為了掌握樹脂轉(zhuǎn)注成型（RTM）制程中的成型過程，產(chǎn)業(yè)界會透過結(jié)合模流分析及結(jié)構(gòu)分析軟體，預(yù)測產(chǎn)品的可制造性并及時進行修正。當模擬專案所輸入資訊與現(xiàn)場越接近，其結(jié)果越能貼近真實情境。
樹脂轉(zhuǎn)注成型（RTM）制程用于生產(chǎn)高分子強化復(fù)合材料產(chǎn)品，此制程廣泛用于航太、風電、汽車、運動產(chǎn)業(yè)。此制程步驟分為鋪覆纖維布階段、充填階段、加熱熟化階段、脫模階段。為了掌握RTM制程中的成型過程，產(chǎn)業(yè)界會透過結(jié)合模流分析及結(jié)構(gòu)分析軟體，預(yù)測產(chǎn)品的可制造性并及時進行修正。模擬專案所輸入資訊與現(xiàn)場越接近，其結(jié)果越能貼近真實情境。如織物排向的設(shè)定部份，使用者會使用結(jié)構(gòu)分析軟體 LS-DYNA進行鋪覆分析；再使用Moldex3D RTM精靈功能，匯入LS-DYNA分析結(jié)果自動生成網(wǎng)格，并進行映射排向。
在Moldex3D 建立RTM專案時，需以Moldex3D-Mesh 中RTM Wizard生成實體網(wǎng)格設(shè)定織物排向。新版本Moldex3D R17針對生成網(wǎng)格以及排向設(shè)定流程進行優(yōu)化，將生成網(wǎng)格流程中的許多步驟省略或合并，改善以往疊層較多時需重復(fù)執(zhí)行相同步驟的情形。
此外，新版本也提供使用者在設(shè)定的階段，藉由設(shè)定群組數(shù)目、不同的厚度，一次生成多疊層實體網(wǎng)格與區(qū)分疊層群組。
鋪覆過程轉(zhuǎn)角處織物拉伸會導(dǎo)致纖維排向、織物材料性質(zhì)改變，進而影響樹脂流動行為。 RTM Wizard設(shè)定織物排向的步驟，支援匯入鋪覆分析結(jié)果網(wǎng)格功能，此功能可將LS-DYNA鋪覆分析的排向結(jié)果映射至使用者建立的實體網(wǎng)格，借此讓模型中轉(zhuǎn)角處排向設(shè)定更貼近現(xiàn)場鋪覆的織物排向。
為了加速熟化，RTM制程會在熟化階段升高模具溫度加速樹脂反應(yīng)。 Moldex3D提供了熟化溫度多段設(shè)定功能，讓設(shè)定熟化階段溫度步驟可以更簡化且順暢。使用者可透過設(shè)定層群組數(shù)與疊層厚度，一次生成多層的實體網(wǎng)格（圖一）并映射LS-DYNA排向（圖二），最終將經(jīng)前處理后的網(wǎng)格輸入至Moldex3D Studio中以進行后續(xù)分析（圖三）。圖四則是熟化階段模溫多段設(shè)定與模擬結(jié)果。
| 圖1 : RTM Wizard 同時長出多層實體網(wǎng)格功能 |
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| 圖2 : RTM Wizard映射 LS-DYNA排向功能 |
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| 圖3 : 將網(wǎng)格檔輸入至Studio以進行分析 |
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由于RTM疊層結(jié)構(gòu)復(fù)雜，建立模擬專案所需要的前處理時間非常長，因此Moldex3D針對使用者常見的問題，特別開發(fā)新的功能來優(yōu)化設(shè)定流程，減少了許多前處理不必要的設(shè)定步驟。如此一來，使用者將可更專注于模擬結(jié)果的討論以及解決生產(chǎn)所遇到的問題。
（本文作者楊巡為科盛科技研究發(fā)展部工程師）
