Pozycja technologii Autodesk Moldflow w procesie powstawania nowych produktów

Transkrypt

1 Pozycja technologii Autodesk Moldflow w procesie powstawania nowych produktów Zadaniem każdej firmy jest przełożenie zasoów własnych na zyski jej Klientów i jednocześnie podwyższanie wartości kapitału dla swoich właścicieli. Wszystko to próbuje się osiągnąć przez produkcję towarów i/lub usług. Wysoka wydajność produkcji pozwala osiągnąć wysoki poziom życia i awans kulturowo-intelektualny. Nowe technologie umożliwiają ciągłe doskonalenie jakości i są pomocne w rozwiązywaniu problemów demograficznych i ekologicznych. Obok zmian w naszej gospodarce następują również zmiany w systemie wartości, co zmusza nas ciągle do przeorientowania naszego myślenia i działania. Przedsiębiorstwa muszą szybko dostosowywać się do zmiennych uwarunkowań. Sukcesy zależne są od umiejętności dynamicznego dostosowania się do tych zmian. Dobrze prosperujące przedsiębiorstwa postrzegają te zmiany jako swoje szanse. Gdy wieje wiatr przemian, jedni budują mury a inni wiatraki Nieustający wzrost produkcji tworzyw sztucznych na świecie i wciąż przewyższające tę produkcję zapotrzebowanie, powodują gwałtowny rozwój ich technologii. W ślad za tym rośnie zapotrzebowanie na wykształconych technologów i konstruktorów, przygotowanych do pracy w przemyśle bezpośrednio po ukończeniu studiów. Najważniejszą obecnie inicjatywą gospodarczą w przemyśle samochodowym jest zwiększanie udziału intelektualnego wszystkich pracowników, biorących udział w procesie produkcji towarów i usług. Nieustającym zadaniem dyrekcji firm jest inicjalizowanie zmian procesowych przy pomocy odpowiednich inwestycji, celem umocnienia i rozbudowania własnej pozycji na rynku. Systemy informatyczne (narzędzia), umożliwiające generowanie i testowanie nowych produktów już w wirtualnej fazie ich powstawania, są jednym z trzech podstawowych filarów wspierających nas w drodze do sukcesu. Metodyczna implementacja tych wysokich technologii oraz doświadczenia wewnątrz-firmowe, płynące z długoletniej, interdyscyplinarnej praktyki, są również nieodzowne dla spełnienia wymagań, które musimy spełnić w drodze do celu. 9

2 Pozycja technologii Autodesk Moldflow w procesie powstawania nowych produktów Globalna pozycja technologii Autodesk Moldflow Autodesk Moldflow jest wiodącym w branży oprogramowaniem, służącym do optymalizacji oraz automatyzacji procesów w przemyśle przetwórstwa wtryskowego tworzyw sztucznych. Oprogramowanie Moldflow powstało pod koniec roku 1978 i należy do najstarszych systemów CAE na świecie. Szybki, ciągły rozwój i trzydziestoletnie doświadczenia w branży polimerowej sprawiają, że oprogramowanie Moldflow jest niekwestionowanym liderem w swojej branży. Procesowe zadania symulacji Moldflow Największym zyskiem dla Użytkowników technologii Autodesk Moldflow jest permanentne doskonalenie wiedzy i jej wymiana między poszczególnymi działami firmy podczas wdrażania i wykonywania procesu formowania wtryskowego. Oprogramowanie Autodesk Moldflow podzielone jest na dwie grupy konfiguracji modułowych: 1. Autodesk Moldflow Adviser łatwy w zastosowaniu produkt dedykowany dla konstruktorów wyprasek i mniejszych firm, zajmujących się produkcją form wtryskowych. 2. Autodesk Moldflow Insight jest obszernym pakietem programów z narzędziami do symulacji, analizy, optymalizacji i zatwierdzania, stosowanym przez ekspertów przetwórstwa tworzyw sztucznych. Adviser Design: służy do prowadzenia symulacji wypełniania pojedynczych wyprasek bez uwzględnienia budowy formy wtryskowej, czyli układu zasilającego i chłodzącego. Niektóre możliwości pakietu Adviser Design to: 1. Dobór optymalnego tworzywa polimerowego 2. Dobór liczby i rozmieszczenia punktów wtrysku 3. Dobór optymalnych parametrów wtrysku 4. Dostępne wyniki obliczeń: Fill Time rozkład czasu wypełnienia wypraski Plastic Flow wypełnianie gniazda formującego tworzywem Confidence of Fill rozkład pewności wypełnienia Quality Prediction rozkład przewidywanej jakości Pressure At End Of Fill rozkład wymaganego ciśnienia wtrysku Pressure Drop spadki ciśnienia podczas wypełniania gniazda formującego Temperature At flow Front rozkład temperatury czoła stopu Orientation At Skin orientacja włókien w warstwie przypowierzchniowej wypraski Average Temperature średnia temperatura wypraski podczas trwania cyklu Frozen Layer Fraction At End Of Fill rozkład udziału warstwy zestalonej na grubości ścianki, zarejestrowany na końcu fazy wypełniania Grow From analiza wskazująca, z którego punktu wtrysku wypełniony został dany obszar (dla wyprasek z wieloma punktami wtrysku) Sink Marks Estimate rozkład zapadnięć przedstawiony w postaci palety kolorów Sink Marks Shaded rozkład zapadnięć przedstawiony za pomocą modelu zacienionego 5. Wykrywanie: Węzłów cieplnych Zapadnięć (wciągów) Zamknięć powietrza Linii łączenia strug 6. Optymalizacja geometrii wypraski z punktu widzenia: Grubości ścianki Pewności wypełnienia Wypełniania gniazda w formie Przewidywanej jakości Rozmieszczenia elementów wypływowych, żeber, rowków montażowych, zaczepów 7. Tworzenie animowanych raportów symulacji w postaci: *.HTML, *.DOCX, *.PPTX. 8. Tworzenia kalkulacji ekonomicznych produkcji. 10

