本文曾刊登於 Plastics Today

在進行複雜幾何模型的模流分析時，需要高品質的網格，才能獲得準確分析結果。因此找出最合適的網格產生方式，成為模流分析最重要的前置工作。而Moldex3D Designer BLM (Boundary Layer Mesh；邊界層網格）正是能有效幫助網格建造和分析工作順利進行的最佳解決方案。

什麼是「邊界層網格(BLM)」？

邊界層網格(Boundary Layer Mesh, BLM)是針對複雜幾何模型量身打造的前處理工具。藉由BLM技術，使用者能夠在幾何模型產生出三角形表面網格之後，先向內產生多層稜柱形網格，再以一定品質的四面體網格填滿產品內部。這促使CAE求解器在捕捉不同的網格屬性時，所需的BLM網格數量雖遠低於等向四面體網格數量，卻能達到更精確的分析結果。

舉例來說，為複雜的異型水路建構出品質夠佳的網格並不容易；同時由於異型水路的特殊構造設計，要產生吻合其幾何曲線的網格也有相當程度的困難。此時BLM的應用，即可有效解決難題。充填過程中，模穴附近若有急遽的溫度或壓力變化，BLM都可協助使用者事先偵測出其可能產生的黏滯生熱及翹曲變形等問題。由此可見，BLM網格對於複雜的幾何模形而言，是非常強大的前處理工具。

圖一 複雜的異型水路設計(左圖)與使用BLM功能產生的3D實體網格(右圖)

Moldex3D BLM 技術突破

儘管BLM技術有如此強大的功能，但過去在產生高品質BLM網格的過程中，往往因為失敗率高且操作過程繁複，而耗費極可觀的人力成本。因此即使已知BLM能帶來最精確的模擬分析，使用者仍傾向選擇其他較簡單且快速的方法來生成網格，以節省前處理階段的時間和人力成本。

為了減輕網格前處理的負擔，Moldex3D大幅改良了BLM網格生成技術，目前Moldex3D BLM已有了以下的顯著進展：

• 自動產生BLM網格:
  Moldex3D BLM技術最大的進展之一，就是自動產生BLM網格。這項新功能可幫助進階使用者輕鬆建構高品質的邊界層網格；針對複雜度高的幾何，也能更自動產生高解析度的實體網格。如澆口位置是最常進行設計變更的部分之一，若每次變更都要重新生成網格，將非常曠日費時。透過自動產生BLM網格功能，使用者可以保留已生成的實體網格，而只針對澆口區域進行網格重建。這項改良在幫助使用者縮短模具設計和建造流程時間的同時，仍能讓網格品質維持在高水準。

圖二  自動產生BLM網格：(A)原始澆口位置→ (B)刪除澆口區域的BLM實體網格→ (C)新的澆口位置→ (D)自動生成澆口區域的BLM實體網格

• 網格修復精靈:
  Moldex3D BLM 網格生成器可自動偵測網格品質，當偵測到品質不佳的網格時，就會出現警示通知。過去這些網格瑕疵只能透過手動修復，但現在多了「網格修復精靈」的功能，便能快速修復網格瑕疵，進而獲得高品質網格和精確的模流分析結果。

圖三 使用者可利用修復精靈來修復free edges、t-connect edges及 overlap elements等網格瑕疵，達到精確的分析結果

• 為複雜流道和冷卻水路高效率生成實體網格 :
  過去使用者無法直接將完整的流道和冷卻系統的幾何CAD檔直接輸入至模流分析軟體介面。現在Moldex3D BLM技術已突破這項限制，且能為冷卻水路的設計產生完整的網格。這項進展不只縮短了網格準備時間，更提高了熔膠和冷卻階段預測的準確度。

圖四 流道的實體網格(左圖)及流道內溫度的模擬結果(右圖)

• 支援不同產業成型製程:
  Moldex3D BLM 技術可廣泛運用於多樣化的成型製程，如多材質射出成型(Multiple Component Molding , MCM)、3D冷卻水路、壓縮成型、粉末射出成型(Powder Injection Molding, PIM)、 MuCell^®、氣體輔助射出成型、水體輔助射出成型、共射出成型和雙色射出成型等。

整體而言，最新的Moldex3D BLM技術不只大幅提升了網格準備的效率，更可有效改善網格品質。尤其對於各種不同的複雜幾何模型，Moldex3D BLM都能夠完整捕捉其獨特的幾何特徵，以獲取精確的模流分析結果。