塑料模流分析
關注創建者：王生模流分析 創建時間：2016-12-22
塑料模流分析的視頻教程
模流分析系列課——材料基礎物理性分析
作為表征材料性能和安全可靠性保證的手段，力學性能試驗方法及其標準化是關系到推進復合材料應用，如新產品開發設計階段通過模流分析進行材料結構設計、模具設計、原料選型等。模流分析是注塑產品前期分析、模具設計和注塑成型常用的專業分析方法，廣泛應用于汽車、家電、通訊電子、軍工等模具注塑產品領域。材料在常溫、靜載作用下的宏觀力學性能，是進行模流分析是必須要確定的力學參數。
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塑料模流分析的實例教程
新竹，臺灣 2014年9月18日─全球塑料模流分析解決方案領導品牌科盛科技(Moldex3D)將于10月2日(四)假臺北遠東通訊園區，與計算機輔助成型技術交流協會(ACMT)共同舉辦《Moldex3D R13.0產品發表會X CAE模具成型技術研討會》；活動將以臺北(10月2日)為首站，陸續將在東莞(10月17日)和昆山(10月22日)巡回亮相。本活動將圍繞三大主軸：「前瞻趨勢」、「創新科技」及「實踐案例」，說明Moldex3D塑料射出成型解決方案是如何成為設計到制造流程中的關鍵決勝點。
「全球制造業版圖正進行遷徙，電子、汽車及消費性產品的生產重心逐漸移轉至新興亞洲市場，在競爭激烈的情勢下，企業必須重新思考如何創新產品設計與制造方法，才能成功布局全球市場」科盛科技總經理楊文禮指出。「透過新版Moldex3D塑料模流分析解決方案，企業將具備解決關鍵成型問題的能力，以挾帶成本及質量雙重優勢的產品，進攻國際市場。」
會中將展示備受矚目的Moldex3D R13最新塑料射出成型模擬技術，包含：高效能異型水路輔助設計、CAD/CAE無縫整合模擬、長短纖塑料應用、壓縮成型、模座變形分析…等新穎模擬成型技術，呈現「
設計效率」、「設計可靠度」、「設計協作」以及「使用者經驗」四大特點。還將首次公開揭露Moldex3D協助企業因應全球產業趨勢的實戰成果，涵蓋推動汽車產業輕量化以及光學電子業走向高精密化。活動也特別邀請到多家標竿企業現身經驗分享，如何應用Moldex3D塑料模流分析解決方案不斷創新精進，在競爭激烈的全球市場站穩腳步，搶占市場先機。
去年發表會吸引百位業界菁英共襄盛舉，包含：鴻海工業、緯創資通、仁寶計算機、臺達電子、Panasonic、捷安特、光寶科技、東陽實業、工研院、上銀科技、ACER、廣達計算機、Garmin、光陽工業、奇菱科技…等。
展開 針對熱固材料，Moldex3D透過分析塑料流動的行為(包含黏度變化及固化時間)，提供材料供貨商更高效率的解決方案來優化其配方并節約成本。此外，透過材料的特征來量化如固化所引發的體積收縮，并且此技術可以應用在改變化學制劑、仿真、產品設計以及各種成型條件上。
圖六 利用CAE模流軟件：幫助進行模具澆口位置優化驗證
圖七 (a) CAE軟件成功幫助預測出使用40 ％皮層料為生產此對象的最佳比例，此時較堅硬的核心層料穿透皮層料之現象會發生在0.07秒; (b) 穿透現象發生后，該耳掛鉤部結構件轉換為僅使用較硬的PP材料，來提供更好的強度以符合產品強度要求
結論
多材質射出成型（MCM）在現今的塑料產業中應用相當廣泛。然而，由于MCM制程復雜性和多材料物理機制，以傳統的單一射出成型的經驗法則來推敲MCM制程，將遭遇許多困難，無法有效提供關鍵成形條件進行優化或設計變更，造成產品質量瑕疵問題。然而透過CAE模擬分析技術，不論是包覆射出成型(Overmolding)或是共射成型(co-injection molding)，都可提供有效的產品設計驗證、澆口位置優化，可行的核心層料比例預測(包括預測是否會發生核心層料穿透皮層料的現象)，并考慮材料之間的相互作用影響，成功預測產品收縮和翹曲率來改善的產品質量的利器。
參考文獻
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2. Multi-material Technology, Battenfeld.
3. Web source https://www.engelmachinery.com
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6. V. Goodship and J.C. Love, Multi-Material Injection Molding (2002).