3 Adviser Manufacturing jest rozszerzeniem możliwości oprogramowania Adviser Design. Wykorzystywany jest przez konstruktorów form wtryskowych. Umożliwia: 1. Dokonywanie symulacji wtrysku dla form: Jedno-gniazdowych (Single-Cavity Mold) Wielo-gniazdowych z wypraskami identycznymi (Multi-Cavity Molds) Wielo-gniazdowych z wypraskami zróżnicowanymi (Family Molds) 2. Dokonywanie symulacji wtrysku dla form z uwzględnieniem budowy układu zasilającego: Zimno-kanałowego Gorąco-kanałowego Mieszanego 3. Dobór przekrojów segmentów, wchodzących w skład układu zasilającego (przewężki, kanały doprowadzające, dysze wtryskowe) 4. Balansowanie wypełnienia form wielo-gniazdowych 5. Prowadzenie symulacji wtrysku z wykorzystaniem dwóch metod dyskretyzacji modelu: Dual Domain przeznaczona dla wyprasek cienkościennych (domyślna w module Autodesk Moldflow Adviser Design) 3D przeznaczona dla wyprasek grubościennych oraz o silnie zróżnicowanej grubości ścianki 6. Uzyskiwanie dodatkowych informacji dotyczących: Czasu wtrysku Czasu cyklu Wymaganej siły zwarcia formy Objętości wtrysku Adviser Advanced jest kontynuacją możliwości oprogramowania Adviser Manufacturing. Umożliwia: 1. Symulację wtrysku dla form z uwzględnieniem budowy układu chłodzącego 2. Projektowanie układu chłodzącego (dobór wymiarów i rozmieszczenia segmentów chłodzących) w celu: Zapewnienia jak największej wydajności odbioru ciepła przy jak najmniejszym obciążeniu modułu chłodzącego wtryskarki Ujednolicenia czasu zestalania dla całej wypraski celem minimalizacji deformacji i skracania czasu cyklu 3. Modelowanie fazy docisku w celu uzyskania jak najlepszych efektów końcowych 4. Określanie tendencji, wartości i przyczyn deformacji wypraski 5. Wymianę danych z innymi systemami MES, takimi jak ANSYS, ABAQUS (MSA) 6. Dostępne wyniki obliczeń: Circuit Pressure rozkład ciśnienia chłodziwa w układzie chłodzącym Circuit Coolant Temperature rozkład temperatury chłodziwa w kanałach chłodzących Circuit Flow Rate rozkład wydatku chłodziwa w układzie chłodzącym Circuit Reynolds Number rozkład liczby Reynoldsa w kanałach chłodzących Cooling Quality rozkład jakości chłodzenia Cooling Time Variance rozkład zróżnicowania czasu chłodzenia Temperature, Part średnia temperatura wypraski podczas cyklu Temperature Variance - rozkład zróżnicowania temperatury gniazda formującego Time To Reach Ejection Temperature - rozkład czasu zestalania wypraski Volumetric Shrinkage rozkład skurczu objętościowego Warpage Indicator rozkład deformacji całkowitej wypraski (wywołany wszystkimi trzema efektami) Warpage Indicator, Cooling składowa deformacji całkowitej wywołana przez zróżnicowanie czasu chłodzenia Warpage Indicator, Shrinkage składowa deformacji całkowitej wywołana przez zróżnicowanie skurczu lokalnego Warpage Indicator, Orientation składowa deformacji całkowitej wywołana orientacją włókien tworzywa polimerowego 11

