Myśląc o tradycyjnej konstrukcji i budowie form nie zawsze łączymy z tym zadaniem oprogramowania do symulacji wtrysku tworzyw sztucznych. Zastosowanie konwencjonalnych programów analitycznych ogranicza się głównie do konstrukcji wyprasek. Narzędziowcy korzystają z wyników obliczeniowych szukając odpowiedzi na proste pytania, takie jak: pozycjonowanie punktu wtrysku, powstawanie linii łączenia, balansowanie systemów zasilających, deformacje. Możliwości nowoczesnego oprogramowania wybiegają jednak znacznie dalej, poza odpowiedzi na te standardowe już pytania.
Zbigniew Eugène Radomski
SIGMASOFT Virtual Molding to nowe i wyjątkowe rozwiązanie w branży formowania wtryskowego, stworzone do analizy i optymalizacji procesów, form i detali, celem zwiększenia jakości, wydajności i produktywności. Oprogramowanie pozwala na redukcję kosztów w następujących obszarach:
- materiałowe / ciężar > 10 %
- czasy cykli > 30 %
- narzędzia > 8 %
- poprawki > 70 %
- postój maszyn > 10 %
- odpady > 20 %
- modyfikacja form > 50%
- pobór energii > 10 %
Ciągle rosnąca siła obliczeniowa komputerów, jak też postępy w modelowaniu algorytmów rozwiązujących kompleksowe zadania analityczne, otwierają przed nami nowe możliwości zastosowania symulacji komputerowych do procesów wtrysku. Obecnie możemy uzyskać szczegółowe informacje na temat m.in.:
- termiki formy wtryskowej (w każdym jej punkcie i w każdym czasie procesu)
- sensowności zastosowań wybranych koncepcji chłodzenia
- rozformowania
- mechanicznego zachowania poszczególnych elementów narzędzia.
Dane te nie są ograniczone do pojedynczych sekwencji napełniania, dopakowania i chłodzenia, ale obejmują wszystkie cykle produkcyjne z uwzględnieniem ewentualnych przerw procesowych.
W przypadku rozważanej zmiany uwarunkowań procesu SIGMASOFT pozwala na precyzyjne symulowanie operacji przebiegających już w nowych warunkach (rysunek ilustruje analizę narzędzia przy zastosowanych dwóch różnych rodzajach stali i pokazuje wpływ zamiany stali narzędzia na termikę).
Program nie ogranicza nas tylko do zastosowań w konstrukcji produktów, ale służy wydajnie optymalizacji narzędzi i, bazując na pozyskanych faktach, do skutecznego rozwiązywania problemów w trakcie produkcji. Ponadto definicje siły rozformowania i deformacji rdzeni możliwe są również przez aktywację odpowiednich opcji. Oprogramowanie oparte jest na metodzie objętości skończonych (Finite Volume Method). Pełna trójwymiarowość na każdym etapie symulacji cyklu rozwoju produktu umożliwia szybką i łatwą integrację dostępnych geometrii i istotnych dla procesu parametrów. Oprócz danych CAD wyprasek uwzględniane w symulacjach są także wszystkie elementy narzędzia, zimne i gorące kanały, systemy chłodzenia i empiryczne parametry przetwórcze, dokładnie mierzone przez biorącego udział w optymalizacji technologa. Generowanie siatki elementów pojemnościowych dla całego modelu symulacji jest w pełni zautomatyzowane i zapewnia znaczny wzrost wydajności w stosunku do konwencjonalnych oprogramowań. Wygenerowany model symulacyjny umożliwia obliczenia dynamicznych zmian termiki narzędzia we wszystkich cyklach produkcyjnych. Celem tego postępowania jest ustalenie minimalnego czasu cyklu dla maksymalnej jakości wypraski. Program umożliwia także badanie wydajności wybranych koncepcji chłodzenia z energetycznego punktu widzenia. Ponadto, możemy badać nawet siły wypychania podczas rozformowania, jak też wpływ dodatkowych procesów chłodzenia (np. lakierowanie, galwanizacja) na rozkład naprężeń i stabilność wymiarową detalu.
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 5 (80) maj 2014
