盟及伙伴學校策略聯盟,協助區域產業及伙伴學校發展。(來源:http://www.yuntech.edu.tw/)
大綱
多材質射出成型(MCM)雖已在產業應用數十載,但由于其復雜的材料和制程特性,導致產品的研發流程非常不容易控管。本案例中,云科大團隊研究由包覆射出成型拓展至共射出成型,以找出翹曲變形的物理機制。在多材質包覆成型制程中,不均勻的體積收縮、積熱和散熱等因素,可能造成內凹或外擴等不同方向的翹曲,因此必須要加以控制翹曲量。另外在共射成型中,翹曲情形受到核心料穿透距離影響甚巨。若核心料穿透距離大于臨界值,就能夠大幅改善翹曲情形。藉由Moldex3D模流分析軟件的幫助,云科大成功優化制程條件,并解決了翹曲問題,有助于未來多材質共射成型的研究。
挑戰
l 控制共射出制程的塑料性質、核心料/皮層料比例和制程參數
l 翹曲問題
l 產品尺寸精度控制
解決方案
透過Moldex3D共射出模塊找出最佳的核心料/皮層比率和制程參數,成功控制核心料穿透和翹曲現象。
效益
l 改善翹曲量53%
l 減少試模時間和成本
案例研究
本項目目標主要為研究造成翹曲現象的物理機制,改善產品翹曲。為了能夠對共射出成型制程有更深入的研究,云科大團隊決定使用Moldex3D軟件。本案例的產品幾何模型、流道系統和產品尺寸如圖一所示。
展開 Moldex3D模流分析之氣體輔助射出成型與水輔助射出成型模組
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 Moldex3D模流分析之氣體輔助射出成型與水輔助射出成型模擬教程
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 Moldex3D模流分析之Co-Injection Molding
為什么使用共射出成型模擬?
共射出成型制程具有皮層料和核心料的結構;先將皮層料注入模穴中,接著為核心料,最后再補上皮層料包復核心料,因此產品的外觀可以使用不同材料得到變化。共射出成型制程此特色被廣泛用在粉碎和回收塑料上,將回收的塑料再用于第二射的核心塑料使用,對環境和成本帶來許多效益。此外,該制程能夠以高沖擊塑料作為核心材料提升產品強度和效能。除此之外,建造一個需要熱澆道系統、控制閥門和兩個料筒的共射出成型機臺遠比傳統射出成型機臺的成本還要高,所以對機械性質的影響來說,如何決定最佳的皮層料和核心料比例,并有效追蹤模穴內每個時間和位置下的分布情形是現今主要面臨的挑戰。
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 金屬粉末射出成型(MIM)
公司(目前該公司仍存在),該發明講述以MIM 工藝制作鈮合金作為火箭推進器的后燃氣噴嘴,由于材料耐高溫、質地硬且難以成型,以MIM 工藝成功的完成大量制造的任務,在2011 年起由于手機與智能手機的剛需,MIM 工藝才在誕生至少近40 年才得以出頭天。目前在網上已經有大量的資料說明MIM 工藝的程序,不過我認為邱博修改的歐洲EPMA 的流程圖更為清楚和傳神,如圖1 所示。
圖1:由邱博士修改自EPMA 的MIM 工藝流程圖
其中,主力成型設備是ACMT 協會和ASM 雜志經常提及的射出成型機(射出機、注塑機或稱啤機,早年廣東白話的稱呼)。雖然射出成型是在1945 年二戰之后才開始大量的流行,但因為塑膠原料的進度使射出技術也日新月異的推進,而金屬射出成型自然是藉由射出技術所擴展的,因此了解金屬粉末、高分子聚合物的性質就變得非常重要,正好我在學生生涯的學習都派上用場。
兩個靈魂──喂料與模具MIM 最重要的兩個靈魂在于喂料與模具,而靈魂的連接器就是射出成型機,這是近五年與邱博到處當顧問服務客戶所得到的重要說法,如下說明。
喂料(Feedstock)喂料是由金屬粉末(固體顆粒)與黏結劑(高分子聚合物),這是MIM 工藝采用和塑膠射出工藝一樣的方式,利用砲筒的加熱以溫度改變高分子聚合物的相由固轉液的特性,且此時液相的黏結劑有足夠的黏度能夠攜帶金屬粉末固體均勻的流動并填充到模具的模穴中,來獲得設計過形狀的生坯,最終通過脫脂和燒結獲得金屬的零件。因此,金屬粉末的粒度分布、形狀和面貌與黏結劑成分的比例設計有絕對的關系。
