Современные технологии компьютерного анализа
литья пластмасс
являются
эффективным средством решения практических задач инструментального и
литьевого производства. Компьютерный анализ позволяет спрогнозировать в
процессе подготовки производства возможные дефекты литьевых изделий и найти
способы их устранения, оптимизировать конструкцию изделия/пресс-формы
и технологический режим с целью уменьшения производственных затрат.
Ведущими
системами анализа
литья пластмасс на
сегодняшний день являются
программные продукты фирм Moldflow и
C-MOLD. Эти системы
де-факто стали промышленными стандартами, охватывая более 90% мирового рынка
программного обеспечения данного профиля. Развитие компьютерного анализа в
последнее десятилетие во многом являлось результатом соперничества этих
систем.
В конце 2001
г. вышла новая версия программных продуктов
Moldflow для компьютерного анализа
литья пластмасс -
MPI 3.0 (или Moldflow Synergy)
– первая версия, объединяющая ведущие системы анализа:
Moldflow и C-MOLD.
В MPI 3.0 используются три
альтернативные технологии анализа (по "средней линии", Dual-Domain и анализ
трехмерного течения расплава), значительно доработанные и имеющие
расширенные возможности.
Анализ по "средней линии" (Midplane)
выполняется на сетке треугольных и лучевых элементов, построенной по средней
линии изделия и литьевых каналов.
Моделируется течение в изделии, холодноканальных и горячеканальных литниках.
При анализе учитываются основные процессы и факторы, влияющие на качество
литьевого изделия: неизотермичность процесса, теплоперенос в пристенном
слое металла, выделение диссипативного тепла при течении расплава,
сжимаемость расплава, входовые эффекты, тепловые эффекты сжатия-растяжения и
др.
Технология конечно-элементного анализа Dual-Domain,
реализованная в программном продукте MPI/Fusion,
использует сетку треугольных элементов, созданную на граничных поверхностях
твердотельной модели изделия. Здесь используется модель Хеле-Шоу,
где расплав движется двумя параллельными
синхронизированными потоками по поверхности изделия. В MPI 3.0 имеется
возможность проверки и изменения толщин элементов модели. Это обеспечивает
надежность результатов и позволяет рассматривать Dual-Domain
как мощную рабочую технологию анализа.
В технологии "истинного" 3D-анализа (True 3D)
моделируется трехмерное течение расплава на сетке объемных тетраэдрических
элементов с использованием модели Навье-Стокса или упрощенной модели 3D-течения.
Сетка тетраэдрических элементов может быть построена непосредственно на
твердотельной CAD-модели. Данная технология анализа
рекомендуется для толстостенных изделий, для которых невозможно построить
"среднюю линию".
В
MPI 3.0
проводится моделирование процесса течения, охлаждения и уплотнения расплава полимера на
стадиях впрыска, выдержки под давлением и выдержки на охлаждение. Этот пакет
позволяет определить основные причины недолива, облоя, некачественных спаев,
дефектов в области впуска (матовые и мутные пятна, следы течения и др.),
утяжек, подгаров, серебристости, коробления, растрескивания и т.д.