科盛科技技術支援處 工程師 賴民阡

纖維增強塑膠常用於提高機械強度；為了避免纖維在射出成型過程中斷裂問題，一般多採用壓縮成型，即將纖維混合到預填料中，再將預填料放入預熱的模穴中直到固化，以保持長纖維的良好物理性能。然而在壓縮的過程中，壓縮行為會改變纖維排向，進而影響流動行為、產品強度和翹曲行為。為有效掌握纖維配向的影響，Moldex3D的壓縮成型模組支援設定纖維配向功能，可預測壓縮成型後纖維配向的變化。下面介紹如何在Moldex3D設置纖維配向及結果檢視。

功能介紹

當選擇含有纖維的材料時，可以在軟體中設置三種纖維配向：空間隨機配向，平面隨機配向和單方向配向。空間隨機配向表示纖維在預填料中沒有方向可循，纖維配向不會顯示在模型樹中；平面隨機配向則是纖維在預填料中隨機排列在指定的參考平面上，纖維配向可以在模型樹中顯示，纖維方向將以雙十字圖示顯示；單方向配向是纖維在預填料中，並且可以在指定的參考平面上設置纖維配向，纖維配向可以在模型樹中顯示，且會以已指定方向顯示。

使用限制：

• 成型類型須選擇壓縮成型。
• 僅支援實體網格設置纖維方向。
• 材料應含有纖維。

操作步驟

1. 建立專案

在Studio預備好一個壓縮成型(CM)專案，包含了網格、材料與加工條件設定，操作流程與一般的CM專案相同。

2. 材料設置

成型類型選擇「壓縮成型」，並完成實體網格建置後，材料樹將會顯示纖維配向欄位。選擇含纖維材料，「纖維配向」列將顯示「未指定」，可以繼續從「纖維配向」下拉功能表中設置纖維配向。

註：若選擇非含纖材料，「纖維配向」列將顯示「無纖維」，且無法設置纖維配向。

3. 纖維配向設置

 從纖維配向下拉功能表中打開纖維配向視窗，有三種類型的纖維配向可以設置，包括空間隨機配向、平面隨機配向及單方向配向。

A. 空間隨機配向

1. 從纖維方向下拉功能表中選擇空間隨機配向。
2. 按兩下確定完成設置，因為沒有特定方向，不會顯示纖維方向。

B. 平面隨機配向

1. 從纖維方向下拉功能表中選擇平面隨機配向。
2. 按兩下 按鈕以選擇要設置纖維方向的平面。
3. 按兩下確定完成設置，纖維方向將顯示為雙十字形。

C. 單方向配向

1. 從纖維方向下拉功能表中選擇單方向配向。
2. 點擊 並選擇參考平面以設定纖維方向。在顯示當前設置的方向向量的模型上，以灰色顯示參考平面(紅色箭頭)。
3. 纖維方向設定部分，直接輸入纖維方向向量，再點兩下 按鈕，並選擇兩個網格點作為纖維方向向量。
4. 按下 「預覽」 按鈕以顯示纖維方向。
5. 按下「確定」按鈕完成設置。

4. 結果解釋

分析完成後，可在充填分析中找到纖維配向的結果專案，並可透過切換多個時間步長來觀察纖維在壓縮過程中的變化；或者也可使用「影片」功能輸出動態纖維變化動畫。

起始纖維配向 – 平面隨機配向

充填階段之不同時間步階的纖維配向