Moldex3D成功案例

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Moldex3D让ACER制造出美观及高质量的平板电脑

发布者:admin   发布时间: 2018-03-09 浏览次数:

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大纲

轻薄的平板电脑产品是当前趋势,而添加玻璃纤维的塑料(PC+GF)及适当的产品设计,能够使产品保有所需的刚性。大多数的平板电脑产品是以模内转印(In-mold Roller, IMR)制程进行外观装饰。但IMR制程容易产生冲墨和应力痕等产品瑕疵,因此Acer以利用Moldex3D专家分析模块的实验设计法(DOE)检验IMR制程的问题,并藉此优化制程条件和设计。

挑战

  • 薄件平板电脑产品后盖有冲墨现象 (图一)
  • 浇口附近有明显的应力痕
  • 产品厚度不能超过0.8mm

图一 平板电脑产品后盖有冲墨现象

 解决方案

以Moldex3D实验设计法找出最佳浇口设计和制程

效益

  • 成功优化浇口设计,降低剪切应力,解决冲墨问题
  • 产品肉厚减少48%
  • 产品重量减轻40%

案例研究

本案例的超薄平板电脑原始产品,在浇口位置(图二)有局部冲墨现象,本案例目的即解决此问题。Acer并透过Moldex3D发现产品有高剪切应力(图三)。


图二 原始浇口设计

Acer在产品浇口位置设置11个感应节点(图三),接着以Moldex3D流动分析功能,检测每个节点上的剪切速率,并将分析结果与实验结果相比较,发现产品瑕疵位置的剪切速率较高。因此后续可根据剪切速率分析结果来修正冲墨问题。

acer-achieves-higher-quality-surface-finishes-with-moldex3d-doe-3-cn图三 原始设计在充填阶段的剪切速率分析结果

为了降低浇口到模穴的剪切应力,Acer首先设计了7个不同位置和尺寸的浇口,并进行Moldex3D流动分析。在比较剪切速率结果之后,从中选出4个较优化的设计。

接着以Moldex3D DOE分析4个优化设计的网格和浇口型态,将「剪切应力分布」及「进浇口射出压力值」两项质量因子设定为望小特性。根据田口方法找出四项控制因子和四项水平,分析信号噪声比(S/N Ratio)(表一)。

acer-achieves-higher-quality-surface-finishes-with-moldex3d-doe-4-cn表一 质量因子和控制因子的DOE分析结果

根据图四和图五的分析结果,信号噪声比显示了模温和流率是影响冲墨现象的主要控制因子。

图四 充填阶段的剪切应力分布之信号zz噪声比
acer-achieves-higher-quality-surface-finishes-with-moldex3d-doe-6-cn图五 充填阶段的进浇口射出压力值之信号噪声比

Moldex3D专家分析模块也提供了最优化的制程条件(图六)。比较最差和最佳组别后,Acer发现最差组别在浇口边缘的剪切速率曲线明显较陡,最佳组别的曲线则相当平缓(图七)。Acer再根据此分析结果变更浇口设计、重新制造产品,成功解决了冲墨问题(图八)。

图六 最佳和最差组别比较
acer-achieves-higher-quality-surface-finishes-with-moldex3d-doe-8-cn图七 最佳及最差组别的剪切速率曲线
图八 优化后的产品,冲墨问题大幅改善

结果

Moldex3D所提供的虚拟试模功能,可帮助Acer在短时间内迅速找出最佳模具设计,并使以往认定会产出失败产品的制程,也能制造出合格的产品。原始的平板电脑下盖肉厚1.3~1.55mm,优化至0.8~0.95mm后,产品重量可减轻24%~40%;产品厚度则减薄了26.9%~48.4%。此成果为Acer带来了直观的经济效益,也提升了产业竞争力。

 

 

 

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