■ Moldex3D / 林秀春 協理
【內容說明】
手機產品主要厚度：1.0~1.2mm；
手機產品長度：120mm；
手機產品寬度：70mm。
此種殼類產品，因強度需求，故在設計上，外側厚度都較厚，內側較為薄肉。因此流動速度方面，外側流動快速，而內側慢速；溫度分佈方面，外部溫度高，內側溫度較低，如圖3~4所示，因此造成外側體積收縮率分佈均大於內側，產品形成一圈高收縮率的分佈，所以翹曲變形為彎彎碟形方向，如圖8、10、12所示。
而問題在於本身結構設計中間一大孔洞，周圍高拉力，所以翹曲量值相對大，約40~50條或者1~2mm，如圖8、10、12所示。根據分析結果，最有效果的設計方案就是局部進行厚度淘除，可以有效改善翹曲變形。
塑膠產品的設計
充填過程的複雜性除了塑料物理性質隨成型的變化、產品本身幾何形狀的複雜、以及波前自由面流動的解析困難外，最主要的複雜性來自流動-熱傳-塑料物性間的相互影響。因此接下來的內容將針對「脫模至應用階段的收縮」進行討論。
塑件脫模後不再受模具約束，屬於自由收縮階段。收縮來源為加工過程中之流動殘餘應力，以及塑件脫模溫度與使用環境溫度差所造成的熱應力。此類型產品的收縮應力(shrinkage stress)若足以克服塑件機械強度，將造成塑件變形(distortion)；而若塑件外殼足以抗拒收縮應力，雖在外觀未發生明顯變形，但將於塑件內部產生收縮空洞，使塑件的最終機械性質受到影響，容易成為應力集中源(stress risers)，並容易在外力作用下發生斷裂及破壞。
透過模擬分析，將可掌握相關影響的變形行為因素。
結果分析
體積收縮率的變化主要是由塑料的壓力-體積-溫度變化情形，塑料的PVT關係指的是塑料在加工過程中，在某溫度壓力下的體積變化情形。由於塑料的熱脹冷縮，塑料在壓力傳遞不足情形下（如保壓階段）具有可壓縮性(compressibility)，因此塑料體積會隨加工過程中的溫度及壓力變化而改變。在厚的區域，若保壓不足將會造成較高的體積收縮。在脫模階段，塑料溫度及壓力降至接近常溫常壓，體積亦會發生相對的收縮現象。因此塑料的PVT行為實是造成塑件收縮現象的根本因素。
肉厚較厚的區域，冷卻及保壓較為困難，所需冷卻時間較長，保壓效果較差。在脫模後仍保持局部高溫，持續冷卻。因此在局部肉厚較厚處，容易有局部收縮造成塑件產生凹痕或空洞。因此對於有肉厚變化的塑件，進澆位置選擇在較厚處可有利於保壓，即使肉薄處發生固化，仍可順利傳遞保壓壓力，改善收縮現象。
圖7、9、11為體積收縮率分佈。綠色代表塑件在脫模後，冷卻至室溫時(25℃)，體積收縮率分布情形。體積收縮率越大代表收縮越厲害，若分布不均代表塑件因收縮不均勻可能發生翹曲變形的問題。
