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圖 9 3D打印陶殼模鑄模厚度變化與固相率的關系圖結論本文整合具無形狀限制優勢的3D打印陶殼模、鑄造模擬分析及鑄造方案設計技術，分析3D打印陶殼模鑄模不均厚設計對其鑄件缺陷位置及凝固行為的影響，研究結果顯示金屬液凝固行為隨著殼模厚薄比增厚而改變，鑄件固液相轉換時間增加足以讓澆冒口發揮補縮效果、有利于方向性凝固的planar狀態隨厚薄比設計而優化及凝固完全前主要固液界面位置對應的殼模厚度及鑄造方案的設計

大綱模流分析常用于獲取生產過程的起始參數，同時評估澆口位置/設計可能產生的問題。然而，在用于原型批量生產中，產品有無缺陷將比流程是否精準更為重要，而這些起始成型參數可能就是你所需要的。挑戰對于一般材料來說，單單模具制程的開發就可能需要進行10-20的試射，而3D打印模具有限的生命周期意味著在獲得無缺陷產品方面，能使用更少的射出次數對于提高產品的產量至關重要。

大綱模流分析常用于獲取生產過程的起始參數，同時評估澆口位置/設計可能產生的問題。然而，在用于原型批量生產中，產品有無缺陷將比流程是否精準更為重要，而這些起始成型參數可能就是你所需要的。挑戰對于一般材料來說，單單模具制程的開發就可能需要進行10-20的試射，而3D打印模具有限的生命周期意味著在獲得無缺陷產品方面，能使用更少的射出次數對于提高產品的產量至關重要。

挑戰 ? 組裝件因干涉導致組裝不易 ? 改善產品翹曲問題達到順利量產 解決方案 透過Moldex3D冷卻分析，掌握公模與母模溫度分布不均勻的問題，部件B因公母模溫差47℃，導致B部件區域局部內凹，造成與A件C件組裝干涉與松脫問題。透過異型水路的技術。變更水路配置，縮小公母模溫度差異同時改善翹曲量值，以提供正確的設計方案給3D金屬打印進行模具加工。

近年來，國內外學者對于3D打印機的機械結構進行不斷探索與研究，許多不同類型和結構的打印機逐漸被使用[1,2]。至今已有熔融沉積成型（FDM）、光固化成型（SLA）、三維粉末粘接（3DP）、選擇性激光燒結（SLS）和無模鑄型制造技術（PCM）等3D打印機工藝。

3D打印的塑料制品而在注塑成型中，如果原型是鋼材模具，修改成本會相對較低，但如果使用的是鋁合金制模工具，成本就要高出很多。這也是目前很多從事模具設計的企業或個人，會選擇3D打印機進行模具設計打印的原因。應用領域目前，注塑成型工藝能夠實現批量制造形狀一致的物品，因此非常適合大批量的標準化產品制造。

在實際的模具修改流道十分困難及耗費時間；但相反的，在Moldex3D模流分析軟件上更改流道，找出最佳設計輕松便可完成。筆記本電腦上蓋在設計1 ( 圖1 ) 發生短射情形，設計2 ( 圖2 ) 增加了一組流道之后，便改善此一設計缺陷，也得到較佳的流動平衡及保壓效果。

Fortify利用其擁有專利之DCM (Digital Composite Manufacturing)平臺改變3D打印產業。透過DCM在光聚合物中加入功能性添加物，可將積層制造零件的性能表現提升到一個新的水平。(來源)大綱模流分析常用于獲取生產過程的起始參數，同時評估澆口位置/設計可能產生的問題。

效益Moldex3D 模流分析及熱澆道的結合，能讓大型模具在開模時效率更佳，大幅降低修模和試模的成本，并獲得質量良好的產品。在總經理-徐正立先生所帶領下的映通公司，不只為華人地區首先取得 ISO9002 認證的熱澆道廠商，并榮獲第十屆臺灣精品獎殊榮，從模具設計、規劃到試模，以及后續的售后服務，已贏得諸多掌聲的肯定。

臺科大學生利用實驗室原有之隱形眼鏡模具，導入Moldex3D模流軟件，藉由專家分析模塊的實驗設計法(DOE)，判別最佳成型參數，以此進行設計變更，成功改善產品翹曲變形問題。 圖一 隱形眼鏡殼模之基弧與前弧挑戰 尺寸收縮變形與翹曲解決方案利用Moldex3D 專家分析模塊找出最佳成型參數，改善產品收縮變形。

