B08 应用CAE改善导光板质量

一、前言

由于目前导光板趋势朝向薄化、复合模块化、轻量化等的需求下；如在一般的射出成型过程中未不可预知的情形；以业者角度而言当然是希望能降低修模次数以及如果能提早发现问题点的话，可进而避免不必要的修模成本浪费。

本文利用CAE模流分析，探讨在塑料成型过程中各种分析结果对导光版的影响并作探讨进而改善导光板的质量。

二、案例简介A. 产品说明：

本篇所介绍的是2.5吋导光板，此产品长度49.5mm，宽度35.6mm，平均厚度0.35mm，采取的是一模二穴的模具设计。

B. 问题焦点：

本文以2.5吋导光板肉厚0.35mm为例，应用CAE模流分析，探讨此薄化的产品在射出成型过程在制程上会遇到哪些的成型问题并做探讨。

C. 使用材料：

成型材料为PC\ LEXAN SP6400R

D. 加工条件：

充填时间：0.05sec

塑料温度：305℃

模具温度：90℃

三、应用模流分析

此次分析重点：应用模流分析软件Moldex3D可以缩短开发上的时效性，增进产能。

图一是实体网格模型，产品以高分辨率的10层网格分辨率显示：图二流动波前图41﹪，塑料在与产品接触的瞬间。图三流动波前图43﹪，当塑料进入模穴后中间部分有点类似迟滞现象；图四流动波前图45﹪，流动趋势是中间快两侧慢，造成此流动现象的原因是由于塑料从扇形侧状胶口进入模穴之后，因产品肉厚仅0.35mm，会造成中间的流动波前等待两侧的波前，而导致遟滞的现象；图五流动波前图60﹪，中间已有迟滞现象，两侧的波前已快赶上中间的波前；图六~图九以均一的波前速度填充后半部模穴。图十充填结束温度箭头所指的为塑料流动的主要路径，温度越高，转写率越佳，有助于微结构的成形转写。

图十一保压结束时体积收缩率图，末端温度较高，冷却较慢，体积收缩较大，如图显示为体积收缩较高区域。

图十二冷却时间，流道的冷却时间（5ec）约占整体的1/3，即大部分时间在等流道冷却部分，因此对于成型周期会较长。

五、结论

此组分析结果显示，浇口的设计造成塑料刚进入模穴时类似迟滞现象，中间迟滞，两侧流动较快速；充填末端时以波速相同前进充填剩余的区域。充填结束整体产品的温度以末端的温度较高，代表塑料在进入模穴充填过程中模穴有剪切升温的现象。在冷却分析方面，此流道的设计造成大部分的时间都在等流道的冷却，冷却时间较长战整体的1/3时间。

综观以上分析结果，以此薄形导光板为例，可以做下列的讨论：产品末端温度有剪切升温的现象、溢料井尺寸较厚，冷却时间较长，约占整体冷却时间1/3的时间。由于导光板里很重要的制程—微结构，会影响到导光板的转写率，除了翘曲程度会有影响微结构之外，目前尚无直接的数据判断转写率的高低，但从CAE模流分析的角度而言，能将保压结束的体积收缩率做为一个判断转写率的因素，体积收缩以及温度分布越均匀，表示转性率越好。

透过应用模流分析Moldex3D，辅助业者在开模前可以快速验证此模具设计或产品设计是否有缺陷，可以马上进行设计变更，减少修模次数进而降低成本，增加生产效能。