Всичко за симулация на инжектиране на пластмаса
За да бъде оптимизирано, инжектирането на пластмасов материал изисква строги изчисления. Изследването на напреженията, упражнявани върху даден материал или реология, дава възможност да се предвидят силните и слабите страни на полимерната част, по време на нейната фаза на проектиране. Ронан Льо Гоф, отговорен за Индустрия 4.0 в Индустриалния технически център за пластмаси и композити (IPC), Армел Чену, инженер в CTI за пластмаси и Ерик Паузе, мениджър за симулация в CTI за пластмаси, представят предизвикателствата на НИРД в този сектор.
Клон на механиката, посветен на изучаването на напрежения и деформации на материалите, реологията заема важно място в пластмасите. До такава степен, че този термин се свързва чрез злоупотреба с език със симулацията на процеса на инжектиране на пластмаса. Това заема основно място в разработването на продукти, а инструментите за симулация стават по-демократични. Реологичното поведение на полимера вече е по-известно. Моделирането отчита повече физически данни. Това по-добро разбиране на поведението на материала пряко влияе върху характеристиките на крайната част и използвания производствен метод.
1. Инжектиране
Оформянето на пластмасови части
Машината за леене под налягане, съставена от затварящ блок и пластифициращ блок, формова частите чрез разстилане под високо налягане на разтопения пластмасов материал в кухините на формата. След като материалът се охлади, матрицата се отваря, за да освободи частта.
Флоран Робърт инфографика за промишлеността и технологиите
На пазара има повече от 5000 референции за термопластични материали и всеки полимер има различни обработващи свойства. Следователно те изискват подходящи настройки. Основна характеристика, обща за всички термопластични материали, е тяхното не-нютоново поведение: по време на потока вискозитетът намалява с увеличаване на скоростта на срязване. Напредването на фронта на разтопения материал след това се управлява от "ефекта на фонтана". Материалът в центъра на дебелината на стената тече пред стопилката по стените на матрицата. Тази стопилка изведнъж се замразява в контакт с матрицата, което генерира значителна температурна разлика в материала. Резултат: разтопеният полимер тече по-бързо в центъра на дебелината и по-бавно върху повърхността на отпечатъка.
"Ефектът на фонтана" илюстрира не-нютоновото поведение на пластмасите: материалът в центъра на потока отива по-бързо от стопилката, разположена близо до стените.