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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。

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。

簡介本文將教導使用者如何利用Digimat來建立纖維強化塑料的材料模型。解釋多尺度建模背后的概念，并說明如何操作 Moldex3D Digimat-MS 。摘要 (Overview)本文的目的是利用 Moldex3D Digimat-MS 與結構分析軟件，進行一產品受外力下的應力與變形的分析。此產品是彈塑性的玻璃纖維復合材料。

挑戰產品機械性質產品收縮產品真圓度解決方案逢甲大學團隊為了確認產品結構強度是否滿足需求，利用Moldex3D模流分析，預測纖維補強和材料改質對產品體積收縮的影響。透過仿真發現，材料改質能有效改善產品收縮。另一方面，逢甲大學團隊也利用Moldex3D進行產品孔徑真圓度預測，并用實驗進行驗證。

隨著CAE分析技術的進展，一個產品從設計到成型制程階段，生產者都能以更科學的方式找出問題的根源并改良設計，其中結構分析往往是評估產品耐用度的關鍵。傳統的方法會將產品設計的模型套用一個等向性材料進行模擬，然而這忽略了塑料加工的過程中，各個成型階段對產品造成的影響，也無法考慮在使用如含纖維塑料時的材料非等向性。

CAE模流分析軟件的出現，為塑料產品的開發與制造帶來很大的幫助。相較于憑借工程師經驗與現場試模的開發流程，CAE模流分析的導入，能在設計時間就先預測產品可能出現的問題或缺陷，及早修正，降低所需花費的時間或金錢成本。然而，CAE軟件的操作與仿真結果的解讀，需要一定的技術門坎以及人力的投入。在技術人力有限的情況下，如何善用自動化應用CAE軟件來減少時間的花費就更顯重要。

CAE模流分析軟件的出現，為塑料產品的開發與制造帶來很大的幫助。相較于憑借工程師經驗與現場試模的開發流程，CAE模流分析的導入，能在設計時間就先預測產品可能出現的問題或缺陷，及早修正，降低所需花費的時間或金錢成本。然而，CAE軟件的操作與仿真結果的解讀，需要一定的技術門坎以及人力的投入。在技術人力有限的情況下，如何善用自動化應用CAE軟件來減少時間的花費就更顯重要。

映通公司地位鞏固映通有效的運用模流分析軟件減少試模及修模次數，讓客戶對映通信賴有加。由于計算機面板、掃瞄器、列表機…等類型的 3C 產品及事務機器產品的模具塑件質量要求較高，藉由計算機仿真試模，不僅能夠滿足這份需求，還能將開模成本降低。透過 Moldex3D 模流分析技術在熱澆道上的輔助，映通在「塑料模具業」中已經占有不容小覷的一席之地。

塑料流經模溫較低處時容易凝固而難以流動，導致壓力傳遞不易，體積收縮率也較高，使成品后端產生明顯凹痕，影響集光、傳光與出光的效果。為解決這些難題，臺科大精密制造實驗室運用Moldex3D模流分析軟件，評估開發模內階段式射壓成型制程，是否能夠獲得較優化的產品。 圖二 產品有兩處狹縫設計，會導致流動不平衡情形首先藉由Moldex3D來進行射出成型制程的分析。

隨著CAE分析技術的進展，一個產品從設計到成型制程階段，生產者都能以更科學的方式找出問題的根源并改良設計，其中結構分析往往是評估產品耐用度的關鍵。傳統的方法會將產品設計的模型套用一個等向性材料進行模擬，然而這忽略了塑料加工的過程中，各個成型階段對產品造成的影響，也無法考慮在使用如含纖維塑料時的材料非等向性。

，是每家廠商必備的課題之一，而透過 Moldex3D模流分析技術的導入正好能滿足此需求。

塑料分子的流動速度會依不同的區域而有差異。在模腔中心區域，塑料的流速較快，在接近模壁處則流速較慢。原因是當塑料流經模壁時，會因摩擦而減速；塑料分子之間也會互相摩擦生熱。形狀狹長的大型聚合物分子，以及橫切面流速不均一，則會導致應力的產生。藉由Moldex3D的模流分析技術，使用者能夠觀察到以上提及的塑料流動行為，并藉此改善產品設計及質量。

圖四 非匹配模座網格與分析結果從模擬到完全仿真工程師對于CAE的需求與期待永無止境。除了標準注塑成型制程的模擬分析之外，模流分析功能現已涵蓋射出壓縮成型、壓縮成型、金屬粉末注塑成型等特殊制程。短纖與長纖的纖維強化復材在射出成型過程中的纖維排向與FEA集成分析，更是Moldex3D被公認的先進功能，并已獲得全球先進汽車制造商與工程塑料廠商的一致認同與采用。

一般塑料制品的生產流程，從產品造型及結構設計、模具設計、模具制造到射出成型，須歷經許多階段。若在前段設計上有不周全的地方，就會造成后段生產的困難，或是需要來回溝通以調整產品設計、模具設計或修整模具。本文即著重在塑料產品設計時間，說明如何透過模流分析找較佳的產品設計，藉此預先排除潛在問題，使產品能順利量產。

于是，團隊著手進行凸轂特征的設計變更，并同時重復進行模流分析及應力分析。經過設變和模擬之后，成功將凸轂斷裂處的強度從33kgf提升至40kgf，改善度達21% (見圖五)。 圖四 利用Moldex3D FEA Interface判別最大應力集中區域 效益此產品在初次量產時，不良率為30%，經由Moldex3D模流分析并重新設計后，良率提升了10%。

藉由Moldex3D的模擬預測分析能力，現在大部分的設計變更都在Moldex3D完成，無須實際試模。未來RAMCAR更計劃擴大應用Moldex3D模流分析解決方案至更大型的塑料件，如：工業電池組件等。

在建構有限元分析的各個系統過程中，實體的對象包含模穴與模具，藉由網格制作形成分析的邊界范圍；而物理場的解析在模流分析中是藉由熱傳導與流體力學方程式來說明；被分析的對象，塑料則是將其熱與流動性質轉化成材料方程式；加工機臺的運動則是轉化成施加在材料的壓力、速度以及溫度等。

Moldex3D以塑料加工模擬分析起家，對于收納產品最在意的尺寸精度、表面完整度的預測和解決，可說是得心應手。樹德以Moldex3D驗證產品設計、找出解決方案，進而優化產品質量，減少成本消耗。樹德導入Moldex3D模流分析軟件驗證收納產品設計(圖片由樹德企業提供)老工廠的轉型，除了產品本身的質量提升，還需要系統化的管理寶貴的成型知識和經驗。

隨著CAE分析技術的進展，一個產品從設計到成型制程階段，生產者都能以更科學的方式找出問題的根源并改良設計，其中結構分析往往是評估產品耐用度的關鍵。傳統的方法會將產品設計的模型套用一個等向性材料進行模擬，然而這忽略了塑料加工的過程中，各個成型階段對產品造成的影響，也無法考慮在使用如含纖維塑料時的材料非等向性。

最后觀察延遲時間，當塑料分子固化程度越高時，塑料黏度就越高，導致抽芯制程完成后，最終產生的氣泡變小或甚至沒有氣泡。如圖四(左)所示，當延遲時間大于10秒時，氣泡密度便急遽降低；圖四(右)則顯示，當延遲時間大于7秒時，產品幾乎沒有任何氣泡產生。完成模流分析后，京都大學團隊對照分析結果與實驗數據。從圖三及圖四可發現，二者結果高度吻合。