Optimaliseer Je Ontwerpen met Geavanceerde Spuitgiet Simulatie Software

Spuitgiet simulatie software is een belangrijk onderdeel van de IM-workflow, waarmee ontwerpers de haalbaarheid van hun gieten en gegoten onderdelen kunnen beoordelen. Dit artikel kijkt naar hoe het werkt.

Wat is spuitgieten?

Spuitgieten is een productieproces achter een enorm aantal door de mens gemaakte objecten, van waterflessen tot auto-onderdelen.

Het omvat diverse stadia. Eerst moet een fabrikant een metalen gietvorm maken, die meestal in twee of meer delen gesplitst is. Een spuitgietmachine vult de gietvorm dan met gesmolten kunststof, die binnen de gietvorm uithardt om een kunststofonderdeel te creëren. Eenmaal uitgehard, wordt het onderdeel uit de gietvorm uitgewerpt, en het injectieproces wordt herhaald.

Om hoogwaardige gegoten onderdelen te maken, moeten fabrikanten weten hoe de gesmolten kunststof zich zal gedragen zodra het in de gietvorm geïnjecteerd wordt, en hoe het afgeronde onderdeel zal presteren zodra het uit de gietvorm gehaald wordt. Giten werken alleen goed als ze op een bepaalde manier ontworpen zijn, en verschillende kunststoffen gedragen zich op verschillende manieren.

Eén hulpmiddel dat fabrikanten gebruiken om dergelijke kennis te verkrijgen is simulatie software. Deze software voorspelt wat er zal gebeuren tijdens het spuitgietproces en stelt fabrikanten uiteindelijk in staat hun gietvormontwerp aan te passen voor een gunstiger resultaat.

Typen spuitgiet software

Dit artikel zal zich richten op simulatie software, maar computers en software spelen een belangrijke rol doorheen het spuitgietproces, van ontwerp tot en met kwaliteitscontrole.

Spuitgiet software kan omvatten:

CAD software: Hoewel niet uniek voor spuitgieten, wordt Computer-aided Design software gebruikt om gereedschappen en gegoten onderdelen digitaal te ontwerpen. Sommige CAD-platforms bevatten extra functies zoals simulatie of kostenanalyse.

Simulatie software: Voor spuitgiettoepassingen kan simulatie software gebruikt worden om gedrag te voorspellen zoals vloeistofdynamica en mechanische spanning, gebaseerd op huidige ontwerpen voor de gegoten onderdelen.

Productie software: Software wordt tijdens het spuitgietproces gebruikt om de spuitgietmachine te controleren. Tools kunnen omvatten productieplanning, grondstofbeheer en temperatuurcontrole.

Monitoring/kwaliteitscontrole software: Gecombineerd met een hardware-invoerapparaat zoals een camera of probe, kan inspectie- en kwaliteitscontrole software gebruikt worden in de beoordeling van gegoten onderdelen voor kwaliteitszekerheid.

Hoe spuitgiet simulatie software werkt

Spuitgiet simulatie software wordt gebruikt om betere gegoten onderdelen te maken en defecten te verminderen. Het doet dit door digitaal vrijwel elk aspect van het productieproces te simuleren, van materiaalstroom tot koelvloeistofdistributie tot krimp en vervorming van het gegoten onderdeel.

Simulaties kunnen gebaseerd zijn op door de gebruiker gedefinieerde data, zoals het gietvormontwerp, injectiemateriaal cycletijd, etc. Echter, feedback van de software zal de gebruiker aanmoedigen om veranderingen aan ontwerpen en parameters te maken waar nodig om de prestaties te verbeteren wanneer productie begint.

Sommige simulatie software integreert CAD en andere ontwerpfuncties, terwijl sommige pakketten standalone zijn.

Veelvoorkomende functies van IM simulatie software zijn:

Vervorming en krimp simulatie

Gieten worden geïnjecteerd met gesmolten kunststof, die dan afkoelt en uithardt om een vast onderdeel te vormen. Onderdelen krimpen iets tijdens het afkoelen, maar als materiaal in één deel van de gietvorm sneller afkoelt dan in een ander, kan het onderdeel vervorming vertonen en ongeschikt zijn voor gebruik.

Vervormingsanalyse is een functie van simulatie software die voorspelt hoe een onderdeel kan vervormen en deformeren tijdens het uitharden, en vervolgens oplossingen aanraadt om de vervorming te verminderen.

Oplossingen kunnen wijzigingen in wanddikte of verplaatsing van spruiten en lopers omvatten.

Spruitplaatsing

Een spruit is een opening in een gietvorm waar gesmolten materiaal binnenkomt. Onjuiste spruitplaatsing kan leiden tot onderdeeldefecten, maar er zijn vaak gebieden van een onderdeel die ongeschikt zijn voor spruitplaatsing, om functionele of esthetische redenen.

Spruitlocatie-analyse stelt de gebruiker in staat te zien hoe bepaalde spruitlocaties factoren als stromingssnelheid, krimp en algehele onderdelsucces zullen beïnvloeden.

De meeste spruitplaatsingstools kunnen de ideale spruitlocatie aanbevelen op basis van voorspellende analyse en gebruikersvoorkeur.

Loperbalans

Spuitgiet simulatie software kan gebruikt worden om de plaatsing en balans van lopers te bepalen, wat de dunne kanalen zijn die de gesmolten kunststof naar de gietvorm leveren.

Correcte opstelling van lopers zorgt voor gelijkmatige vulling van de holte.

Gebruikt in combinatie met spruitplaatsing en andere tools, kan een loperbalans-tool gebruikt worden om de loperopstelling te optimaliseren.

Inpakoptimalisatie

Een belangrijk kenmerk van IM simulatie is het bepalen van een ideale ram snelheid en inpakdruk voor een gegoten onderdeel.

De ideale configuratie hangt af van factoren als gietvormvorm en injectiemateriaal, alsook de machines zelf.

Overmoulding, co-injectie en multi-barrel simulatie

Geavanceerde simulatie softwarepakketten kunnen complexere operaties simuleren zoals overmoulding (gieten op een substraat), co-injectie gieten (twee materialen in één gietvorm injecteren) en multi-barrel moulding (meerdere barrels gebruiken om een gietvorm snel te vullen).

Analyse van deze processen is gecompliceerder omdat het rekening houdt met een groter aantal variabelen.

Voordelen van het gebruik van simulatie software

IM simulatie software biedt tal van voordelen die leiden tot betere onderdelen. Voordelen zijn:

• Elimineert fouten en defecten
• Vermindert ongewenste effecten zoals vervorming en krimp
• Verbetert efficiëntie en vermindert cycletijden voor hogere productiesnelheden
• Lost problemen op vóór productie, waardoor kostbare fouten voorkomen worden
• Staat gesimuleerde testen van meerdere thermoplasten toe zonder verspilling van echte materialen
• Integreert met CAD-suites om de ontwerpworkflow te vereenvoudigen
• Draait meerdere simulaties tegelijkertijd
• Genereert rapporten voor eenvoudige communicatie met teamleden, klanten, etc.

Populaire spuitgiet simulatie software

Bekende IM simulatiepakketten zijn Autodesk Moldflow, CoreTech Moldex3D, SOLIDWORKS Plastics, SIGMASOFT Virtual Molding en Vero VISI Flow.

3ERP heeft jarenlange ervaring in rapid tooling en laag-volume spuitgieten. Neem contact op voor een gratis offerte vandaag.