Ulepszone możliwości symulacji wtrysku polimerów w nowej wersji Moldex3D cz.3

Moldex3D to profesjonalne oprogramowanie CAE do symulacji procesów przetwórczych tworzyw polimerowych, zarówno termoplastycznych, jak i reaktywnych. Dzięki innowacyjnym rozwiązaniom stosowane jest ono z powodzeniem w wielu branżach przemysłowych, w których wykorzystuje się produkty polimerowe. Najnowsza wersja programu Moldex3D, oznaczona symbolem R14, przynosi kolejne funkcjonalności i udogodnienia, które zwiększają jakość prowadzonych analiz, przy jednoczesnym skróceniu czasu ich przygotowania.

W poprzednich częściach pisaliśmy o nowych rozwiązaniach związanych z przygotowaniem wysokiej jakości siatki elementów skończonych oraz możliwościach podstawowych modułów obliczeniowych systemu. W niniejszym artykule zaprezentowane zostaną nowe rozwiązania zastosowane w modułach dodatkowych Moldex3D R14, znacząco rozszerzających zakres dostępnych w systemie analiz.

W 14. wersji programu Moldex3D ulepszono moduł analizy orientacji włókien Fiber poprzez zastosowanie nowego, opatentowanego modelu obliczeniowego Moldex3D iARD-RPR, z domyślnymi nastawami optymalnymi dla krótkich i długich włókien. Dzięki temu Moldex3D R14 zwiększa dokładność analizy orientacji o co najmniej 20% w porównaniu z poprzednią wersją.

Poprawa dokładności analizy orientacji włókien wypełniacza w Moldex3D R14
Rys. 1. Poprawa dokładności analizy orientacji włókien wypełniacza w Moldex3D R14

Specjalizowany moduł do szczegółowej analizy pracy układów gorącokanałowych Advanced Hot Runner został wzbogacony o nowy typ analizy: Hot Runner Steady (HRS). Analiza ta pozwala na znacznie szybsze uzyskanie informacji nt. rozkładu temperatury, ciśnienia i natężenia przepływu w złożonych układach gorącokanałowych w stanie ustalonym cyklu formy, dzięki wyeliminowaniu potrzeby przeprowadzania pełnej analizy wypełnienia formy.

Uruchamianie i wyniki nowego typu analizy: Hot Runner Steady
Rys. 2. Uruchamianie i wyniki nowego typu analizy: Hot Runner Steady

 

Porównanie czasu obliczeń analizy HRS ze standardową analizą wypełniania
Rys. 3. Porównanie czasu obliczeń analizy HRS ze standardową analizą wypełniania

W module Powder Injection Molding (PIM) zmniejszono zależność wyników analizy od współczynnika tarcia cząstek i zmniejszono liczbę niezbędnych parametrów proszku. Zmianie uległa domyślna wartość współczynnika tarcia cząstek, ułatwiając uzyskanie klarownych wyników koncentracji proszku.

Ulepszona wizualizacja obszarów koncentracji proszku w procesie PIM
Rys. 4. Ulepszona wizualizacja obszarów koncentracji proszku w procesie PIM

W modułach Injection Compression Molding (ICM) i Microcellular Injection Molding (MCIM) dodano możliwość wykonania symulacji z zastosowaniem polimerów termoutwardzalnych.

Analizy optymalizacyjne DOE (Design of Experiment) w module Expert rozszerzono o wskaźniki związane z materiałami utwardzalnymi. Można je stosować zarówno w procesach formowania wtryskowego, jak i transferowego.

Nowe wskaźniki analizy DOE dla tworzyw reaktywnych
Rys. 5. Nowe wskaźniki analizy DOE dla tworzyw reaktywnych

W module Gas-Assisted Injection Molding (GAIM) ulepszono algorytm przewidywania obszaru penetracji gazu wewnątrz wypraski.

Poprawa dokładności predykcji rozkładu gazu wewnątrz wypraski polimerowej
Rys. 6. Poprawa dokładności predykcji rozkładu gazu wewnątrz wypraski polimerowej

W module IC Packaging ulepszono przewidywanie koncentracji wypełniacza podczas wtrysku korpusów układów scalonych. Usprawniono również analizę odpowietrzenia poprzez lepsze uwzględnienie oporu powietrza.

Poprawa dokładności analizy odpowietrzenia podczas symulacji wtrysku korpusów układów scalonych
Rys. 7. Poprawa dokładności analizy odpowietrzenia podczas symulacji wtrysku korpusów układów scalonych

W Moldex3D R14 rozszerzono pakiet dostępnych modułów dodatkowych o dwa nowe produkty. Pierwszym z nich jest Resin Transfer Molding (RTM). Jest to moduł do symulacji procesu wypełniania formy podczas wytwarzania materiałów kompozytowych, który uwzględnia strukturę i orientację włókien wzmacniających w postaci maty ułożonej wewnątrz formy. Moduł umożliwia optymalizację procesu również poprzez analizę wpływu czasu otwarcia poszczególnych dysz wlewowych oraz analizę działania układu odpowietrzenia.

Wpływ orientacji włókien maty wzmacniającej na profil przepływu tworzywa w procesie RTM
Rys. 8. Wpływ orientacji włókien maty wzmacniającej na profil przepływu tworzywa w procesie RTM
Rozpływ tworzywa w gnieździe formy w procesie RTM z sekwencyjnie otwieranymi dyszami (porównanie z procesem rzeczywistym)
Rys. 9. Rozpływ tworzywa w gnieździe formy w procesie RTM z sekwencyjnie otwieranymi dyszami (porównanie z procesem rzeczywistym)

Digimat-RP to nowy moduł Moldex3D opracowany wspólnie z firmą e-Xstream Engineering, światowym liderem w zakresie oprogramowania do modelowania zaawansowanych materiałów kompozytowych. Umożliwia on łatwe przygotowanie dokładnego modelu materiałowego do dalszych analiz strukturalnych FEA dla wyrobów wykonywanych z tworzyw wzmacnianych włóknami. Uzyskany w Digimat-RP nieliniowy model materiału polimerowego, uwzgledniający orientację włókien obliczoną przez moduł Moldex3D Fiber, może być wykorzystywany do precyzyjnych analiz strukturalnych w najpopularniejszych systemach obliczeniowych, takich jak Abacus, Ansys, LS-Dyna, Nastran, Marc oraz Radioss.

Schemat przygotowania dokładnego modelu materiałowego do analiz strukturalnych tworzyw wzmacnianych włóknem
Rys. 10. Schemat przygotowania dokładnego modelu materiałowego do analiz strukturalnych tworzyw wzmacnianych włóknem
Dokładniejsze wyniki analiz strukturalnych dzięki przygotowaniu modelu materiałowego w Moldex3D Digimat-RP
Rys. 11. Dokładniejsze wyniki analiz strukturalnych dzięki przygotowaniu modelu materiałowego w Moldex3D Digimat-RP

Zaprezentowane w niniejszym artykule nowe funkcjonalności i opcje modułów dodatkowych programu Moldex3D przyczyniają się do znacznego zwiększenia dokładności przeprowadzanych analiz oraz poszerzenia zakresu zastosowania symulacji o kolejne specyficzne procesy przetwórcze tworzyw polimerowych. Dzięki temu oprogramowanie Moldex3D ułatwia wykrywanie potencjalnych problemów technologicznych już na wczesnych etapach projektu i umożliwia szybszą optymalizację projektowanych procesów.

opracował
Piotr Menchen
piotr.menchen@gmsystem.pl

CTA_zapraszamy_na_strone_moldex3D_tips_and_tricks

Skontaktuj się z nami

Udostępnij: