Fröccsöntési paramétererek vizsgálata kísérlettervezés módszerrel

A Kísérlettervezés (DOE) egy rendszerszintű megközelítés, amelyet arra használunk, hogy megtervezzük, végrehajtsuk és kiértékeljük kísérleteinket, méréseinket a tényezők (független változók) és azok hatásainak (függő változó) megértésére. A módszer lehetővé teszi több változó egyidejű vizsgálatát, ahelyett, hogy minden egyes változót külön-külön tesztelnénk, ami időigényes és kevésbé hatékony.

Kihívás

Fröccsöntésnél a következő kihívásokkal szembesülünk az elemzés során:

• A fröccsöntés számos termékjellemzőket befolyásoló tényezőt foglal magába, mint például az ömledék hőmérséklet, a fészeknyomás, a szerszám kialakítása, a hűtési sebességek és az anyag tulajdonságai. A tényezők egymásra gyakorolt hatásainak kezelése és elemzése bonyolult lehet.
• A tényezők nem mindig függetlenül működnek; kölcsönhatásaik váratlan eredményeket okozhatnak. Ezeknek a kölcsönhatásoknak a meghatározása és megértése gondos tervezést és elemzést igényel.
• Problémás megállapítani, hogy melyik tényező mekkora hatással bír az eredményekre, így kérdéses lehet, hogy egy adott szituációban melyiket érdemes módosítani.
• Nehéz megtalálni a számunkra legmegfelelőbb koncepciót.

Módszertan, alkalmazott szoftver

Moldex3D, végeselemes módszer (FEM), kísérlettervezés (DOE)

Mérnöki megoldás

A Moldex3D által kínált Expert modul lehetőséget ad arra, hogy kísérlettervezéssel vizsgáljuk a fröccsöntési paraméterek hatását és megállapítsuk a számunkra legmegfelelőbb beállítást.

Jelen példában az ömledékhőmérséklet, a hűtési idő és az utónyomás hatását vizsgáljuk a kimeneti változókra. Az ömledékhőmérsékletnek a Moldex3D által javasolt tartományból állítunk be 3 értéket. A hűtési időket egy korábbi Moldex3D analízis által megállapított ideális hűtési idő alapján választjuk, az utónyomást pedig a kitöltés végén fellépő nyomás 40, 60 és 80 %-ára állítjuk be.

Az optimális koncepció megtalálásához minőségi jellemzőket tudunk megadni, melyeket lehetőségünk van súlyozni a feltétel fontosságának függvényében.
Jelen példában a síklapúságot, a maximális beömlő nyomást, valamint a maximális záróerőt figyeltük, de lehetőség van csatlakozó méretek, nyírósebesség, térfogati zsugor eloszlás és egyéb jellemzők figyelembevételére is.

Előnyök

A Moldex3D Expert modulja az alábbi előnyöket kínálja a felhasználónak:

• Számos paraméter kombinációval szimulációkat hoz létre és futtat.
• Az általunk megadott feltételek alapján meghatározza a legjobb koncepciót.
• A paraméterek eredményekre gyakorolt hatásának kiértékeléséhez grafikonokat készít, melyekről leolvasható, hogy az adott paraméter mekkora hatással van a vizsgált minőségi jellemzőre.
• Táblázatokat készít, segítve a jobb átláthatóságot és a könnyebb kiértékelést.
• Az eredmények alapján válaszfelületeket készít. Az alábbi ábrán a síklapúság látható az utónyomás és a hűtési idő függvényében.