포드 자동차는 초콜릿 바의 벌집구조에서 영감을 얻어 플라스틱 제품 내부에 기포를 채워 제품 경량화를 도모하는 MuCell^®기술로 전환했다.

MuCell^® 기술을 적용하여 얻는 큰 장점 중 하나는 기계적 강도의 손실 없이 제품의 경량화를 얻을 수 있다는 것이다. 따라서 산업의 업그레이드를 달성하고 경쟁 우위를 점하기 위해 MuCell^®은 다양한 산업 분야에서 널리 사용되어가는 제조 기술이다.

MuCell^® 공정에서 작업자는 실제 공정 이전에 목표된 중량 감소를 얻기 위해 사출기에서 사출량을 확인하는 것을 사출기의 스크류 위치를 직접 조정하고 테스트함으로써 할 수 있다. 반면, 이전 시뮬레이션 시나리오에서는 CAE 엔지니어가 올바른 중량 감소율을 반영하기 위해서는 올바른 V-P절환점을 찾을 때까지 시뮬레이션 소프트웨어에서 V-P절환점을 바꿔보는 시행착오법으로 할 수 밖에 없었다. Moldex3D는 CAE 엔지니어가 그들의 목표 중량 감소율을 CAE 시뮬레이션 모드로 직접 설정을 할 수 있게 하는 강력하고, 새로운 기능을 도입했다. CAE엔지니어는 직접 그들의 에너지를 올바른 V-P 절환점을 먼저 찾지 않고 발포 과정 이후의 MuCell^®제품의 기계적 강도 계산에 집중 할 수 있다. Moldex3D MuCell^®모듈의 새로운 기능인 사출된 용융 수지의 중량 설정은 아래에 소개되어있다.

그림 1을 보면, 중량 감소율이 8 wt %로 설정 되었을 때, 뮤셀 제품의 중량이 일반 사출을 하였을 때 보다 8% 적게 나간다는 것을 의미한다. 일반 사출 공정에서 용융 수지는 캐비티를 End of Filling(그림1(a))까지 채운다. 그리고 남은 부분은 보압 단계에서 채운다. 만약 제조자가 V-P절환점을 중량 감소율에 따라 설정한다면(그림1(b)), 보압단계에서 추가되는 중량은 무시될 것이다. 그것은 과도한 중량 감소를 야기할 것이고, V-P 절환점은 알맞는 사출품의 중량에 도달할 때 까지 반복적으로 재조정 될 것이다(그림1(c)).

그림 1. 전통 방법: 올바른 중량 감소율을 반영하기 위해서는 올바른 V-P절환점을 찾을 때까지
시뮬레이션 소프트웨어에서 V-P절환점을 바꿔보는 시행착오법으로 할 수 밖에 없었다.

Moldex3D MuCell^® 모듈의 혁신적인 기능은 위에서 언급한 지루한 과정에서 사용자의 시간을 절약한다. 공정변수를 설정할 때, 사용자가 단지 기존 사출 제품의 중량(러너포함)을 입력하면 된다;  Shot Weight Control아래 Shot weight percentage(그림2)를 선택하면 고정된 중량 감소율을 가져갈 수 있다.

그림 2. Moldex3D 사용사가 단지 Shot weight percentage를 선택하면 고정된 중량 감소율을 가져갈 수 있다.

중량 감소율을 고정시킨 후, Moldex3D는 매 시간 단계마다 캐비티의 중량을 자동적으로 모니터링한다. 캐비티의 중량이 목표 중량에 가까워 지면, 용융 수지의 사출은 멈출 것이다. 그림3을 보면, 기존 사출 제품의 최종 중량은 65.23그램(보압 5초)이다. 그리고 MuCell^® 제품의 최종 중량은 60.39그램이다. 중량 감소율은 7.4wt%이고 이것은 원래의 중량 감소율 8wt%에 매우 근접한 수치다.

그림 3. 이 MuCell^® 제품의 중량 감소율은 이상적인 수치와 매우 근접한다.

요악하면, CAE모드에서 중량 감소율을 고정시킴으로써 MuCell^® 제품 설계자는 올바른 VP절환점을 찾는데 시간을 소모하지 않고 기계적 강성평가에만 집중을 할 수 있다. 따라서, 시행착오 과정에서 소비되는 시간과 제조비용이 크게 감소 할 수 있고, 시뮬레이션 공정을 신속하게 처리할 수 있다. 즉, Moldex3D MuCell^®시뮬레이션의 중량 감소율을 고정시키는 새로운 기능은 시뮬레이션과 제품의 공정을 신속하게 한고, 궁극적으로 제품 출시를 빠르게 한다.