一、 引言
模具行業是一個高新技術密集型，而且又重視經驗的產業。特別是隨著近代工業的飛速發展，塑料制品用途日益廣泛，注塑模具工藝空前發展，依靠人工經驗來設計模具已經不能滿足需要，企業越來越多地利用注塑模流分析技術來輔助塑料模具的設計。利用此類CAE軟件，設計人員可以仿真出塑料成型過程中的充填、保壓、冷卻及脫模后的翹曲變形等過程，準確預測塑料熔膠在模腔內的流動狀況，溫度、壓力、剪切應力、體積收縮等變量在整個充填工程中某瞬間的分布情況。利用注塑模流分析技術，能預先分析模具設計的合理性，減少試模次數，加快產品研發，提高企業效率。
二、 傳統模流分析技術
一般傳統2.5D模流分析技術為“Mid-Plane Mesh”，其原理為將3D幾何模型簡化成2.5D中間面幾何模型，如圖1所示，利用所建立的中間面進行模流分析，即以平面流動來仿真三維實體流動。此分析技術發展至今已相當成熟穩定，其優點為分析速度快有效率，且對于大部份塑料件流動分析皆可得出準確的結果，特別是塑料薄件(市面上約九成塑料件皆為薄件)。因此廣為人們所使用，目前為整個模流分析市場的主流。
雖然此分析方法相當受到肯定，但由于分析理論限制，仍存在許多缺點，影響分析精確度與效能：幾何模型中間面不容易被定義，造成建模困難；約80%工作時間花費在建立2.5D幾何模型；無法完全仿真三維實體流動效應，如黏滯拖曳效應(Viscous drag)、慣性效應(inertial effect)、非恒溫流體(Non-isothermal flow)、非牛頓流體(Non-Newtonian flow)、側壁效應(Side wall effect)和噴泉效應(Fountain effect)等，尤其是塑料厚件三維流動效應特別明顯，所以傳統分析技術無法得到精準的結果。
因此，為了能完全模擬真實流動情況，發展三維模流分析技術是必要的，它也將成為未來模流分析新的發展趨勢。
“Skin-Surface Mesh”為近年來發展的另一模流分析技術，其分析方式采用表面網格(surface mesh)為分析模型，并利用“連結器(Connector)”將上下兩側元素相連結，同時于兩側進行流動分析。
此方法似乎可模擬三維流動分析，但事實上不盡然，它所采用的分析模型并非真正三維實體模型，并且先天分析理論存在許多的缺點，會導致錯誤的分析結果，如：
1．縫合線(Welding line)預測錯誤，
2．可能因流動長度推估錯誤，導致不準確的分析結果，如錯誤的壓力分布、鎖模力等。
3．由于理論限制，無法完全模擬真實三維流動情形。
因此對于Skin-Surface分析技術，其分析結果并不可靠，只能說是過渡時期的產品，并非真正的三維模流分析技術。
三、 三維模流分析技術
三維模流分析技術必需擁有正確的真三維流動分析理論，能有效模擬各種三維流動效應，并且為了完整呈現真實塑料件外觀，分析模型需以真實對象為基準，將所有特征形狀列入考慮，建立三維分析模型。但是發展一套既穩定精確又快速的三維模流分析技術仍有許多瓶頸需待解決。首先，欲完整正確地將三維流動效應列入分析理論考慮并不容易，需經過嚴謹的理論推導與反復的驗證，倘若有微小差錯即會造成數值分析 |
