氣流
重新定義設備性能
PCB吸塵進化
以模擬驅動設計(Simulation-Driven Design),
優化 PCB(印刷電路板) 製程設備的氣流與吸塵效率。
成果摘要
1.提升吸塵路徑預測
以 CFD 氣流分析定位吸力不足區域與流場死角,提供可執行的改善方向。
2.壓力損失可視化
量化壓損來源與關鍵結構,降低「靠經驗猜」的調整成本。
3.風機配置與導流優化
針對高壓風機配置與氣流路徑提出優化方案,提升氣流均勻度。
4.設計決策可追溯
模擬結果與設計修改對應,讓選機與改機有依據、可驗證。
氣流分析與風機設計是提升設備性能的重要工程方法。
本案例透過 CFD(Computational Fluid Dynamics)氣流模擬技術,分析 PCB (印刷電路板)製程設備 PCB吸塵系統 中的氣流分布、流速變化與壓力損失情況。透過數值模擬與流場分析,工程團隊能夠在設計階段預測設備內部的氣流行為,並針對 高壓風機配置與氣流路徑 進行優化,進一步提升吸塵效率與設備運行穩定性。
在 PCB 與電子製造製程中,鑽孔、銑削與切割等加工工序會產生大量微細粉塵與加工碎屑。若粉塵未能即時排除,不僅會影響設備穩定度,也可能降低產品品質與製程良率。因此多數製程設備會配置 PCB吸塵系統與高壓風機,將粉塵快速抽離加工區域並維持設備內部潔淨環境。
然而在實際設備運行中,由於結構限制與氣流設計不當,設備內部往往會出現 氣流分佈不均勻、流場死角或壓力損失過大 的問題,進而造成:
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局部吸力不足
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粉塵堆積於設備角落
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氣流產生迴流或渦流
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系統整體壓力損失增加
透過 CFD氣流分析,可以完整模擬設備內部的流場結構與氣流速度分佈,找出氣流死角與效率較低的區域。工程師可依據模擬結果調整 吸氣孔配置、氣流導流結構以及高壓風機配置,使氣流更加均勻流動,並有效提升 PCB吸塵效率與設備整體性能。此方法也能在設備設計初期即完成優化,大幅降低後續設備修改成本與測試時間。
CFD 計算模型
為了準確分析設備內部氣流,本專案建立完整三維 CFD 模型。
模型包含吸塵腔體、PCB 工作區、穿孔吸氣板與風機入口管道。
透過高密度網格離散化流體區域,可精確模擬設備內部的流速分布、壓力變化與局部渦流現象。
此模型作為後續氣流優化與風機選型的重要基礎。

設備內部結構分析
透過設備剖面模型,可清楚呈現吸塵系統與設備結構之間的氣流路徑。
分析重點包含:
• PCB 工作區吸氣分布
• 穿孔吸氣板配置
• 導流結構位置
• 管道入口設計
此模型有助於辨識氣流集中區域與可能形成的流場死角。

氣流模擬與流場分析
CFD 模擬結果顯示設備內部氣流分布情況。
流場顏色代表流速大小:
藍色區域為低速流場
綠色與黃色區域為高速流場
分析結果顯示部分區域存在氣流集中與局部低速區,可能影響粉塵抽取效率。透過 CFD 分析,可進一步優化吸氣孔板配置與風機運行條件。

風機與
設備氣流整合
透過三維 CFD 模擬技術,精確預測設備內部氣流行為,分析流速分布、壓力損失與渦流區域。
結合工程設計與高壓風機技術,協助製造商優化氣流配置。