4 W oprogramowaniu Autodesk Moldflow Insight rozróżniamy następujące pakiety licencyjne: Insight Basic Flow odpowiada na podstawowe pytania, dotyczące wypełniania gniazda formującego tworzywem polimerowym. Umożliwia określanie wymaganego ciśnienia wtrysku, czasu wypełnienia, rozkładu temperatury czoła stopu itd. Fusion metoda dyskretyzacji modelu wypraski, która jest wykorzystywana w symulacji wyprasek cienkościennych. 3D metoda dyskretyzacji modelu wypraski, która jest wykorzystywana w symulacji wyprasek grubościennych, oraz o silnie zróżnicowanej grubości ścianki. Synergy - moduł umożliwiający przygotowanie modelu do analizy oraz ocenę jej wyników. Reactive wtrysk materiałów termoutwardzalnych Pełny zakres funkcyjny oprogramowania Autodesk Moldflow Adviser Manufacturing jest częścią składową tej konfiguracji. Insight Performance jest rozszerzeniem funkcjonalnym pakietu Insight Basic o moduły: Cool umożliwia wykonywanie symulacji wtrysku z uwzględnieniem budowy układu chłodzącego formy wtryskowej, optymalizując równomierność oraz wydajność odbioru ciepła z wypraski. Warp moduł pozwalający na przewidywanie tendencji i wartości deformacji wyprasek, jej redukcji, oraz kontroli procesu zestalania. Fiber umożliwia wizualizację procesów zachodzących podczas wtrysku wyprasek dla materiałów napełnionych włóknem szklanym. Shrink pozwala na przewidywanie rozkładu skurczu lokalnego. Optim optymalizacja parametrów wtrysku na wtryskarce. Oprogramowanie dobiera profil wtrysku na podstawie maksymalnej prędkości przepływu, ilości dostępnych kroków profilowania wtrysku, oraz czasu zwłoki wtryskarki. Stress określa wpływ przebiegu wtrysku na: wytrzymałość mechaniczną wypraski i jej deformacje. CAE Interface pakiet umożliwiający wymianę danych pomiędzy Moldflow, a innymi systemami CAE takimi jak: ANSYS, ABAQUS, LS DYNA (MSA). Microchip ekspansja ciepła od tworzywa do obtryskiwanego układu półprzewodnikowego. Underfill przewiduje wypełnianie tworzywa podczas obtryskiwania układów półprzewodnikowych. Pełny zakres funkcyjny oprogramowania Autodesk Moldflow Adviser Advanced jest częścią składową tej konfiguracji. 12

5 Insight Advanced Jest rozszerzeniem funkcjonalnym pakietu Insight Performance o moduły: Birefriengence moduł umożliwiający określanie stopnia załamania światła, wykorzystywany w wypraskach optycznych takich, jak reflektory samochodowe, soczewki optyczne, panele urządzeń RTV. MuCell technologia polegająca na dostarczeniu gazu CO 2 lub N 2 do końcowych obszarów układu plastyfikującego wtryskarki. Sprężone pory gazu wymieszane z uplastycznionym polimerem są wtryskiwane do formy. Uplastyczniony polimer wraz z wtrąceniami sprężonego gazu posiada znacznie niższą lepkość, co pozwala na redukcję ciśnienia wtrysku. Pory gazu w gnieździe formującym ulegają rozprężeniu, co eliminuje potrzebę docisku, redukuje wymaganą siłę zwarcia, eliminuje zapadnięcia. Gas symulacja wtrysku z gazem. Co-injection wtrysk dwu-komponentowy. Injection Compression wtrysk wyprasek ultra-cienkościennych, które wykonywane tradycyjną technologią wtrysku wymagałyby dużych wartości ciśnienia wtrysku. Wtrysk materiału odbywa się do niecałkowicie zamkniętej formy (odległość pomiędzy stemplem i matrycą jest większa). Gniazdo jest wypełniane tylko częściowo. Dalsza część wypełnienia i dopakowania realizowane są przez układ zamykający formy. Wiodące w branży Firmy postępują według następujących zasad: Analizują i optymalizują każdą wypraskę i konstrukcję formy Rozważają ograniczenia produkcyjne już w fazie projektowania Implementują technologię symulacji procesów we wszystkich ich fazach Im szybciej podejmiemy poprawną decyzję, tym bardziej jest ona wartościowa Im później odkryjemy złą decyzje, tym bardziej staje się ona kosztowna Zbigniew Eugene Radomski Empimeth Consult 13