卫星导航领导品牌TomTom 利用Moldex3D克服产品瑕疵

K哥

客户简介

·          客户: TomTom  Asia 通腾科技    ·          国家: 台湾    ·          产业: 电子    ·          解决方案: Moldex3D eDesign Package &   _________ Moldex3D MCM Module

TomTom是全球最大导航解决方案供货商，以创新、高质量、容易使用，以及物超所值的产品著称。其完整的产品线包括TomTomGO系列、TomTom ONE系列，以及TomTomRIDER系列。TomTom亦自行研发导航软件─TomTomNAVIGATOR，已广泛被PDA及智能型手机应用。除了提供产品硬件与软件外，TomTom PLUS提供更丰富多元的加值内容，使用者皆可藉由TomTom HOME应用软件来更新相关信息。TomTom于1991年成立于阿姆斯特丹，产品已推展至全欧洲、北美洲、中美洲及亚洲的市场，藉由各地杰出经销团队与网站，成功销售至25个国家。TomTom将持续研发更新更好的技术，帮助往来各地的用户更快速、安全且尽可能轻易地抵达目的地。TomTom已于荷兰阿姆斯特丹股票交易市场(Euronext)挂牌上市。

大纲

此案例为卫星导航车架机构组件(图一)。卫星导航车架机构组件之尺寸与强度扮演相当关键角色，若车架机构的尺寸与强度不佳，将直接影响使用的功能性与可靠性，因此首要任务是确实控制其尺寸精度与缝合线位置。然而如何凭传统经验预测射出成品之质量，以防止缝合线、外观凹痕与变形等潜在问题，是一项很大的挑战。若要同时确保产品质量与降低开发成本，就必须找到适合的解决方案，并考虑以特殊制程「双色射出成型」来避免目前产品开发所遇到的问题。通腾科技藉由Moldex3D的多材质射出成型(MCM)模块来进行产品设计验证及制程优化。透过模流分析，可在实际生产前了解塑料流动、成品外观与翘曲变形等现象，并藉此提供模具与浇口位置设计变更建议，有效解决实务问题并提高产品质量。

图一、 本案例为卫星导航车架机构组件

挑战

·        在结构强度及外观设计限制下，肉厚处无法进行掏肉处理。

·        为了满足结构强度，对象球型插口处与横梁处不能出现缝合线。

·        因为球型插口处厚度设计差异，可能出现潜在缩痕问题造成明显外观缺陷。

·        产品主要部位有高度缩水与变形风险，直接冲击产品尺寸精确度。

图二、 产品设计

解决方案

为达成良好的产品质量与降低开发成本，通腾科技藉由Moldex3D一般射出与多材质射出成型(MCM)模块，在开发初期验证产品设计与模具设计。

效益

有效提升产品质量

·        产品凹痕消除

·        有效控制缝合线位置，防止产品断裂等问题

·        符合产品尺寸精度要求

·        产品缩水率大幅改善45-60%

·        产品平整度大幅改善40-50%

优化生产制程

·        有效提升40%生产良率

·        节省用料，降低生产成本

案例研究

双色射出成型能使产品复杂多样化，也能有效节省组装时间与费用，因而此制程技术已广泛应用于许多产品的生产上。由于某些产品有结构强度及外观设计的限制，厚件处无法进行局部薄化处理，因此选择同种料之双色射出成为解决策略之一。此案例主要目的是希望藉由Moldex3D对一般射出成型的仿真分析结果，评估产品外观凹痕与变形可能性。结果呈现产品主要部位有高度缩水与变形风险，直接冲击产品功能与外观。为有效解决此问题，并兼顾设计造型与结构强度，于是采用同种料之双色射出成型制程。

图三、原始设计   使用传统射出成型制程	图四、Moldex3D模拟分析─原始设计   产品主要部位厚件处容易积热，有高度缩水与变形风险

通腾科技藉由Moldex3D多材质射出成型MCM模块仿真产品改变两段式接续射出的设计。经由模拟分析发现，设计变更第一组(图五)产品会有流动不平衡现象，而产生缝合线。同时缝合线位置不佳，成为产品的另一个隐忧，导致使用时容易龟裂，甚至断裂。

图五、设计变更1	图六、设计变更1：流动分析─缝合线   缝合线位置不佳，容易导致产品断裂

得知第一组的设计变更无法有效解决缝合线位置不佳的问题，通腾科技接下来改变同质材料两射的射出顺序，以及进胶口的位置设计，以求有效解决产品缝合线、翘曲变形与凹痕等问题。Moldex3D分析结果发现，设计变更第二组(图七)能有效解决缝合线问题，并大幅改善产品整体的翘曲度，为最理想的设计。

图七、设计变更2	图八、设计变更2：流动波前分析   无明显的缝合线的产生

最后通腾科技透过实际试模与模拟分析结果之比较，证明Moldex3D分析之准确性。藉由Moldex3D一般射出与多材质射出成型(MCM)模拟分析，通腾科技有效解决产品外观凹痕与降低翘曲变形问题，达到产品尺寸精度要求。

图九、Moldex3D分析准确预测原始设计(左)在肉厚处有高度缩水与变形风险(右)

图十、Moldex3D分析准确预测设计变更1(左)有缝合线位置不佳问题，与实际试模结果(右)相符

结果

透过Moldex3D的模拟结果，通腾科技在开发初期就可清楚掌握成品行为，并提供有效建议方案。在进行实际试模与模拟分析结果的比较时，也验证了模流分析的准确性。最后并顺利解决了制造过程中产生的产品瑕疵问题，进而达到最佳的产品和模具设计。

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