Autodesk Moldflowプラスチック成形シミュレーション

製品概要

Autodesk Moldflow（オートデスク　モールドフロー） は、プラスチック成形プロセスを詳細にシミュレーションできるソフトウェアです。

✓ 高品質なプラスチック製品の実現

製品設計や金型設計、成形条件、材料の妥当性を樹脂流動解析により検証し、各設計や条件を最適化することで、高品質なプラスチック部品の実現が可能です。

✓ フロントローディング

設計段階で製造時の潜在的な成形不良や不具合を事前に把握し、効果的な対策を行うことで、コスト削減や開発期間の短縮に貢献します。

製品特徴

Autodesk Moldflowは、射出成形プロセスシミュレーションのリーディングソフトウェアです。プラスチック製品に関わる設計会社様、金型メーカ様、成形メーカ様、樹脂メーカ様など、多様な用途に対応します。

製品パッケージ

Autodesk Moldflowは、利用者の多様なニーズに応えるために、2つの製品パッケージを用意しています。それぞれの利用目的に応じて、最適なパッケージをお選びいただけます。

Moldflow Adviserの特徴

• 製品設計者向けの熱可塑性射出成形シミュレーションです。充填、保圧、型内冷却、離型後の製品変形まで、成形サイクル全体を可視化します。
• シミュレーションやプラスチック成形の専門知識が不要で、製品設計段階で迅速かつ簡単に利用でき、製造性を考慮した製品設計が可能です。
• 設計アドバイザや結果アドバイザにより、製品設計者を支援します。

Moldflow Insightの特徴

• 製品設計者や金型設計者をはじめ、詳細な解析が必要な成形技術者や生産技術者にご活用いただけます。
• 実際の成形条件や金型構造に基づくシミュレーションにより、成形条件の最適化が行えます。
• 詳細な物理現象の可視化により、成形不良の原因分析や対策案の検証に役立ちます。
• 射出成形プロセスの他に、圧縮成形プロセスや高度な成形プロセスにも対応し、熱硬化樹脂にも対応しています。
• プリポストとソルバーが分離しており、計算サーバーを利用した大規模解析が可能です。

解析機能

樹脂流動解析「Autodesk Moldflow」の基本解析機能
樹脂の流動挙動や固化過程をシミュレーションし、製品・金型設計の最適化や製造工程の効率化を支援する機能が備わっています。

シミュレーション機能 ＋

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充填解析

充填過程の樹脂の流動挙動を可視化します。

• ショートショットやエアトラップなどの成形不良の発生リスクを評価し、製品設計やゲート設計の最適化によって、効果的な対策を実施します。
• ウェルドラインの発生位置を確認し、外観や強度への影響を評価します。また、肉厚やゲート設計の見直しによって流動挙動を調整し、ウェルドラインの発生位置を最適化します。
• 必要な成形機の能力（射出圧力、型締力）を確認し、最適なゲートおよびランナーの設計を検証します。

保圧解析

充填後の保圧過程から型内冷却過程における樹脂の挙動を可視化します。

• 樹脂の冷却による体積収縮や固化時の挙動について、保持圧による樹脂供給や圧力を考慮し、樹脂固有のPVT特性に基づいて解析を行います。
• 局所的な体積収縮によって発生するヒケやボイド、反りなどのリスクを評価し、樹脂圧力の分布や体積収縮を均一化するために、保圧条件・ゲート配置・製品の肉厚などの最適化を検証します。
• ゲート部の固化状況を確認し、ゲートシール時間に基づいて適切な保圧時間を検証します。
• 樹脂の固化状況を確認し、適切な突出可能時間を検証します。

