המונחים: Mold Flow Simulation

בנוף התחרותי של הזרקת הפלסטיק, השגת חלקים באיכות גבוהה, ללא פגם, בעוד צמצום עלויות הייצור הוא לא הכרחי.דמיית זרימה מלד התפתחה ככלי חיוני המאפשר למהנדסים לאמת דיגיטלית ולייעל עיצובים עובש לפני כל פלדה נחתכת.על ידי מודל ההתנהגות של פולימר הרחם כמו זה עובר דרך המערכת רץ לתוך סימולציה עובש, סימולציה, לחזות תבניות, לחץ פיזיקליפות, כמו מלכודות חלק זה, כמו גם פגום, כמו התנגשויות, כמו מחסומים התפתחותיות, כמו פגום, כמו פגום, כמו מחסומים פוטנציאליים.

מאמר זה מספק מדריך מקיף לשימוש בסימולציה של זרימת עובש במיוחד עבור מיקום שער עיצוב רץ.אתה תלמד כיצד למנף תוצאות סימולציה כדי לקבל החלטות המונעות נתונים אשר משפרות איכות חלקית, להפחית פסולת חומרית, להאיץ את זמן לשוק.עבור צלילה עמוקה יותר לתוך המתמטיקה של ניתוח זרימה, להתייעץ עם משאבים כמו FLT:0Autodesk Mold SuiteFLT 1, אשר מציעה יכולות מובילות.

הבנה של Mold Flow Simulation

סימולציה זרימה מקנה היא דינמיקת נוזל חישובית (CFD) יישום מותאם עבור thermoplastics. התוכנה meshes את מודל 3D של החלק, מערכת רץ, וערוצי קירור, ולאחר מכן פותר לשימור של מסה, מומנטום ואנרגיה כמו קדמית ההמיס. Outputs כוללים אנימציה זמן, התפלגות לחץ, ⁇ טמפרטורה, נטייה של סיבים מושכות אם ישים.

סוגי סימבול

  • (ב) ⁇ :0 (ה) ⁇ (ה) , ⁇ ) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) ניתוח: FLT:1 סימולט את שלב התחזוקה לאחר מילוי, מראה לחץ ריקבון וכווץ נפח.זה עוזר לקבוע תזמון הקפאה אופטימלית שער.
  • (FLT:0Cool Analysis: FLT:1) צופה שיעור קירור על פני החלק.לא חד-ממדי קירור מוביל דפי מלחמה ושקולות; סימולציה מזהה כתמים חמים.
  • (FLT:0)Warp Analysis: FLT:1 משלבים למלא, לארוז, ותוצאות קירור כדי לחזות עיוותים ממדיים. מיקום שער ומאזן רץ השפעה חזקה על דף מלחמה.

כלי סימולציה מודרניים כגון Moldex3D, SIGMASOFT ו- Autodesk Moldflow מאפשרים למהנדסים לשנות את הגיאומטריה וניתוח מחדש שעות במקום שבועות.יכולת הנטוטיping הדיגיטלית הזו היא אבן הפינה של שיטות דפוס מדעיות.

אופטימיזציה של שער מיקום

השער הוא הכניסה המורחבה שדרכו פלסטיק מלוטש נכנס למרחב.המיקום שלו מכתיב כיוון זרימה, מילוי רצף, ואת המיקום של פגמים קוסמטיים כמו קו שכם או זרימה. סימולציה זרימה מימית מאפשרת למהנדסים לבחון מספר רב של מועמדים במהירות וביעילות.

תוצאות חיפוש > THE INGSINGS

יש לפרש את הפלט הסימציה עם הגורמים הבאים בראש:

  • (ב) [ה]חלק הגיאומטריה: [ה]: [ה] [ה] [ה]] [ה]] עקרות עמוקות, קירות דקים, ופינות חדות משפיעות באופן דרמטי על ההתנגדות לזרימה.
  • (FLT:0) הימנעות קו נדולד: קווים 1 וולד כאשר חזיתות התכה נפגשות סביב כניסה או בקצה נתיב זרימה. על ידי הצבת השערים באופן אסטרטגי, ניתן לשנות קווים ננולד לאזורים שאינם קריטיים (למשל, הרחק משטחים מבניים או אסתטיים).
  • (FLT:0) אורנטיה של דף מלחמה: FLT:1 עבור חומרים בלתי מאוישים, השערים צריכים להיות ממוקמים כדי לאפשר אריזה אחידה דרך החלקים העצומים ביותר כדי למזער את הכיור.
  • (ב) בתבנית רב-כבדה או תבניות משפחתיות, סימולציות שכל הצלעות ממלאות בו-זמנית.
  • (FLT:0) והשער וסטיג': פורטל:1 גייטס משאיר שריד (סימן גייט) לא יכול להכתיב קבלה קוסמטית, אבל זה יכול להצביע אם יש צורך בדמיון פוסט-מחדש; מעצבים לעתים קרובות מפיצים שערים אל פני השטח הנסתרים.

סוגי שער ושיקולי סימבול שלהם

גיאוגרפיות שער שונות דורשות גישות דוגמנות ספציפיות:

  • (ב) ⁇ :0) ,(ה) ,(ה) ,(ה) , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • שער ה-FLT:0 (Submarine Gate: 1) שער מנהרה אשר באופן אוטומטי מתרוצץ במהלך ההזרקה.
  • (ב) ,0)Fan Gate:ve: 1 משמש עבור לוחות שטוחים גדולים כדי להבטיח זרימה אחידה לאורך רוחב.
  • (FLT:0)Pinpoint Gate: 1 Small Circle Gate.hhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhhh
  • (FLT:0) חם ספארו ואלב גייטס: ההרחבה 1 (Commonph 1:) נפוץ במערכות רץ חם.סימולציה באמצעות מודל רץ חם חיוני לחזות לכלוך או להקפיא את הטיפ.

מקרה מחקר מתעשיית הרכב ממחיש את הערך של סימולציה הרציונלית: פאנל לוח מחוונים בתחילה היה שער מרכז יחיד, המוביל קווי נולד מעבר לקו הציון של תא האוויר בצד של הנהג.לאחר שסימול שלושה מיקומים חלופיים שער, מהנדסים העבירו את השער לשמאל הרחוק, המאפשר את חזית ההיתוך לעטוף סביב ונוכל להרכיב רק בצד הנוסע הנסתר.

עיצוב רציפות יעילות

מערכת רץ מחברת את מכונת ההזרקה nozzle אל השערים. רץ מותאם ממזער את ירידה בלחץ, מבטיח הפצה שווה לכל חללים (או זרימה מאוזנת בתבניות חד-עוצמה), ומפחיתה את הגרדוז בעיצובים קרים רץ. סימולציה זרימה של זרימה מספקת נתונים כמותיים כדי להשיג מטרות אלה.

Cold vs. Hot Runner Systems

  • (FLT:0) קרוורלד: FLT:1 רץ קופא עם החלק והוא מופרד מאוחר יותר (ולעתים קרובות reground) סימבול את אובדן הלחץ לאורך ערוץ רץ כדי לוודא כי יכולת הלחץ הזריקה מספיקה.
  • (FLT:0) הרץ חם: TERFLT:1 , רץ נשאר מלוטש באמצעות בלוקים חד-פעמיים מחומם ו nozzles. Simulation חייב לקחת בחשבון את העברת החום בין התכה לבין מאניפל, להבטיח טמפרטורה אחידה למנוע השפלה או הקפאת. תזמון שער Valve ניתן מודל למילוי זמני כדי לחסל קווים נמרצים בחלקים גדולים.

« עקרונות בלנקום

עבור תבניות מרובות-כבדות, איזון רץ הוא קריטי.באופן מסורתי מושג על ידי השוואת אורך זרימה (מאזן טבעי), סימולציה מאפשרת איזון מלאכותי על ידי קוטרים רץ שונים או באמצעות מגבילים זרימה.

  • קידום חזיתי של כל חלל - כל אחד צריך להגיע 100% למלא בתוך 5% מהזמן המלא.
  • הבדל הלחץ בין חללים בסוף המילוי - באופן אידיאלי בתוך 5 MPa.
  • לחץ Shear - לא צריך לעלות על גבולות חומרים (בדרך כלל 0.2-0.5 MPa) כדי למנוע השפלה מולקולרית.

« « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « « «

סימבול משמש כדי לייעל את ממדים חצי-שטחיים רץ (דמטר או מלכודת שווה ערך) רץ קטן מדי יוצר לחץ גבוה וירידה בלחץ; גדול מדי מוסיף פסולת חומרית ומגדיל את זמן מחזור בגלל קירור ארוך יותר. הגישה המומלצת היא להתחיל עם קוטר שמרני (למשל, 6-8 מ"מ עבור פוליפרופילן טיפוסי) ולאחר מכן להפעיל מחקר סיממטרי באמצעות סימולציה עבור משפחה.

סימולציה מתקדמת יכולה גם להעריך פריסות ריצות פי כמה חם: עכביש, H-pattern, או דפוסים קורנליים. עבור עובש מכשיר רפואי עם 8 חללים, מערכת רץ חם H-pattern סימולציה ומצא שיש חוסר איזון 12% עקב אפיקים סימטריים.על ידי התאמת המחזורים המעטים והטרטרומטרים ללא מטריה, הסימולציה מאוזנת העיצוב שהושגה על פני 2%, המאפשרת כל הזמן.

היתרונות של Mold Flow Simulation for Gate and Runner Design

מעבר להפחתה הברורה בניסויים של עובש פיזי, סימולציה מספקת יתרונות ספציפיים, מדידה:

  • (FLT:0) שיפור איכות החלק: FLT:1 , עיצוב רץ אופטימיזציה ישירות מעמוד מלחמה, סימני כיור, יריות קצרות, וקווים נמרצים.
  • (FLT:0) ,Reduced Development Time:FLT:1 מה שנדרש פעם 5-10 טבלאות על עובש פיזי ניתן להשיג כעת 2-3 מחזורי סימולציה.כל סימולציה לרוץ לוקח שעות, לא ימים, ולא דורש זמן מכונה.
  • (ב) הפחתה:0 (Cost Savingscio: FLT:1 שפכים חומריים מצטמצם - במיוחד במערכות רץ חם שבו גרוטאות כמעט בוטלה.מחזור זמן הוא אופטימיזציה: מילוי מאוזן וגודל שער תקין מאפשרים לחץ הזריקה נמוך יותר וזמני מנוחה קצרים יותר.
  • (FLT:0) דרישות אמינות:FLT:1 עם סימולציה מאומתת, פרמטרים עובש כגון פרופיל מהירות הזרקת מהירות, לחץ החבילה וזמן קירור ניתן לפתח ללא הפרעה, צמצום זמן ההפעלה של גרדנר Business Media's (FLT:2Plastics TechnologyFLT 3) מפרסם לעתים קרובות מחקרים מקרים שבהם הכפיל את החיים על ידי צמצום השימוש בלבוש אקסורטי ממגירה לא נכונה.
  • (FLT:0) עיצוב עבור מניפולציה (DFM): Simulation 1:1 מאפשר שיתוף פעולה מוקדם בין מעצבי מוצר יצרני עובש.חלק גיאומטריה ניתן לשנות כדי להתאים למיקום השער האופטימלי, ולא לכפות פשרה ייצור מאוחר יותר.

לייצור גבוה בנפח, החיסכון המצטבר הוא משמעותי.חלק אלקטרוניקה של צרכנים מעוצב ב ABS עם רץ קר השתמש במקור שער מרכז, וכתוצאה מכך מחזור של 4 שניות ו 15% גרוטאות עקב סימני הכיור.לאחר הקצאה מונחה לשער מחוץ למרכז ועיצוב מחדש של רץ לפרשת צלב מלכודת, זמן ירד ל-3.2 שניות ונפל ל-2%, 000 דולר, והפסדו על פני שטח ייצור זה בשנה.

