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應用焦點：采異型水路的薄壁杯為具體說明該方法，IPC團隊展示一個薄壁杯的案例。他們用Moldex3D來評估水路配置、直徑與間距，同時透過AI縮短搜索范圍并識別有效設計方案。藉由這套工作流程，所預測的成型周期較傳統配置明顯縮短，成功展現異型水路結合AI，便能以簡易的驗證方式來加速設計優化。圖一、異型水路設計范例IPC團隊的工作流程射出成型的項目往往需要追蹤數十項數據。

本項目中，明志科技大學團隊利用Moldex3D來優化異型水路設計，以改善冷卻時間、溫度差異和產品變形問題。實驗結果顯示，相較于傳統水路，異型水路能夠帶來更好的效果，縮短70%的冷卻時間。

圖二 原始水路系統的溫度分布圖三 原始水路系統的殘留應力研究團隊采用3D打印的異型冷卻水路來優化冷卻效果，共開發了兩種不同的異型水路，如圖四(a)、(b)。圖四(a)中的設計用異型水路代替了擋板；圖四(b)的設計則是在縫合線附近增加了一個冷卻水路。圖四 異型水路設計與原始設計相較，優化設計冷卻后溫度較低，分布也較均勻(圖五)。

圖二 原始水路系統的溫度分布圖三 原始水路系統的殘留應力研究團隊采用3D打印的異型冷卻水路來優化冷卻效果，共開發了兩種不同的異型水路，如圖四(a)、(b)。圖四(a)中的設計用異型水路代替了擋板；圖四(b)的設計則是在縫合線附近增加了一個冷卻水路。圖四 異型水路設計與原始設計相較，優化設計冷卻后溫度較低，分布也較均勻(圖五)。

異型水路精靈又進一步強化建構異型水路的支持性，讓使用者僅需要繪制2D水路路徑，精靈將會快速投影在產品面形上產生異型水路，優化后的水路能提高冷卻水路的散熱效益、改善產品質量與縮短冷卻時間。

圖一、各時間點的溫度分布比對比較原始設計的鈹銅材質與優化設計的不銹鋼材質(圖二)，盡管不銹鋼的熱傳效果未及鈹銅，但異型水路設計彌補了這個缺點。此外，不銹鋼高硬度的性質大幅提升了模具的耐磨性，延長模具壽命。經由客戶端測試，模具在相同的周期時間可達到相同的冷卻效果，且優化設計后的模溫變得更均勻，而均勻的溫度分布可減少產品因模溫差造成的翹曲。圖二、原始設計（鈹銅） vs.

，優化后的水路能提高冷卻水路的散熱效益、改善產品質量與縮短冷卻時間。

要達到異型水路和冷卻效率優化不再是遙不可及。Moldex3D 的異型水路解決方案有： 大幅提升冷卻效率。異型水路可以將整體的冷卻速率差異降低。

為什么使用異型水路? 異型水路是一種特殊的冷卻水路設計。冷卻水路的配置可以做到幾何變化非常彈性與復雜。對于射出成型的主要的幫助是可以縮短成型周期時間(可達20 ~ 60%)、提升產品尺寸精度、改善表面凹痕…等。異型水路的定義是指模具內用來進行冷卻或加熱的水路是隨著模具的成品表面保持一定距離，以利有效的控制與管理模具的溫度條件。

挑戰 受限于傳統水路設計，冷卻時間過長 需要提升冷卻效能，縮短冷卻時間解決方案利用Moldex3D eDesign設計出優化異型水路，成功縮短冷卻周期。

解決方案研究人員試驗了三種材質的模具嵌件、并分別搭配傳統及異型水路。Moldex3D能幫助加快冷卻優化的速度、簡化作業，并降低成本消耗。透過Moldex3D可視化模穴內部的功能，BME團隊得以檢驗溫度分布及冷卻效率。使用異型冷卻水路時，能均勻地進行冷卻、縮短周期，以及減少翹曲(圖五、六)。