冷却解析（金型温度解析）

成形サイクル中の金型温度分布、経時変化、および冷却（固化）時間を可視化します。

• ヒケや反りの原因となる金型温度のバラつきやホットスポットを検証し、金型温度分布の均一化を実現する金型構造を検討します。
• 効果的な冷却のために、金型設計、冷媒条件、肉厚部の肉盗み設計などを最適化により冷却時間を短縮し、成形サイクルタイムの短縮を検証します。
• 冷却解析（金型温度）に基づき、充填・保圧・反り解析まで連成解析をすることが可能です。
• 解析目的に応じて、定常・非定常解析のほか、生産初期から安定した連続サイクルにおける温度変化の解析にも対応しています。
• バブラー、バッフル、金型入子などの金型構造や、カートリッジヒーター、誘導加熱（IH）などの加熱方式によるヒート＆クール、コンフォーマル冷却など、多様な冷却・加熱方式に対応可能です。

反り解析

離型後の冷却過程で生じる成形品の収縮や、不均一な樹脂収縮による反り変形および残留応力を解析します。

• 充填解析、保圧解析、冷却解析の結果に基づき、離型後の成形品の収縮や反り変形を解析します。製品設計、金型設計、樹脂材料、成形条件、金型設計の妥当性の検証が可能です。
• 反り解析の結果は、次の３つの要因に分けて分析できます。反り変形の要因を分析することで、効果的な対策の検討が可能です。
  (収縮差要因)肉厚差などの製品形状によって発生する樹脂温度と圧力のばらつきに起因
  (冷却差要因)金型温度分布のばらつきに起因
  (配向差要因)樹脂の流動過程で生じる繊維配向や分子配向に起因

コアシフト解析

充填・保圧過程における樹脂の流動圧による金型（コア、入子）やインサート部品の変形および応力を可視化します。

• 樹脂流動圧による変形が製品品質に与える影響を評価します。
• 樹脂流動圧によるインサート部品などの変形および、変形による樹脂流動の影響を検証できます。*双方向弱連成解析（樹脂流動解析 ⇔ 構造解析）
• 成形品の樹脂厚の偏肉、インサート部品の変形や剛性を考慮した成形品の反り変形を検証できます。
• インサート部品は樹脂材料にも対応しており、データベースに登録された材料特性を活用できます。

エアベント解析

金型内部の空気圧を考慮した樹脂の流動を解析し、適切に排気できるガスベントの最適な位置やサイズを検証します。

• 空気が閉じ込められることによって発生するショートショットやエアトラップの位置を確認します。
• 空気の断熱圧縮による局所的な温度上昇が原因で発生するガス焼けの発生リスクを評価します。
• ベントサイズやベント出口圧力(負圧の設定可)はプロパティで設定可能です。

ホットランナー解析

ホットランナー内部のせん断発熱や圧力損失を考慮した解析が可能です。

• 複雑なホットランナーシステムの最適化を検討できます。
• バルブゲートの開閉タイミングをシーケンシャルに制御でき、ウェルドラインの発生位置や、射出圧力の低減を検証可能です。
• 開閉タイミングは、時間やラム位置に加え、キャビティー内の特定箇所に樹脂が到達したタイミングをトリガーにして制御できます。
• バルブの開閉スピードも制御可能であり、圧力スパイクの検証に対応できます。

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成形プロセス ＋

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オーバーモールディング
（２色成形）

1stショットの射出成形後に、異なる材料を2ndショットで、1stショットで成形した部品上に成形する２色成形プロセスを検証できます。

• 2ショット連続オーバーモールディング成形では、1stショットおよび2ndショットの金型を変更した際、それぞれの冷却管における金型温度解析が可能です。
• 2ndショットの解析時には、1stショットで成形された部品の温度、固化状態、および金型の温度を考慮して解析を実施し、1stショット部品の再溶融領域を検証できます。
• 2ndショット成形後の離型後における部品の反り変形を検証できます。

圧縮成形

初期計量された材料を金型に投入し、金型を閉じる際に生じる圧力によって樹脂がどのように流動（押し出され）するかを可視化できます。

• キャビティを適切に充填するための材料量、圧縮条件、金型温度などを検証できます。
• 初期計量時の繊維配向を設定でき、圧縮成形後の部品における繊維配向を解析し、異方性による反り変形の評価が可能です。
• 熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂に対応しています。

