■ Moldex3D
射出成型的模具溫度控制
通常利用冷卻液不斷通過模具，來確保模具保持在固定溫度。如果冷卻液通過模具的流量不足或是水溫不如預期，就無法有效將模具保持在指定溫度。模溫機廠商可以根據模座與塑件的尺寸大小，換算出適當模溫機規格；然而射出成型CAE 模擬的用戶，要如何評估模溫機有足夠能力維持模溫？以下將說明使用模流分析軟件評估模溫機的原則。
水管的流量與壓力關係
模擬過程中要控製冷卻水路的液體流動，通常可以設定兩種邊界條件種類：流量或壓力。在流量方面，當冷卻液在水管內流動時，進水口與出水口的流量必定是相等的，用戶只要量測水管一端流量，就可知另一端流量，所以流量是較容易掌握的水管邊界條件。至於壓力方面，水管進水口壓力會大於出水口壓力，便是此壓力差才產生流動現象。
使用Moldex3D 模流分析軟件，出水口壓力默認值則為零，用戶只需要設定進水口的壓力邊界，此壓力值就會等於進出水口壓力差。如果繪製水管流量與壓力關係圖，可以看見壓力差越大、流量就越大，大約呈現正比關係( 圖２)。除了壓力差之外，流動阻力也是影響流量的因素之一，流動阻力會隨著幾種條件改變，例如：水管管徑、水管長度、管壁光滑度、冷卻液性質及流量等等。這些關係可以參考達西– 威斯巴哈方程序(Darcy–Weisbach equation) 的各種參數得知( 圖３)。
模溫機的流量與壓力關係
模溫機是幫助冷卻液流動，並且穩定冷卻液溫度的機器。模溫機裡面裝有幫浦，是推動冷卻液流動的動力來源。與水管流量壓力關係不同，模溫機幫浦輸出壓力越大，流量輸出越小；流量越大，輸出壓力就越小。當我們在閱讀模溫機規格書時，可以看見最大流量及最大壓力值，須注意這兩個條件並不會同時發生。如果繪製模溫機流量與壓力關係圖，可以看見壓力與流量呈現反比( 圖４)。
從射出成型模擬找出模溫機需求
在註塑成型模擬之中進行水管分析，可以取得每根水管的流量與壓力差。水管的總流量代表模溫機必須提供的流量；而水管之中的最大壓力差，代表模溫機必須提供的最小壓力。
2019
圖1 ：模溫機與模具水管示意圖;圖2 ：水管流量與壓力關係
圖3 ：達西─威斯巴哈方程序;圖4 ：模溫機幫浦流量與壓力關係 
圖５： Moldex3D 水管壓力、流量及冷卻能力需求;圖６： 模溫機可負載區域
評估時我們將水管總流量及最大壓力差的坐標位置，標在模溫機流量與壓力關係圖中。這個坐標位置如果落在模溫機流量與壓力關係線之下，代表模溫機可以提供足夠流量及壓力；這個坐標位置如果落在關係線之上，代表模溫機無法提供足夠流量及壓力( 圖６)。__
Moldex3D 最新發布的R17 版本中已可提供冷卻水管的流量、壓降以及模具散熱的數據，藉由應用幫浦性能曲線，也可進一步評估模溫機的性能是否足夠。
模擬注意事項
在註塑成型模擬過程之中，往往使用大流量作為理想水管條件；如果換算模溫機需求，將會得到一個很大量值。所以如果想要精確換算，最好參考自家模溫機流量規格，作為水管邊界條件值，避免預估過大。除了流量壓力之外，模溫機冷卻與加熱能力也是評估模溫機的參數。
模擬過程中，用戶可以查閱水管的熱負載量值，比對模溫機規格書內的冷卻與加熱能力，只要模溫機冷卻能力大於模擬水管的熱負載量值，或是模溫機加熱能力大於模擬水管的負數熱負載值，就可以視為符合需求。Moldex3D 提供查閱功能，用戶可在CSV 檔取得整理過後的需求信息( 圖５)。模擬技術可為用戶提供一定的參考值，在實務上評估模溫機有很大幫助。
