The Role of Mold Flow Analysis in Micro Motor Design
Posted in 2025-12-22 16:52:37 in Tech Blog, 0 Comments

1. What is Mold Flow Analysis (MFA)?

Mold Flow Analysis (MFA), more formally termed injection molding simulation, is a CAE (Computer-Aided Engineering) technique that employs computer software to simulate the plastic injection molding process.

Its core principle involves inputting the product 3D model, mold design specifications (including the gating system, cooling system, etc.), material data, and process parameters into specialized software prior to actual mold manufacture and trial molding. Through numerical calculations, it simulates the entire process of molten plastic filling the mold cavity, holding pressure, cooling, warping, and other phenomena, while predicting potential defects.

Simply put, it functions as a virtual mold trial, enabling engineers to visualize plastic flow on a computer screen and thereby identify and resolve potential issues in advance.

2. Examples of MFA application in specific micro-motor components:

Motor housing: Ensures structural strength and dimensional accuracy, guaranteeing precise fit with magnets and bearings.

Gearbox: Minor gear deformation directly impacts transmission accuracy, noise levels, and service life.

Commutator: Demands exceptional dimensional stability and electrical performance; warping may cause poor brush contact.

Coil bobbin: Complex structures necessitate 100% filling and superior insulation performance.

3. The Role of Mold Flow Analysis in Micro Motor Design

As illustrated in the examples above, micro motors are characterized by complex structures, compact components, and strict requirements for dimensional stability and consistency. Their plastic parts primarily utilize precision injection molding, where potential issues and challenges in the process must be avoided through mold flow analysis: 

① Optimizing mold structure and the gating system:

Micro-motor design challenge: High flow resistance in micro-components leads to potential insufficient filling.

Role of MFA: Assists in determining optimal gate location, runner dimensions, and type. For instance: hot runner or cold runner? Pin-point gate or submarine gate? Simulation ensures melt is balanced and fully fills each minute, intricate cavity. 

② Predicting and eliminating molding defects:

Micro-motor design challenge: Extremely sensitive to defects; even minute shrink marks or weld lines may compromise strength, appearance, or electromagnetic performance.

Role of MFA: Precisely predict weld line locations, air trap positions, and shrinkage risk zones. Engineers can then adjust product structures (e.g., adding ribs) or optimize processes to relocate weld lines to non-critical areas, preventing scorching or insufficient filling caused by air traps. 

③ Controlling part deformation and dimensional accuracy:

Micro-motor design challenge: Extremely tight dimensional tolerances, where even minor warping can cause assembly difficulties or compromise motor operational precision.

Role of MFA: Simulates warping deformation caused by uneven cooling and shrinkage. Optimizing the cooling channel layout and adjusting the packing profile can achieve more uniform part shrinkage, ensuring dimensions and shape meet design specifications and satisfy precision assembly requirements.

④ Enhancing material performance and selection rationality:

Micro-motor design challenge: Requires high-performance engineering plastics (e.g., PPS, LCP, PA), which carry high material costs, while fibre orientation significantly impacts part strength.

Role of MFA: Analyses fibre orientation during material flow, evaluating its impact on part strength and shrinkage. Simultaneously assesses the moldability of different materials under specific designs, aiding selection of the most suitable and cost-effective material.

⑤ Shortening development cycles and reducing costs:

By repeatedly optimizing designs within a virtual environment,costly mold rework and multiple trial runs can be significantly reduced or even eliminated,  thereby to mass production for micro motors.

In summary, within micro-motor design, mold flow analysis serves as the pivotal bridge connecting product design, mold design, and mass production processes. It constitutes the core assurance tool for achieving high-precision, high-performance,and high-yield mass production of plastic components in micro motors.