射出圧縮成形

初期設定された開いた金型に樹脂を射出し、その射出中または直後に金型を圧縮（閉じる）する際の、樹脂の充填性や挙動を可視化できます。

• 射出条件と圧縮条件の最適化により、成形圧力の低減や残留応力・反りの抑制が可能になります。
• 射出条件と圧縮条件を個別に設定でき、射出プロセス（充填・保圧）と圧縮プロセスを同時に制御することが可能です。
• 熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂に対応しています。

射出発泡成形

射出発泡成形における充填挙動、発泡状態、および反り変形を解析します。

• 気泡密度、気泡径、気泡内ガス圧力、部品質量の検証が可能です。
• コアバックを用いた気泡核生成・成長の検証にも対応しています。
• 物理発泡（MuCell）および化学発泡に対応しています。
• 熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂に対応しています。

リアクティブ成形

熱硬化性樹脂を用いた様々な成形プロセスに対応しています。

• 熱硬化性樹脂射出成形
• 反応射出成形(RIM)
• 構造反応射出成形(SRIM)
• 繊維強化プラスチック用のレジン トランスファ成形(RTM)
• 半導体封止成形（トランスファーモールド）
• アンダーフィル封止成形

半導体封止成形
（トランスファーモールド）

熱硬化性樹脂を用いた半導体封止プロセスにおいて、樹脂の充填挙動や硬化挙動などを解析します。

• 樹脂の流動圧によるボンディングワイヤーやリードフレームの変形を検証できます。
• ポットに供給された樹脂タブレットの温度変化や硬化挙動を考慮した解析が可能です。
• 圧縮解析と組み合わせることで、プランジャーによってポット内の樹脂を押し出す際の挙動を考慮した解析が行えます。

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最適化解析 ＋

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ゲート位置解析

成形品の形状、流動抵抗、肉厚、成形加工性などの基準に基づいて、適切なゲート位置を提案します。

• 充填バランスの良いゲート配置にすることで、射出圧力の低減や成形機のダウンサイジングが可能です。
• ゲート設計の初期検討に活用できます。
• 最大10点までの多点ゲートに対応しています。
• ゲート配置の禁止領域を設定することが可能です。

ランナーバランス解析

多数個取り金型やファミリーモールドなどのマルチキャビティ金型に対し、ランナーバランスの最適化が可能です。

• 充填バランスの良いゲート配置にすることで、射出圧力の低減や成形機のダウンサイジングが可能です。
• 流動解析に基づいて、各キャビティが同時に充填されるようランナー径を自動で調整します。
• 最適なランナー設計により、キャビティ間の不均一な充填を改善し、製品品質のばらつきを抑制し安定した成形を可能にします。
• ランナー体積の最小化により、材料使用量を削減し材料コストの低減に貢献します。
• 目標射出圧力を指定することで、適正なランナー径の算出にも対応可能です。

モールディングウィンドウ解析

成形可能なプロセスウィンドウ（成形条件の範囲）を把握するための解析です。

• 充填性、射出圧力、フローフロント温度、せん断応力およびせん断速度が許容範囲内に収まる、金型温度/樹脂温度/射出時間のプロセスウィンドウを作成します。
• 成形条件のばらつきに対する工程の安定性を評価できます。
• プロセスウィンドウが広い設計は、生産性や成形の安定性向上につながります。
• 成形条件検討の初期段階で活用することで、効率的な検討が可能です。

パラメトリックスタディー

射出時間、保圧時間、樹脂温度、金型温度などの成形条件のほか、製品形状を因子として各変更条件を水準として設定することで、条件の組み合わせを自動的に解析することが可能です。

