多材質產品翹曲 須考量前一射嵌件影響

科盛科技研究發展部 資深架構經理 韋靖

多材質射出成型(MCM)技術能有效結合兩件以上分離的塑件,並在工業界已被廣泛運用。然而在多材質射出成型時,必須面對許多複雜的問題。透過CAE分析,生產者可以事前模擬產品品質,然而如果只考慮了第二射的加工過程,可能會對產品品質與設計優化帶來不確定性。因為多次射出與多種不同材料的影響,嵌件在前一射的製程與結束時的狀態,也將會影響到第二射產品的翹曲行為。因此在CAE模擬中,將需要更進一步掌握前一射對產品翹曲的影響。

前一射材料性質對第二射翹曲的影響

在翹曲行為中,材料的機械性質與熱膨脹性質是重要因素。在多材質射出成型中,成品可能是由兩種以上材料所組成。若第二射的嵌件是纖維強化塑膠所製成,則由於纖維排向的關係,嵌件的非等向性將會影響成品的翹曲變形。而嵌件是來自於前一射,因此前一射充填造成的纖維排向也會與第二射翹曲有密切關係 (圖一)。

圖一 纖維強化塑膠的前一射作為第二射的嵌件

前一射加工製程對第二射翹曲的影響

由於前一射的模具設計與加工條件,來自於前一射的嵌件本身已帶有如溫度與應力等內部狀態,因此在第二射各組件相互作用下,嵌件的起始狀態勢必對完整產品熱傳與應力平衡帶來變化。因此,如果要掌握最終成品的品質,就必須連同前一射製造過程也一起考慮(如圖二)。

圖二 第二射嵌件承接前一射加工製程的狀態

為了在模流分析中完整考量前一射的影響,Moldex3D提供了在第二射分析中連結前一射分析結果的功能(圖三)。在前一射分析模擬所得到的Filling/Packing/Cooling結果與纖維排向,皆可被第二射分析所使用,使用者即可得到更精確的翹曲分析結果。

圖三 在第二射分析中連結前一射分析結果

透過Moldex3D翹曲分析,將前一射的各種效應與狀態引入第二射嵌件中,包括纖維排向、溫度與應力狀態等,將有助於使翹曲分析結果更貼近實際現象,讓使用者可以從中得到關鍵資訊,達到成功優化產品的目標。

Moldex3D Contributor
科盛科技股份有限公司 03-5600199 #715 新竹縣竹北市台元街32號8樓之2 科盛科技股份有限公司成立於 1995 年,主要從事模流分析軟體 Moldex3D 的開發及銷售,目前為全世界最大獨立模流分析軟體供應商。總公司座落於新竹縣竹北市台元科技園區,並在台北、台中、台南、廣州、蘇州、廈門、泰國、美國等地設立辦事處或分公司,負責當地市場的業務開發與客戶服務。 科盛科技的成立的宗旨在於開發應用於塑膠射出成型產業的模流分析軟體系統,以協助塑膠業界快速開發產品,降低產品與模具開發成本。公司英文名稱為 CoreTech System,意味本公司以電腦輔助工程分析 (CAE) 技術為核心技術 (Core-Technology),發展相關的技術與產品。
×
Moldex3D Contributor
科盛科技股份有限公司 03-5600199 #715 新竹縣竹北市台元街32號8樓之2 科盛科技股份有限公司成立於 1995 年,主要從事模流分析軟體 Moldex3D 的開發及銷售,目前為全世界最大獨立模流分析軟體供應商。總公司座落於新竹縣竹北市台元科技園區,並在台北、台中、台南、廣州、蘇州、廈門、泰國、美國等地設立辦事處或分公司,負責當地市場的業務開發與客戶服務。 科盛科技的成立的宗旨在於開發應用於塑膠射出成型產業的模流分析軟體系統,以協助塑膠業界快速開發產品,降低產品與模具開發成本。公司英文名稱為 CoreTech System,意味本公司以電腦輔助工程分析 (CAE) 技術為核心技術 (Core-Technology),發展相關的技術與產品。