展開 金屬粉末射出成型(MIM)
圖1:由邱博士修改自EPMA的MIM工藝流程圖
其中,主力成型設備是ACMT協會和ASM雜志經常提及的射出成型機(射出機、注塑機或稱啤機,早年廣東白話的稱呼)。雖然射出成型是在1945年二戰之后才開始大量的流行,但因為塑膠原料的進度使射出技術也日新月異的推進,而金屬射出成型自然是藉由射出技術所擴展的,因此了解金屬粉末、高分子聚合物的性質就變得非常重要,正好我在學生生涯的學習都派上用場。
兩個靈魂──喂料與模具
MIM最重要的兩個靈魂在于喂料與模具,而靈魂的連接器就是射出成型機,這是近五年與邱博到處當顧問服務客戶所得到的重要說法,如下說明。
喂料(Feedstock)
喂料是由金屬粉末(固體顆粒)與黏結劑(高分子聚合物),這是MIM工藝采用和塑膠射出工藝一樣的方式,利用砲筒的加熱以溫度改變高分子聚合物的相由固轉液的特性,且此時液相的黏結劑有足夠的黏度能夠攜帶金屬粉末固體均勻的流動并填充到模具的模穴中,來獲得設計過形狀的生坯,最終通過脫脂和燒結獲得金屬的零件。因此,金屬粉末的粒度分布、形狀和面貌與黏結劑成分的比例設計有絕對的關系。
表1與表2顯示MIM的金屬粉末、黏結劑與喂料組成應該注意的參數和判斷機制,以確保獲得最終產品的質量控制。由于一般的MIM工廠不一定有這么多的精密儀器,最好在采購物料時能夠要求供應商提供必要且實時性的報告(切勿使用過時的報告,批量間的差異會導致制程控制的不定性),并且自己廠內至少要有幾樣檢測儀器,才能確保MIM喂料的質量。
展開 人工智慧在射出成型之應用
圖1:影響熔膠質量的因素
影響熔膠質量的因素(圖1)條列如下:
塑化參數:料管溫度、背壓壓力、螺桿轉速、計量時間、螺桿幾何;
機臺特性:穩定性、精密度、重現性、控制法則、機臺剛性、機臺響應;
原料性質:流變性、批次、濕度、溫度;
成型參數:射出壓力/速度、保壓壓力/時間、V/P切換時機。
上述這些因素皆會造成熔膠黏度的變異而導致成型質量的不一致[1]。
由于成型質量易受制程參數的變動所影響,所以適當的參數設定與制程監控對維持制程穩定很重要。
表1:射出成型控制參數階層表
表1為射出成型過程中在塑化、射出、保壓、冷卻四個重要階段的控制參數階層表,決定成型質量的控制參數可分為「機器參數層」、「控制曲線層」、「制程參數層[2]」等三層。
「機器參數層」指射出成型機控制器關于溫度、螺桿轉速/位置、射出速度/壓力、保壓壓力/時間等之運動控制指令設定;「控制曲線層」牽涉機臺實際在壓力、溫度、速度曲線的表現;「制程參數層」指代表熔膠或固化的塑料性質對成型質量的影響,有熔膠溫度高低及均勻性、熔膠黏度、熔膠速度、熔膠密度、熔膠壓力、固化層及內應力等。制程參數層比機器參數層更能決定產品最終的質量,亦即,相較于射出成型機之機器參數及控制曲線的統計制程控制信息,制程參數更適合用于監督質量變異。
傳統上射出成型是一個黑箱的狀態,熔膠在模穴內充填、壓縮、保壓、冷卻過程為不可見,其成型參數的設定需依賴操作人員的經驗。
展開 
可視化射出成型技術探討循環再利用塑料材料成型特性──以聚丙烯材料為例
對于熱塑性塑料來說,塑料粒在經過射出機螺桿的塑化與剪切,其塑料分子鏈會被剪斷,黏度性質或流動特性可能產生變化,進而影響塑料產品成型。由目前文獻搜集可得知,學術上的研究發表大多在不同回收料添加比例、配方與制程特性上進行研究與探討,但對于塑膠原料經重復射出→粉碎→再射出,且不加入原塑料材料(Raw material)情形下的回收料之成型特性較少探討。
圖1:循環再利用塑料射出成型實驗流程示意圖
因此,本文章分享塑料在經過多次射出→粉碎→再射出的制程中(如圖1所示),透過在模穴內安裝壓力感測組件,觀察回收塑料射出成型過程熔膠流動長度與充填至模穴之壓力變化,并計算其黏度因子;藉以透過成型信息實時感測(成型信息可視化)方式了解不同回收次數之塑膠成型特性。
另一方面,透過熔融指數試驗機(Melt flow index tester)以及熱示差掃描分析儀(Differential scanning calorimetry, DSC)針對不同粉碎次數之實驗材料進行檢測,觀察塑膠原料回收次數增加后其熔融流動特性與熱性質變化。