(圖7)圖七 現場試模結果：(a)成型周期；(b)優化后產品結果Objectify Technologies Pvt. Ltd團隊運用直接金屬雷射燒結(DMLS)技術實現異型水路設計，經現場試模驗證，利用Moldex3D所預測新的異型水路冷卻時間僅需9秒，相較于使用隔板式水路時需要25秒，冷卻時間縮短65%，顯著提升整體產能。

(圖7) 圖七 現場試模結果：(a)成型周期；(b)優化后產品結果Objectify Technologies Pvt. Ltd團隊運用直接金屬雷射燒結(DMLS)技術實現異型水路設計，經現場試模驗證，利用Moldex3D所預測新的異型水路冷卻時間僅需9秒，相較于使用隔板式水路時需要25秒，冷卻時間縮短65%，顯著提升整體產能。

挑戰? 如何減少塑件射出成型中常見的問題，包含凹痕、翹曲、周期時間過長等? 優化冷卻水路系統的設計以達到模溫差與翹曲變形量最小化的需求? 改善冷卻效率 (幫助用戶達成產品的質量要求) Moldex3D 解決方案? 預測要達到期望的成型周期時間所需要的冷卻液流率為何? 預測冷卻水路設計中可能發生的壓力損耗問題? 避免冷卻水路設計中有渦流/死水的區域? 透過真實三維的網格技術來模擬隔板與噴泉水路的設計

挑戰? 如何減少塑件射出成型中常見的問題，包含凹痕、翹曲、周期時間過長等? 優化冷卻水路系統的設計以達到模溫差與翹曲變形量最小化的需求? 改善冷卻效率 (幫助用戶達成產品的質量要求) Moldex3D 解決方案? 預測要達到期望的成型周期時間所需要的冷卻液流率為何? 預測冷卻水路設計中可能發生的壓力損耗問題? 避免冷卻水路設計中有渦流/死水的區域? 透過真實三維的網格技術來模擬隔板與噴泉水路的設計

圖二 優化后的異型水路設計和其分析結果，翹曲情形明顯獲得改善合理的產品尺寸可以經由Moldex3D eDesign模流分析軟件進行原始設計和優化設計驗證后獲得。

進一步的觀察翹曲變形結果(表二)，結果也顯示異形水路設計能大幅優化了翹曲。 圖3 (a) 部件模型幾何與水路設計 : (b) 原始 (c) 優化 表一 傳統水路與異形水路冷卻結果比較 表二 CAE翹曲結果與改善效率比較 在完成3D金屬打印模仁后，進行射出成型實務驗證。透過紅外線熱顯像儀器驗證異型水路設計可以有效將模具內溫度帶走。

盡管溢料井和異型水路設計方法眾多，但大多數的方式皆相當耗時，且會產生過高的模具制造成本。因此佳凌科技決定在實際試模前，利用Moldex3D針對原始設計、添加溢料井設計、以及異型水路設計分別進行模擬分析，期望在不浪費成本的前提下，找出更理想的制程設計。

Moldex3D 解決方案? 準確預估包含異型水路在內各種冷卻系統的冷卻效率? 3D 可視化冷卻水路內部的物理性質與變化? 減少成型周期的時間及成本? 預測塑件、流道、冷卻水路、嵌件等部件內部的溫度分布? 評估冷卻設計所提供的效率，并考慮冷卻回路、嵌件、模座與加熱棒等部件? 最小化冷卻不平衡的問題，并為適合的冷卻周期時間提供建議? 優化模座冷卻系統的設計來提供冷卻效率與更低的冷卻時間

挑戰? 如何減少塑件射出成型中常見的問題，包含凹痕、翹曲、周期時間過長等? 優化冷卻水路系統的設計以達到模溫差與翹曲變形量最小化的需求? 改善冷卻效率 (幫助用戶達成產品的質量要求) Moldex3D 解決方案? 預測要達到期望的成型周期時間所需要的冷卻液流率為何? 預測冷卻水路設計中可能發生的壓力損耗問題? 避免冷卻水路設計中有渦流/死水的區域? 透過真實三維的網格技術來模擬隔板與噴泉水路的設計