• 個別の成形条件などの設定は不要であり、製品形状の変更に伴うモデル修正やメッシュの再作成も必要ありません。
• 最適条件や成形条件の範囲（プロセスウィンドウ）を評価できます。
• 各条件の解析結果を一覧で表示して比較・検討でき、成形品質（充填性、ウェルドライン位置、ヒケ、そりなど）に与える影響を検証することが可能です。

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シミュレーションモデル作成支援 ＋

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ランナーシステムウィザード

Moldflowの画面上で、ランナーシステムを簡単かつ短時間で作成できます。

• 金型図面がない製品設計段階などで、有効に活用可能です。
• ウィザード機能により、スプルー、ランナー、ゲートの作成を容易に行えます。
• 各部の直径、長さ、テーパー角度を指定でき、ホットランナーにも対応しています。

冷却システムウィザード

Moldflowの画面上で、冷却システムを簡単かつ短時間で作成できます。

• 金型図面がない製品設計段階などで、有効に活用可能です。
• ウィザード機能により、冷却レイアウトを容易に作成可能です。
• 冷却管の直径や本数、配置を指定でき、各冷却管はホースで接続されます。

ダイレクトCAD形状修正

Moldflow上のCADモデルに対して、面（平面／曲面）を押し出し、オフセット、または移動させることで、モデル形状をダイレクトに修正できます。

• 板厚の変更や、リブ・ボスの形状および位置の調整など、製品形状の修正が可能です。
• 解析結果に基づいて部分的な形状変更の影響を検証する際に、CADソフトでの再モデリングが不要となるため、作業時間の短縮につながります。
• Moldflowで修正した製品形状は、CADデータとしてエクスポート可能です。
• CAD形状変更に用いたパラメータは、パラメトリックスタディの因子として使用でき、製品形状の最適化に活用できます。

ダイレクトメッシュ形状変更

メッシュモデル上で選択した面に対して、押し出しやオフセット操作を行うことで、メッシュモデルの形状を変更できます。

• 部分的な板厚の変更や、リブの厚さ・高さ、ボスの高さ・径など、製品形状の修正が可能です。
• 解析結果に基づいて部分的な形状変更の影響を検証する際、CADソフトでの再モデリングやメッシュの再作成が不要となるため、大幅な作業時間の短縮が実現できます。
• 形状変更に伴い周辺のメッシュは自動的に伸縮されます。

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付属ソフトウェア ＋

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データフィッティング

Autodesk Moldflow Data Fittingは、樹脂材料の測定データをMoldflowで利用可能なフォーマットに変換するツールです。

• 測定データから、粘度モデルやPVTモデルのパラメータを自動的に算出します（データフィッティング）。
• Moldflowの材料データベースに登録されていない樹脂材料でも、測定データを用いることでMoldflowでの解析が可能になります。

Moldflow Communicator

Autodesk Moldflow Communicatorは、Moldflowのシミュレーション結果を確認できる無償のビューアーソフトです。

• Moldflowの環境がなくても解析結果を閲覧できるため、社内外を問わず関係者との情報共有が可能です。
• 充填挙動の時系列アニメーションや3D表示、操作、任意断面の表示など、さまざまな解析結果を確認できます。
• ソフトウェアは、オートデスク社のウェブサイトから無償でダウンロードできます。（オートデスク社ダウンロードサイト）

Helius PFA

Autodesk Helius PFAは、繊維配向に起因する機械的強度の異方性やウェルドラインによる強度低下、 非線形材料特性、残留ひずみなどを考慮した高精度な解析を可能にします。

• Autodesk Helius PFAは、Autodesk Moldflow Insightの解析結果を有限要素解析（FEA）で活用できるアドオンソフトウェアです。
• Autodesk Moldflow Insightで解析した繊維配向や残留ひずみをFEAモデルにマッピングします。

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機能比較

Moldflow Adviser(Fusion with Moldflow Adviser)と、Moldflow Insightの主な機能

お問い合わせ・ご相談

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