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Moldex 3D를 사용한 iMFLUX 프로세스 시뮬레이션 분석


iMFLUX는 압력을 일정하게 제어하여 충전하는 공정입니다. 성형 시 일정한 압력 제어를 통해 유동 선단 속도를 일정하게 이끌어 내며, 속도 저하 및 hesitation이 발생하지 않도록 합니다. 압력을 제어하기 때문에 기존의 제어보다 최대 사출압력의 크기가 작습니다. (그림 1) 최대 사출압력 크기가 작기 때문에 압력으로 인한 품질 문제도 줄어듭니다. VP 전환 시점 또한 앞당길 수 있어 냉각 시간 및 전체 cycle time 도 단축시킬 수 있습니다. iMFLUX는 제품의 내부 압력을 효과적으로 제어하기 위한 금형 내 압력 센서를 설치하고 압력 제어 계수 PFA (Process Factor A)를 설정하여 사출 공정을 정밀하게 제어할 수 있습니다.


그림 1. 기존 사출 공정(━━━)과 iMFLUX 공정(━━━)의 비교

(참조:https://www.imflux.com/)


iMFLUX 공정을 사용할 때, 최적의 사출 압력과 PFA에 사용될 금형 센서 위치를 결정하는 것은 매우 중요합니다. 과거에는 최적의 사출 압력을 찾기 위해 센서 위치를 이동해가며 진행하였지만 이제는 Moldex3D iMFLUX를 활용할 수 있습니다. (그림 2) 먼저, 참조할 해석을 진행하고, iMFLUX 해석 진행 후 해석 결과에 따라 최적의 사출 압력을 찾을 수 있습니다. Moldex3D연계 해석으로 유동 해석과 센서 위치 선정을 통해 PFA 설정 값을 찾고 압력을 선정할 수 있습니다.


그림 2. Moldex3D iMFLUX 구현


Moldex3D의Create Run(s) Wizard기능을 사용하여 보압 과정에서의 제한 압력 크기를 다양하게 설정하여 생성할 수 있습니다. (그림 3)


그림 3. Create Run(s) Wizard



해석 결과를 참고하여 최대 압력이 25MPa일 때 제품이 완충될 수 있습니다. (그림 4) 따라서 사출 압력을 25MPa 이상 설정할 필요가 없습니다. 금형 실물 테스트 전 설정 압력 조건을 확인할 수 있으므로 비용이 절감됩니다.


그림 4. 압력에 따른 제품 충전 결과



PFA의 센서 위치를 선정하기 위해서 Moldex3D 에서는 여러 개의 센서 노드를 설정하여 결과를 비교할 수 있습니다. (그림 5) 해석이 완료된 후 Moldex3D Summary table을 이용해 적절한 센서 결과를 찾을 수 있습니다. (그림 6) 센서 노드 #1과 센서 노드 #2 에서의 결과를 비교하여 Warpage 결과 및 낮은 형체력 값을 참고하여 센서 위치에 참고할 수 있습니다. Moldex3D의 PFA 설정 결과에 따른 해석 결과 차이입니다. (그림 7)


그림 5.여러 센서 노드 설정


그림 6. 다양한 센서 노드의 해석 결과


Moldex3D의 PFA 설정에서 분석 결과는 다양한 PFA 설정에서 용융 압력의 변화를 보여줄 수 있습니다.그림 7은 PFA가 0.5 및 0.1로 설정된 경우의 압력 변동을 별도로 보여줍니다.이 정보는 실제 생산 전에 적절한 PFA 계수 설정 값을 평가하는 데 사용할 수 있습니다.


그림 7. PFA 계수에 따른 압력 변화


Moldex3D iMFLUX는 비용을 효과적으로 절감하며, 테스트 횟수를 줄이고, cycle time을 줄일 수 있습니다. 과거 iMFLUX는 적절한 사출 압력과 PFA 센서 위치, 그리고 적절한 parameter 선정에 어려움이 있었지만, 이제는 시뮬레이션을 통해 공정에 대한 사전 테스트를 할 수 있습니다. Moldex3D는 iMFLUX 공정에서 최적의 사출압력, 적절한 금형 내 압력 센서 위치를 찾아 PFA 제어 효과를 분석하는데 도움을 줄 수 있습니다.







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