- 客户：史丹利百得公司
- 国家：美国
- 产业：工具制造
- 解决方案：Moldex3D Advanced解决方案 / 纤维配向模组 / FEA介面功能模组 / 翘曲分析模组
大纲
史丹利百得公司DTV部门主管William Lai与产品工程师Frank Tsai合作进行螺丝起子把手产品案例分析(图一)。本案例中，产品的螺丝柱出现缝合线，导致产品容易碎裂。透过Moldex3D的模拟，他们得以准确预测出缝合线位置并改善。此外藉由Moldex3D多材质射出成型模组包覆成型分析，预测ABS和TPE双料结合后的温度，并优化成型条件。
圖一 產品開發流程
挑战
- 缝合线造成产品碎裂
- 双料设计造成额外的成本和时间花费
- 冷缝合线和雾状表面
解决方案
透过Moldex3D的模拟，修改缝合线位置、优化双料结合成型条件、优化浇口设计并获得准确的轴心偏移数值
效益
- 变更缝合线位置，而能顺利通过落摔测试
- 优化成型条件，让ABS和TPE两种塑料达到优化结合
- 解决冷缝合线和雾状表面问题
- 螺丝起子把手案例中，获得准确的轴心偏移数值
- 缩短工具制造时间并降低成本
案例研究
史丹利百得DTV团队使用Moldex3D来观察第一射和第二射的行为及缝合线位置，期望改善螺丝起子把手的产品结构强度和外观。
在第一个案例中，Moldex3D准确预测出缝合线位置，同时也是缝合线产生的区域(图二)。因此接下来便可根据模拟结果，修正产品内部结构以变更缝合线位置，达到结构强度，避免在工具制造阶段还要进行设计变更，造成成本浪费
图二 Moldex3D可预测出缝合线位置
第二个案例中，Moldex3D可模拟包覆成型中第一射和第二射的流动波前，让使用者可观察ABS和TPE结合后的行为、流动波前和温度，以优化成型条件，在工具制造前就可让两种塑料的结合获得优化控制(图三、图四)。
图三 Moldex3D可模拟第一射和第二射中双料的行为
图四 由Moldex3D双料共射成型模组可以预测第二射与第一射接触时，
重新熔融第一射表面的温度皆大于材料的相变化温度，因此可预期两者介面应有良好的结合
由于螺丝起子把手由半透明材料制作，且直径过粗，容易产生冷缝合线和雾状表面(图五)。因此在第三个案例中，以Moldex3D同时模拟不同的浇口设计的成型条件、形状及尺寸，找出能够解决冷缝合线和雾状表面问题的设计。改变了进浇位置后，不但原本的喷流现象获得改善(图六)，同时透过流固耦合预测，也改善了螺丝起子中的金属件偏移量，避免工具制造上的许多问题。
图五 冷缝合线和雾状表面问题
图六 改变进浇位置后，冷缝合线和雾状表面获得改善
Moldex3D协助完成浇口形状、尺寸及进浇位置优化，改善了塑料流动行为和流固耦合数值，史丹利百得DTV团队得以顺利进行后续的CNC样本测试、EMC和EMI测试、可靠度测试、装配验证等工作。
结果
DTV团队的任务是帮助工程师在实际制造前，预测潜在的设计和制造问题，而Moldex3D就成了得力助手，不但可模拟塑胶件的生产，还能帮助解决工具制造和产品结构问题，为工程团队在产品设计制造上省下了可观的成本和时间。