在過去的塑料產品制造中,往往需要對產品表面進行電鍍、噴涂、印刷等二次加工。隨著市場需求提高,塑料印刷技術也有了新的技術發展。
近年來,一項結合印刷與射出成型等技術應用的塑料裝飾技術——模內裝飾(In-MoldDecoration,IMD)發展迅速。這項技術使射出塑料成型品的表面不但耐磨擦、耐刮傷、耐腐蝕,且呈現精致美觀的色彩與質感。
在此新技術發展過程中,有兩個常見的制造問題:一是在充填階段常出現的沖墨(Inkwash-off)現象;二是產品冷卻過程中,因各部位冷卻不均勻而導致產品翹曲或扭轉變形。這些問題往往需要數次的設計迭代,過程費時費力。
為解決上述問題,可利用CAE模擬技術事先了解充填過程中的模內動態行為,并藉此優化產品設計。
為了得到更精確的模內裝飾分析結果,Moldex3D在最新的R15版本中強化了分析功能,可精準地分析模內裝飾薄膜之溫度分布,再藉由求解處理器仿真塑料的流動溫度、速度場并配合產品幾何特性,進一步預測可能發生的沖墨現象。透過分析模內裝飾之溫度場,可以更加準確地了解模具溫度之變化,了解產品冷卻行為與體積收縮現象,并藉此優化產品設計、降低產品翹曲及成型缺陷。
此外,Moldex3D獨家在模內裝飾仿真的前處理流程中支持邊界條件選項,協助用戶以更快速、更簡單的方式處理飾件網格層。另還有“沖刷指數”預測功能,能讓產品設計者精準預測沖刷狀況,確保高質量模內裝飾產品的產出。
以模內裝飾制程為例,該產品設定模具溫度為80℃,塑料溫度為240℃。藉由分析可以發現波前流動現象與實驗的結果相當吻合。再根據此流動行為檢查模型與模內裝飾表面的界面間的溫度變化,發現明顯的熱遲滯(heathesitation)現象,此現象是因為裝飾層的熱傳導能力較差所造成。
由于模內裝飾制程需要進行產品表面加工和上色,在射出成型過程中,模內有許多因素容易造成產品瑕疵,因此用戶必須全盤了解模內動態行為,避免不良品產生。
Moldex3D所推出的新穎仿真功能,不但可滿足用戶的需求,更可避免不斷重復試誤的過程,加速產品創新,省下可觀的時間和生產成本。
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