Hűtés és gátpozíció optimalizálása kísérlettervezéssel

A fröccsöntés során az optimális gátpozíció és hűtés alkalmazása kulcsfontosságú a végtermék minősége, a gyártási hatékonyság és a költségek szempontjából. A megfelelő gátelhelyezés biztosítja, hogy az ömledék egyenletesen töltse ki a formaüreget, elkerülve a légzárványokat és a hideg hegedési vonalakat. Az optimális hűtési rendszer lehetővé teszi az egyenletes hőmérséklet-eloszlást, csökkentve a zsugorodásból eredő hibákat és javítva a felületi minőséget. Emellett a gyorsabb hűlésnek köszönhetően csökkenti a ciklusidőt, növelve a termelékenységet.

Kihívás

Annak érdekében, hogy megtaláljuk az ideális kialakítást, vizsgálnunk kell:

• a különböző hűtési kialakítások hatékonyságát;
• a gátak pozíciójának, típusának és számának hatását;
• a fröccsparaméterek változtatásának hatását;
• a hűtés és a gátelrendezés egymásra gyakorolt hatását.

Módszertan, alkalmazott szoftverek

• Moldex3D
• Végeselemes módszer (FEM)
• Kísérlettervezés (DOE)

Mérnöki megoldás

A Moldex3D Expert modulja lehetőséget kínál arra, hogy kísérlettervezéssel vizsgáljuk nem csupán a fröccsöntési paraméterek, hanem a geometria módosítások hatását is, mint például a hűtés és a gátelrendezés, bemenetként megadott hálók segítségével.
Jelen példában egy- illetve kétgátas koncepciók, valamint egyenes szakaszokból kialakított, illetve formakövető hűtések közül keressük a legideálisabbat.

A különböző geometriai paramétereken kívül az ömledék hőmérséklet változtatásának hatását is vizsgáltuk. A Moldex3D anyagadatbankja által javasolt tartományból 3 hőmérséklet értéket használtunk. Továbbá, a fentieken kívül lehetőségünkben áll más paraméterek vizsgálata is, mint például különböző alapanyagok, utónyomások, hűtési idők stb.

Az optimális koncepció megtalálásához minőségi jellemzőket tudunk megadni, melyeket lehetőségünk van súlyozni a feltétel fontosságának függvényében.
Jelen példában egy csatlakozó méretet, maximális ömledékcsatorna nyomást, valamint a maximális záróerőt figyeltük, de lehetőség van síklapúság, 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. Ebben az esetben ez 265°C-os ömledék hőmérsékletet, formakövető hűtést és kétgátas kialakítást jelent.
• Képes a háló fájlokat is bemeneti paraméterként kezelni, így számításba véve a geometriai változtatásokat.
• A paraméterek eredményekre gyakorolt hatásának kiértékeléséhez grafikonokat készít, melyekről leolvasható, hogy az adott paraméter mekkora hatással van a vizsgált minőségi jellemzőre.
• Grafikonokat és táblázatokat készít, segítve a jobb átláthatóságot és a könnyebb kiértékelést.