การวิเคราะห์การฉีดขึ้นรูป

การจำลองการฉีดขึ้นรูปคืออะไร?

การวิเคราะห์การฉีดขึ้นรูปเป็นการวิเคราะห์พฤติกรรมการเติมของเรซินที่ฉีดเข้าไปในแม่พิมพ์จากเครื่องฉีดขึ้นรูป
เป็นการวิเคราะห์ทั่วไปสำหรับผลิตภัณฑ์พลาสติกในการออกแบบผลิตภัณฑ์และการออกแบบข้อกำหนดเฉพาะของแม่พิมพ์ และสามารถทำนายรูปแบบการไหล การกระจายแรงดันของเรซิน การกระจายอุณหภูมิของเรซิน ตำแหน่งการสร้างแนวเชื่อม ฯลฯ จากผลลัพธ์ที่ได้รับ เป็นไปได้ที่จะคาดการณ์ว่าการขึ้นรูปหรือไม่ เป็นไปได้หรือไม่ และจะทำการศึกษาเบื้องต้นเมื่อผลิตแม่พิมพ์

ข้อดี/ข้อเสียของการจำลองการฉีดขึ้นรูป図1 流動解析のメリット/デメリット

● สำหรับข้อมูลเกี่ยวกับการเก็บข้อมูลเพื่อการวิเคราะห์การฉีดขึ้นรูป โปรดคลิก ที่นี่

กรณีศึกษา-1

ได้สร้างแบบจำลองอ่างน้ำมันของชิ้นส่วนยานยนต์ และตำแหน่งประตูได้รับการปรับให้เหมาะสมเพื่อลดการบิดเบี้ยวของหน้าแปลน เรซินไหลไปตามหน้าแปลนเพื่อเพิ่มการวางแนวของเส้นใยและปรับปรุงความแข็งแกร่ง การเปรียบเทียบการเปลี่ยนรูปบิดงอที่ได้จากการวิเคราะห์กับการเปลี่ยนรูปบิดงอจริงแสดงให้เห็นว่ามีความใกล้เคียงกัน

สำหรับรายละเอียด โปรดดู กรณีศึกษาของ CAE "การตรวจสอบความถูกต้องของการวิเคราะห์ Warpage"

ตัวอย่างการวิเคราะห์การฉีดขึ้นรูปกระทะน้ำมัน図2 最適ゲート位置と反り予測精度の検証

กรณีศึกษา-2

เราทดสอบความแม่นยำในการทำนาย "การบิดเบี้ยว" และ "การวางแนวของใยแก้ว" ในแบบจำลองชิ้นส่วนด้านหลังของชิ้นส่วนยานยนต์ (รูปที่ 3) ใช้ LEONA TM 14G35 (PA66, GF35%) สำหรับการตรวจสอบนี้ สภาพการขึ้นรูปจริงจะแสดงอยู่ในรูปที่ 4 เงื่อนไขเหล่านี้ยังถูกป้อนไว้ในการวิเคราะห์การไหลด้วย

ด้วยการรวมเงื่อนไขการขึ้นรูปจริงเข้ากับการวิเคราะห์ จึงสามารถดำเนินการวิเคราะห์ได้ดีขึ้น

Fixing Plateรูปที่ 3 โมเดลสมาชิกด้านหลังที่ใช้

เงื่อนไขการขึ้นรูปรูปที่ 4 เงื่อนไขการขึ้นรูป

การตรวจสอบความถูกต้องแม่นยำของการบิดเบี้ยว

ปริมาณการกระจัดในทิศทางแกน Z ของจุดการวัดบนผลิตภัณฑ์ถูกนำมาใช้เพื่อประเมินการบิดเบี้ยว ดังที่แสดงในรูปที่ 5 (ซ้าย) มีการกำหนดจุดการวัด 20 จุดบนซี่โครงด้านนอก และจุดยึดถูกตั้งค่าไว้ที่หมายเลข 6 หมายเลข 13 และหมายเลข 19 ซึ่งจำเป็นสำหรับการตั้งค่าระนาบอ้างอิง ผลลัพธ์ของผลิตภัณฑ์จริงวัดด้วยระบบการวัด 3 มิติ ผลการวิเคราะห์ถูกเปรียบเทียบโดยใช้เอาต์พุตของการกระจัดในทิศทาง Z จาก Moldflow ของ Autodesk ดังแสดงในรูปที่ 5 (ขวา) รูปที่ 6 แสดงผลการทดลองและการวิเคราะห์ร่วมกัน การกระจัดเป็นไปตามข้อตกลงที่ดี และอาจกล่าวได้ว่าการวิเคราะห์สามารถคาดการณ์การบิดเบี้ยวที่เกิดขึ้นจริงได้

