編輯：科盛科技技術支援部 工程師 葉承杰

大綱

飛綠團隊以多模穴、短周期、高良率、較少的後加工為目標進行食品儲物罐的量產開發，並採用閥式熱澆道以減少料頭及避免冷料造成外觀瑕疵。然而，採用閥式熱澆道卻產生了轉角效應，導致流動不平衡，並引發結合線、包封及熱暈痕問題。飛綠團隊藉由Moldex3D一系列的模擬分析，成功確認問題成因，並驗證解決對策，順利克服問題，達成穩定24小時連續性生產的目標。

挑戰

• 流動不平衡
• 包封與結合線
• 熱暈痕

解決方案

以Moldex3D充填分析及Hexa-based網格技術，找出改善流動平衡的方法

效益

• 克服外觀瑕疵
• 成型良率改善99%
• 穩定生產

案例研究

本產品為一透明儲物罐(圖一)，材料為AS，尺寸為140mm * 140mm * 210mm。模具為雙模穴設計，採閥式熱澆道系統，從底部開始充填。該製程規畫為高量型產品，且需要滿足24小時連續生產的需求。雖然使用閥式熱澆道系統及優良的冷卻水路設計，能有效改善表面缺陷並縮短成型時間，但仍會因為流動不平衡而產生縫合線、包封和熱暈痕等問題。

圖一 產品: 透明儲物罐

根據Moldex3D的模擬結果，確實有偵測到流動不平衡現象(圖二)。進一步觀察溫度結果剖面，可發現因為熔膠繞過閥針而產生轉角效應，導致高溫熔膠大部分往外側分佈，並延續至成品(圖三)。

圖二 由Moldex3D的流動波前等值線(左)可看出流動不平衡現象，且與實驗結果(右)相符。

圖三 觀察溫度剖面，發現熔膠通過閥針(左)後產生溫度分配，並延續至成品(右)

模擬結果與實驗驗證皆清楚地顯示，閥針是影響流動平衡的關鍵。因此飛綠嘗試透過CAE快速驗證修改閥針長度和移除閥針的結果後，發現移除閥針後流動平衡有明顯的改善(圖四)，實際成型驗證亦與分析結果吻合(圖五)。

圖四 移除閥針後的模擬結果	圖五 實驗驗證

最後飛綠透過翻轉式流道設計，縮小了熔膠通過澆口後的溫度差異(圖六)，並改善了流動平衡(圖七)。

圖六 透過流道翻轉設計，通過閥針後的溫度差異減少(左)，進而改善流動平衡(右)

圖七 設計優化後，流動平衡明顯改善(右)

飛綠團隊透過Moldex3D的分析及一系列低成本的實際驗證，找出造成產品問題的根本原因，並藉此改善了閥針設計，使得流動不平衡不良率從100%降低至0%；實際生產總不良率降至0.05%，避免無效的生產和成本的浪費。

結果

透過Moldex3D的流動及Hexa-based網格技術，飛綠工程師能夠模擬產品的流動不平衡現象、找出引發轉角效應的原因，並呈現高解析的溫度分布情形。此外經由比對模擬分析和實驗結果，也證實閥針的設計是造成流動不平衡的關鍵。Moldex3D協助飛綠團隊優化流道設計，降低熔膠通過閥針後的溫度差異，進而改善流動平衡。