■ Moldex3D/ 林秀春
第16 招、產品設計與異型水路設計篇~【遊戲機機構齒輪】~ 產品故事說明
成品尺寸：長150，寬100，高50( 單位mm)
成品厚度：平均厚度1.5~2.0(mm)
澆道系統：冷澆道塑膠材料：PA6+30%GF
分析焦點：
在射出成型模具中，冷卻系統(cooling system) 的設計甚為重要。因為唯有將成型塑件冷卻固化至具備相當剛性(stiffness)，脫模後才可避免塑件因脫模外力產生變形。由於冷卻時間(cooling time) 佔整個成型週期約70-80%，因此設計良好之冷卻系統可以大幅縮短成型時間，提高產率，縮短成本。設計不當的冷卻系統會使成型時間拉長，增加成本；冷卻不均勻更會進一步造塑件的翹曲變形。透過水管的冷卻效率可以判別塑件在充填過程中，塑料溫度熱傳與冷卻水對流傳熱的效應，預測整套模具複雜水路設計的好壞進行調整。
應用方法：傳統冷卻水路設計受限於加工方式，常常無法考慮幾何本身的需求，而使冷卻受熱不均，造成翹曲變形以及過長的冷卻時間，使得生產成本增加，目前利用3D 金屬列印的加工方式，可以列印複雜的模具以及隨形水路，讓冷卻水管可貼近成品表面，讓溫度的熱傳快速，則可縮小溫度範圍，降低冷卻時間，並且提高品質同時可大大降低生產成本，好的設計讓冷卻快速，溫度分佈均勻生產週期越短。
實際說明
圖1、產品的流道與澆口設計。圖2、產品與水路設計。
圖3、每個澆口貢獻的流動波前。圖4、5 模穴流動波前+ 等位線分佈，圖7、8 最大冷卻時間，產品約在11sec，水管的冷卻效率20~22% 非常良好。■
圖1: 產品的流道與澆口設計 ; 圖2: 產品與水路設計
圖3 : 每個澆口貢獻的流動波前 ; 圖4 : 模穴流動波前
圖5 : 模穴流動波前+ 等位線 ; 圖６ : 模穴流動波前
圖7: 最大冷卻時間，產品約在11sec ; 圖8: 水管的冷卻效率20~22% 良好