7. R.
展開 塑料成型產業中，利用CAE模流分析軟件驗證及優化產品設計已行之有年；然而在各家公司的CAE團隊作業中，通常除了模流分析之外，也會同時運用其他品牌的CAE分析軟件，例如結構分析或其他制程分析軟件等。在同時使用多品牌分析軟件的情況下，常發生軟件彼此間的文件格式不相同、應用程序操作接口流程也不一致等問題，導致數據管理、分享和備份不易等，并增加額外的管理成本。
針對這些問題，Moldex3D專為塑料成型打造的云端大數據管理平臺─iSLM，提供了整合其他CAE分析軟件結果顯示的平臺，用戶不需開啟CAE應用程序，也能在iSLM管理及檢視其他CAE分析軟件的分析結果(圖一)。
iSLM 3rd Party CAE 工具支持了第三方的CAE分析結果上傳，可以將不同CAE軟件的分析結果文件匯入iSLM的數據庫中，除了能更完整的收集數據，也可促進數據共享、交換的便利性(圖一)。
圖一 iSLM可與第三方CAE合作伙伴共享數據
要使用此工具，就必須先將原CAE檔案轉換為.vtu格式(ParaView軟件支持的公開文件格式)；接著把這些產出的.vtu檔案個別上傳至iSLM平臺上。如此一來，就能在iSLM中建立第三方CAE項目信息，并于任一項目中檢視相關分析結果和數據數據。
在分析結果部分，iSLM也提供3D檢視平臺(3D Viewer)，供使用者操作及觀察(圖二)。此平臺除了可自動匯入該項目的3D圖檔外，也能放大縮小、旋轉模型，以更全面且細部地檢視模型。上方工具欄則提供最大值/最小值的檢視，以及局部放大及量測距離等功能；右方還有色條可對照顏色審視相關的數值信息。此外在右上方的下拉式選單中也有多種結果項目供點擊查看，包含位移量和產品瑕疵等。
展開 然后與流動波前溫度結果整合，檢查遲滯是否是因塑料熔體的溫度過低。
遲滯的一般解決方式，可參閱流動波前時間章節。
因高溫導致材料劣化
熔體溫度超出溫度范圍（可保持材料聚合物結構完整性）時會發生材料劣化。
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FLOW-3D 中國攜專為金屬鑄造打造的 FLOW-3D CAST 模流分析軟件亮相，重點展出一體成型件與半固態模流分析解決方案，與業界同仁交流鑄造行業的前沿技術與應用。
01
塑料彎曲性能測試方法
試樣尺寸與跨距?：跨距增大通常導致彎曲強度和模量降低；試樣尺寸偏差會顯著影響結果可比性。
?
?材料特性?：不同塑料的彎曲性能差異較大。例如：
?PPS（聚苯硫醚）?：具有優異的剛性和抗蠕變性，彎曲強度高于PA、PC等材料，但純PPS脆性較大，通過玻璃纖維增強后可提升沖擊強度和模量。?
?聚烯烴?：溫度影響顯著，低溫下彎曲強度和模量更高
引言
在連接器設計與制造過程中，塑料零件的翹曲變形是一個嚴重影響產品質量的關鍵問題。這種變形會導致產品的焊接性能下降及其他功能性不良，進而引發客戶投訴并可能造成重大經濟損失。本文將從產品結構設計角度系統分析翹曲產生的機理，并深入探討各種有效的控制方法。
1. 翹曲變形的定義與產生機理
翹曲是指塑料件在成型、加工、組配
位移
在x, y, z 的各方向，u表示沿 x 軸的變形量。
線性體縮率是以當方向的最大位移除以塑建在此方向的尺寸，而最大變形量定義為：
Moldex3D提供各種結果來幫助使用者了解翹曲的產生及其原因，例如總位移量、熱位移和纖維配向影響位移。
(X, Y, Z) 總位移
總位移表示由開始至當時點，在頂出后并冷卻到室溫，所有因素導致的位移量迭加。
(X, Y, Z
為什么選擇微觀力學模塊？
微觀力學模塊(Micromechanics Interface, MMI)是Moldex3D一個輸出材料特性的模塊，其允許用戶在可提供用戶輸出多尺度材料的材料性質給Digimat或Converse，并整合在有限元素分析中。在Moldex3D中以復合材料完成仿真分析后，用戶能夠利用MMI模塊更準確、更有效率地解決復雜的非線性多尺度有限元結構分析。此外，在多尺度模型中將能考慮更多獨特材料特性
對于工業界的使用者而言，模流分析最重要的三個要素就是：使用便利性、正確性與速度。三維實體模流分析技術可以提供許多傳統2.5D模流分析技術所不能提供的優點，例如與CAD的整合、分析正確性、模型最少簡化…等等。然而，三維模流分析在完全不簡化模型的情況下，無可避免增加了許多計算上的負擔，使得計算時間增長。Moldex3D所采用的高效能有限體積法 (HPFVM, High-Performance Finite
Moldex3D eDesign Plus 提供產品設計師簡單高效的模流分析解決方案，交互式的溝通設計平臺便于塑件與模具的制作。全自動網格生成，即使不具備高階 CAD 知識的用戶也能輕易上手。精準的 3D 立體顯示技術有助于用戶深入解析產品，檢視流動和熱性質變化，在實體模具成型前即完成優化。Moldex3D eDesign Plus 為客戶提升產品質量和成本效益，爭取最佳上市時機。
全自動化真實三維網格
顯示塑料當下的纖維配向向量分布情形1/3 代表配向為隨機 (random) 配向；1 代表纖維被100%配向.配向值越高代表纖維被流場在該方向配向的程度越高。纖維的排向會被充填時的流動所影響，較高的配向會使纖維排列方向的強度提升更多。纖維配向結果可以介由計算參數的纖維配向分析選項來啟用 (請參考纖維分析章節于進階分析)。
纖維排向在X方向
塑料在充填/保壓結束時纖維排向的X方向分量。
主頁簽(Home Tab) 的設定(Setting)中，單擊 材料(Material)，并在右下角的下拉式選單中選擇材料精靈(Material Wizard)，系統將會跳出材料精靈的窗口。
使用者可以單擊檢視(V)，選擇Moldex3D材料庫 (Moldex3D Bank)，將畫面切換至Moldex3D材料庫。Moldex3D材料庫中目前有超過7000種的材料可以提供選擇，使用者可以依據需求來選擇所需的材料
對于工業界的使用者而言，模流分析最重要的三個要素就是：使用便利性、正確性與速度。三維實體模流分析技術可以提供許多傳統2.5D模流分析技術所不能提供的優點，例如與CAD的整合、分析正確性、模型最少簡化…等等。然而，三維模流分析在完全不簡化模型的情況下，無可避免增加了許多計算上的負擔，使得計算時間增長。Moldex3D所采用的高效能有限體積法 (HPFVM, High-Performance Finite
