善用CAE工具克服多模穴共注射成型挑戰

隨著科技進步及需求提升，多模穴共注射成型(Multi-cavity Co-injection Molding)技術現已廣泛應用于各種產業，包含汽車部件或結構增強產品(structural reinforcement product)等。多模穴共注射成型技術的優點包括減少材料浪費和成本、提高生產率和產量等。

然而，一般適用于單模穴共注射成型系統的準則，并不能完全應用在多模穴系統。要設計成功的多模穴共注射系統，關鍵在于掌握整個模制零件芯層(core)和皮層(skin)的良好分布。由于共射出成型技術是非常復雜，再搭配流動平衡不易的多模穴技術，要達到理想的材料分布十分困難。

計算機輔助工程（CAE）工具Moldex3D常被產業界用來模擬潛在成型問題和分析多模穴共注射成型的復雜機制。本文將探討如何利用Moldex3D來評估流量和腔體設計帶來的影響，以獲得有效的多模穴共注射成型系統。

圖二 : 實驗驗證（芯層）結果，藍線表示芯層之實驗流動波前，紅色區域則是模擬結果

多模穴共注射成型幾何形狀及尺寸

5. Jackie Yang, Chao-Tsai (CT) Huang, Hsien-Sen Chiu, Jimmy C.Chien, and Anthony Wen-Hsien Yang, “Dynamic Behavior of Core-material Penetration in Multi-Cavity Co-Injection Molding”, SPE ANTEC Tech. Paper, Paper No. 2096345, 1-5 (2015).

實驗驗證（芯層）結果，藍線表示芯層之實驗流動波前，紅色區域則是模擬結果

圖二

芯層之流動波前模擬結果

圖一 : 多模穴共注射成型幾何形狀及尺寸

模擬芯層流動波前：(a) 充填81% (b) 充填100%

圖三 : 芯層之流動波前模擬結果

不同模具設計之影響

參考文獻:

1. Wikimedia Commons, Website information: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Co-injection_(sandwich)_molded_part.jpg, Accessed: Nov. 25, 2014.

2. Yang, W.M., and Yokoi, H., “Visual analysis of the flow behavior of core material in a fork portion of plastic sandwich injection moulding”, Polymer Testing, 22, pp 37-43 (2003).

2. Yang, W.M., and Yokoi, H., “Visual analysis of the flow behavior of core material in a fork portion of plastic sandwich injection moulding”, Polymer Testing, 22, pp 37-43 (2003).

3. Job, S., “Recycling composites commercially”, Reinforced Plastics, pp, 32-38, Sep/Oct. 2014.

5. Jackie Yang, Chao-Tsai (CT) Huang, Hsien-Sen Chiu, Jimmy C.Chien, and Anthony Wen-Hsien Yang, “Dynamic Behavior of Core-material Penetration in Multi-Cavity Co-Injection Molding”, SPE ANTEC Tech. Paper, Paper No. 2096345, 1-5 (2015).