( 圖1~圖4 )平均來說，我每週必須投入 2-3 天時間進行分析，以確保經驗不足的設計方案可以順利生產；因此我讓電腦晚上執行分析，白天再來驗證結果。Moldex3D Solid 的分析時間與模具試模的次數與成本相較來看，每批模具我們至少減少了一半的試模次數，這項工作是值得的 一般來說分析的過程中若有外觀或者強度問題，結合線的結合位置與長度往往被提出討論。

同時也希望能藉此縮短成型周期，將產品平整度控制在可接受范圍內，減少修模和抽樣成本、打樣成本。LMT使用Moldex3D eDesign建造兩個不同模穴的組件網格；其中較小的組件是LED板座，較大的組件則是光源反射板。LMT并透過Moldex3D流動波前分析來偵測流動不平衡情形，以及預測鎖模力、最長冷卻時間、無謂的多余水路設計及Y軸位移等。

? 混合流場與溫度場進行3D 實體水路分析 ，解析異型水路冷卻效果? 支持輸入現場模溫機規格，取得更貼近真實的水管壓力及流量信息? 支持模具預熱分析，評估模溫初始狀態，幫助減少無效生產模次? 支持模擬塑件頂出過程，評估頂出時間對于小型產品的翹曲影響特色塑件冷卻分析? 計算塑件、流道、嵌件的3D溫度分布? 計算固化區域? 計算熱傳率及熱散量?

Moldex3D 提早發現原始設計缺陷 使用 Moldex3D 的優勢，即是在未成品階段就能透過虛擬分析發現設計缺陷，進而減少試模次數。第一組模流分析為原始的注射，四點進澆。在此案例中，藉由 Moldex3D 動態的流動波前圖，我們發現四主要問題：滯留現象、鎖模力大、壓力值偏高、與 Z 軸翹曲變形嚴重。

使用Moldex3D模流分析軟件，出水口壓力默認值則為零，使用者只需要設定進水口的壓力邊界，此壓力值就會等于進出水口壓力差。如果繪制水管流量與壓力關系圖，可以看見壓力差越大、流量就越大，大約呈現正比關系(如圖二)。圖二 水管流量與壓力關系除了壓力差之外，流動阻力也是影響流量的因素之一，流動阻力會隨著幾種條件改變，例如：水管管徑、水管長度、管壁光滑度、冷卻液性質及流量等等。

Moldex3D 可以為連接水路的進水口指定模溫機(見圖三) ，使用者在沒有流量計的情況下，可以根據手上模溫機規格來設計及驗證對應的水路布局，就可以從模擬知道水路與模溫機之間的關系(見圖四)，得到更合理的水路進口條件，不需要再猜測進水口的流量或壓力。 除了知道水路分析的水管流量，再配合模溫分析觀察是否達到目標模溫，藉此評估此模溫機是否適用于當前的模具水路。

在射出成型制程中，高模溫對提升產品表面質量有很大的幫助。而感應加熱為最常用的模面加熱技術之一。Moldex3D支持模面加熱模擬，操作者可依需求分別選擇加熱公模或母模面，也可選擇二者同時加熱。當模擬過程考慮模面加熱，將可使分析結果更貼近實務情形。以下為Moldex3D模擬模面加熱之步驟。 步驟1：開啟一個已建好實體網格的模型，根據需求，用戶可選擇加熱公模或母模，或二者皆為加熱區域。

挑戰? 冷卻與加熱切換時間點的優化? 決定變模溫制程中，對模具加熱需要多少能量，以及對模具的冷卻需要多大的冷卻液流量? 在劇烈的溫度變化制程下，如何將模具的壽命優化Moldex3D 解決方案為了滿足變模溫制程對CAE分析的需求，Moldex3D提供完整的分析工具，可模擬各種模具快速加熱和冷卻情形，完整整合充填、保壓及冷卻階段的真實三維數據。

Moldex3D 針對熱流道系統仿真量身打造的解決方案──熱流道穩態分析(Hot Runner Steady, HRS)，可支持復雜熱流道和進階熱流道模塊的快速分析，并協助使用者優化多模穴的熱流道設計，評估該熱流道系統的流動行為，例如流率及流動平衡比。熱流道穩態分析不需模擬模穴內流動，即可提升迭代計算效率，達到改善熱流道設計的目的，因此可大幅減少分析時間。

案例介紹了ANSYS workbench 3D打印頭穩態熱分析。本案例完整提供了分析相關的所有分析文件。 ?