我們把RTM仿真設定流程變簡單了

科盛科技研究發展部工程師 楊巡

樹脂轉注成型(RTM)製程用於生產高分子強化複合材料產品 ，此製程廣泛用於航天 、風電 、汽車 、運動產業 。此製程步驟分為鋪覆纖維布階段 、充填階段 、加熱熟化階段 、脫模階段 。為了掌握RTM製程中的成型過程 ，產業界會透過結合模流分析及結構分析軟件 ，預測產品的可製造性並及時進行修正 。仿真項目所輸入信息與現場越接近 ，其結果越能貼近真實情境 。如織物排向的設定部份 ，用戶會使用結構分析軟件 LS-DYNA進行鋪覆分析 ；再使用Moldex3D RTM精靈功能 ，匯入LS-DYNA分析結果自動生成網格 ，並進行映射排向 。

在Moldex3D 建立RTM項目時 ，需以Moldex3D-Mesh 中RTM Wizard生成實體網格與設定織物排向 。新版本Moldex3D R17針對生成網格以及排向設定流程進行優化 ，將生成網格流程中的許多步驟省略或合並 ，改善以往迭層較多時需重複執行相同步驟的情形 。此外新版本也提供使用者在設定的階段 ，藉由設定群組數目 、不同的厚度 ，一次生成多迭層實體網格與區分迭層群組 。

鋪覆過程轉角處織物拉伸會導致纖維排向 、織物材料性質改變 ，進而影響樹脂流動行為 。RTM Wizard設定織物排向的步驟 ，支持匯入鋪覆分析結果網格功能 ，此功能可將LS-DYNA鋪覆分析的排向結果映像至用戶建立的實體網格 ，藉此讓模型中轉角處排向設定更貼近現場鋪覆的織物排向 。

為了加速熟化 ，RTM製程會在熟化階段升高模具溫度加速樹脂反應 。Moldex3D提供了熟化溫度多段設定功能 ，讓設定熟化階段溫度步驟可以更簡化且順暢 。使用者可透過設定層群組數與迭層厚度 ，一次生成多層的實體網格(圖一)並映射LS-DYNA排向(圖二) ，最終將經前處理後的網格輸入至Moldex3D Studio中以進行後續分析(圖三) 。圖四則是熟化階段模溫多段設定與模擬結果 。

圖一 RTM Wizard 同時長出多層實體網格功能

圖二 RTM Wizard映像 LS-DYNA排向功能

圖三 將網格檔輸入至Studio以進行分析

圖四 熟化階段模具溫度的多段設定

由於RTM迭層結構複雜 ，建立仿真項目所需要的前處理時間非常長 ，因此Moldex3D針對使用者常見的問題 ，特別開發新的功能來優化設定流程 ，減少了許多前處理不必要的設定步驟 。如此一來 ，使用者將可更專注於模擬結果的討論以及解決生產所遇到的問題 。