最后,透過射出成型實驗進行成型試片機械性質測試觀察,將試片(ASTM D638拉伸試片)進行拉伸測試,藉由拉伸測試結果,并整合模穴壓力變化、黏度因子變化,以及相對應的回收料流動特性與熱性質變化,進行探討。
研究結果與討論
圖2(a)為原材料Raw-PP在多次回收粉碎過程后,進行射出成型實驗并觀察熔膠充填流動特性的變化,圖中顯示隨著回收次數增加,可明顯觀察到Melt flow rate隨回收次數增加而變大,意味著PP分子量隨著回收次數增加而變低,且回收次數到達4次以上時達到飽和。
展開 科學試模對于射出成型工藝的優化
■ ACMT/ 劉文斌技術總監
(ACMT SMARTMolding 20年2月刊)
前言
射出成型加工工藝要求的主要重點是能生產出具有符合質量要求的射出產品,并且可以在量產生產時穩定控制加工參數,以產出質量均一的產品。然而在實際射出加工生產制程中,所使用的射出條件是否是最適化且穩定的條件,或是在生產過程中由于塑料、射出機臺、加工條件或是生產環境條件等的變動,這些變動因素都會造成產品質量的波動。所以在決定射出成型加工條件的設定上或是控制生產制程條件的穩定性,都應該是要藉由科學化的理論計算或是生產在線可供參考的偵測數據來進行評斷與控制,也因此加工條件的調整是依賴實際生產所回饋的數據或是科學化實驗結果來作為依據與參考,而非單憑經驗或感覺進行調機,這才是射出成型加工制程上正確的做法。
傳統試誤法
目前傳統射出成型加工業者仍然普遍使用早期的「試誤法」來設定與調整射出成型加工參數;然而面臨當前競爭激烈的射出成型加工產業,射出加工利潤越來越低的同時,對于產品開發問世時程的壓縮、射出產品的復雜度與質量和精度要求卻愈趨嚴格。面對這樣嚴峻的情況,加工業者已經無法生產過多廢料與不良品,同時也壓縮生產試模的時程,若還以傳統的方式來調機與生產調整,則最終將無法跟上客戶的要求而被淘汰,因此傳統射出成型方法已不再能滿足復雜射出產品和應用的需求。
傳統射出成型現場經常使用「反復性試驗」成型工藝方法來設定加工參數,藉由改變某項參數或是某些加工參數來試打產品,再從產品質量來評斷改變的參數是否能有效改善產品質量。
展開 Moldex3D模流分析之射出壓縮成型模組
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.
展開 技術文章 | 金屬粉末射出成型(MIM)
公司(目前該公司仍存在),該發明講述以MIM 工藝制作鈮合金作為火箭推進器的后燃氣噴嘴,由于材料耐高溫、質地硬且難以成型,以MIM 工藝成功的完成大量制造的任務,在2011 年起由于手機與智能手機的剛需,MIM 工藝才在誕生至少近40 年才得以出頭天。目前在網上已經有大量的資料說明MIM 工藝的程序,不過我認為邱博修改的歐洲EPMA 的流程圖更為清楚和傳神,如圖1 所示。
圖1:由邱博士修改自EPMA 的MIM 工藝流程圖
其中,主力成型設備是ACMT 協會和ASM 雜志經常提及的射出成型機(射出機、注塑機或稱啤機,早年廣東白話的稱呼)。雖然射出成型是在1945 年二戰之后才開始大量的流行,但因為塑膠原料的進度使射出技術也日新月異的推進,而金屬射出成型自然是藉由射出技術所擴展的,因此了解金屬粉末、高分子聚合物的性質就變得非常重要,正好我在學生生涯的學習都派上用場。
兩個靈魂──喂料與模具MIM 最重要的兩個靈魂在于喂料與模具,而靈魂的連接器就是射出成型機,這是近五年與邱博到處當顧問服務客戶所得到的重要說法,如下說明。
喂料(Feedstock)喂料是由金屬粉末(固體顆粒)與黏結劑(高分子聚合物),這是MIM 工藝采用和塑膠射出工藝一樣的方式,利用砲筒的加熱以溫度改變高分子聚合物的相由固轉液的特性,且此時液相的黏結劑有足夠的黏度能夠攜帶金屬粉末固體均勻的流動并填充到模具的模穴中,來獲得設計過形狀的生坯,最終通過脫脂和燒結獲得金屬的零件。因此,金屬粉末的粒度分布、形狀和面貌與黏結劑成分的比例設計有絕對的關系。
展開