 

จุดการวัด (ซ้าย) และผลลัพธ์เอาท์พุตการกระจัดในทิศทาง z (ขวา)รูปที่ 5 จุดการวัด (ซ้าย) และผลลัพธ์เอาท์พุตการกระจัดในทิศทาง z (ขวา)

การเปรียบเทียบระหว่างผลการทดลองและการวิเคราะห์รูปที่ 6 การเปรียบเทียบผลการทดลองและผลการวิเคราะห์

การตรวจสอบความแม่นยำของการวางแนวของใยแก้ว

สำหรับเรซินเสริมเส้นใยที่มีเส้นใยแก้ว เช่น วัสดุที่ใช้ในการตรวจสอบนี้ การวางแนวของเส้นใยอาจมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ และสิ่งสำคัญคือต้องคำนึงถึงการวางแนวนี้ด้วย เพื่อทราบข้อมูลการวางแนวของเส้นใย เทนเซอร์การวางแนวของเส้นใยจะถูกส่งออกมาโดยการวิเคราะห์การฉีดขึ้นรูป เทนเซอร์การวางแนวของไฟเบอร์ได้รับการประเมินที่ตำแหน่งการวัดที่ตั้งอยู่ใต้กึ่งกลางของผลิตภัณฑ์เล็กน้อย (รูปที่ 7 ด้านซ้าย)

รูปที่ 7 จุดตรวจวัดและภาพตัดขวางที่สังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
(ตัวเลขทางด้านขวาของภาพระบุตำแหน่งการวัด (%) ในทิศทางความลึกของหน้าตัด)

เทนเซอร์การวางแนวของไฟเบอร์คือการกระจายความน่าจะเป็น (0 ถึง 1) ของการวางแนวของไฟเบอร์ ใน Moldflow ของ Autodesk เทนเซอร์การวางแนวของเส้นใยได้รับการประเมินในสามแกน: ทิศทางการไหล ทิศทางมุมฉากการไหล และทิศทางความหนา ซึ่งเรียกว่าทิศทาง a11, ทิศทาง a22 และทิศทาง a33 ตามลำดับ
ค่าที่แท้จริงของเทนเซอร์การวางแนวของไฟเบอร์คำนวณจากภาพตัดขวางของผลิตภัณฑ์ที่ตำแหน่งการวัดที่สังเกตด้วยกล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง ดังแสดงในรูปที่ 7 (ขวา) โดยใช้วิธีการดั้งเดิม ในกรณีนี้ เทนเซอร์การวางแนวของเส้นใยได้รับการคำนวณโดยการหารด้วย 5% ในทิศทางของความหนาของผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูป ดังที่แสดงในรูปที่ 9 ค่าที่วัดได้ที่ได้รับ (เส้นทึบ) และค่าที่วิเคราะห์ (เส้นประ) นั้นเข้ากันได้ดี ซึ่งบ่งชี้ว่าเทนเซอร์การวางแนวของเส้นใยจริงสามารถคาดการณ์ได้โดยการวิเคราะห์ ดังที่เห็นได้จากรูปที่ 7 (ขวา) และรูปที่ 9 มีเส้นใยแก้วเรียงตัวในทิศทางการไหล (a11) มากขึ้นบนพื้นผิวผลิตภัณฑ์ที่ขึ้นรูป (จุดวัด: 70-90%) ในขณะที่อยู่ตรงกลาง (การวัด คะแนน: 40-60%) มีเส้นใยแก้วมากขึ้นที่วางตัวในทิศทางตั้งฉาก (a22) ซึ่งบ่งบอกถึงการกระเจิง

ผลลัพธ์เอาท์พุตเทนเซอร์การวางแนวไฟเบอร์รูปที่ 8 ผลลัพธ์เอาท์พุตเทนเซอร์การวางแนวของไฟเบอร์

การเปรียบเทียบระหว่างผลการทดลองและการวิเคราะห์รูปที่ 9 การเปรียบเทียบระหว่างผลการทดลองและผลการวิเคราะห์