זרימת עבודה מעשית עבור Simulation-Driven Gate ו- runner

  1. (FLT:0)Geometryמכינה: 1FLT) יבוא מודל חלק (STL או STEP) ואת עיצוב רץ /גייט הראשוני.להבטיח איכות ש: 3D tetrahedral עם לפחות שלושה אלמנטים על קירות דקים.
  2. (FLT:0) בחירה אווירית: 1) השתמש בנתונים מדויקים של ספריית הסימולציה (למשל, CAE resin מסד נתונים) או בגליון הנתונים של היצרן.
  3. (FLT:0) Run Fill Analysis:FLT:1 מתחיל עם מועמד שער אחד.בדוק ירידה בלחץ, קצב הירר, טמפרטורה לפני התכה, ומקומות קו נטבע.
  4. (FLT:0)Optimize Gate Location:FLT:1 עבור כל מועמד, להשוות אחידות דפוס וחומרת קו ולד.המיקום הטוב ביותר מניב בדרך כלל את לחץ הזריקה הנמוך ביותר ואת הקווים המינימליים של גיל באזורים פונקציונליים.
  5. <חזק>design runner to Balance: עבור תבניות רב-כבדות, לדמות את התבנית כולה עם רץ. התאמת קוטרים עד למלא את הזמנים על פני כל חללים שונים על ידי <5%. השתמש runner מאזן אם זמין.
  6. (FLT:0) Refine Gate Dimension: FLT:1 Simulate Pack ו-Stocks מגניבים.שער להקפיא זמן צריך להתרחש לאחר שהכבדות מלאה ארוזה, אך לפני רץ קפואה לאחור.
  7. (FLT:0)Validate עם Warp Analysis: FIRLT:1) עיצוב הסופי צריך להיות מדמיון עבור דף מלחמה בתנאים קירור בפועל.
  8. תוצאות הסימולציות של FLT:0 (Document Simulation: FLT1) ממלאים זמן, לחץ, טמפרטורה וספקי מתח עבור ההתקנה של הייצור.זה הופך את הבסיס לשינויים בכלי עתידיים.

מלכודות נפוצות להימנע

  • (FLT:0) בהגדרה של הגדרות:03FLT:1; כל חומר מתנהג אחרת.מתאים את מודל הרזה הרזה (למשל, צלב-וואוף או קארו-יאסודה) כדי להתאים את הציון השרף הספציפי.
  • (FLT:0) אבחון קירור: מיקום שער 1FLT 1 ו עיצוב רץ אינטראקציה עם ערוצי קירור - פריסה קירור לא חד-מינית יכולה לבטל את מיקום השער המושלם.תמיד להפעיל ניתוח מלא-חבילה-קופול-warp.
  • (FLT:0) בהנחה של איזון מושלם: FLT1 גם ב רץ מאוזן טבעי, סובלנות ייצור ± (0.02 מ"מ על קוטר) יכול לגרום לחוסר איזון.
  • (FLT:0) העלאה על זרקה: 10.10. גייטס לא צריך להפריע לסימון הזרקת או פעולות שקופיות.

לקראת מתודולוגיה מובנית - בשילוב עם מומחיות סימולציה - מבטיח כי עיצוב עובש הסופי הוא חזק. עבור קריאה נוספת, להתייעץ עם ה-FLT:0 (Moldex3D השער אופטימיזציה מדריך אופטימיזציה של שער הסימולFLT:1 אשר מספק מחקרים ספציפיים עבור חומרים דקים ומלאי זכוכית.

מסקנה

סימולציה זרימה מקנה היא לא מותרות, אלא צורך בכל פעולת דפוס הזרקתית רצינית.על ידי אופטימיזציה שיטתית של מיקום השער ועיצוב רץ באמצעות סימולציה דיגיטלית, יצרנים להשיג איכות חלקית גבוהה יותר, זמני מחזור נמוך יותר, ולהפחית פסולת.היכולת לבחון עשרות תצורה ללא חיתוך פלדה מאיצה את הפיתוח ומצמצם את עבודת הדמיון היקרה ממשיכה להתפתח עם פתרונות מהירים יותר ואופטימיזציה מבוססת מכונה, מוקדם יותר הוא משולב לתוך מחזור הפיתוח, שחזור גדול יותר.

מהנדסים אשר שולטים בין מיקום השער, מאזן רץ ופרמטרים לעיבוד יספקו באופן עקבי תבניות אשר לרוץ הצלחה ראשונה צילום.אימוץ סימולציה כצעד סטנדרטי בתזרימת העבודה של כלי שלך, ושותף עם ספקים חומריים וספקי סימולציה - כגון:0AutodeskFLT 1 או FLT:2SIGMASOFTFLT-3 - כדי להישאר בחזית הטכנולוגיה.

התחל את הפרויקט הבא שלך עם סימולציה, לא משפט וטעייה.השורה התחתונה שלך - ואת הלקוחות שלך - תודה.