Témata
Reklama

Efektivní vývoj plastových dílů

Vstřikování plastů je v řadě odvětví převládajícím a cenově nejvýhodnějším způsobem výroby různých dílů a výrobků. Největší výzvou přitom je znalost toho, jak se konstrukce daného dílu projeví na jeho vyrobitelnosti, a naopak, a to již před samotným zahájením výrobního procesu. Důležitou roli tu proto mohou sehrát simulační technologie.

Vstřikování plastů je sám o sobě velmi komplikovaný proces, ve kterém je nutné zohlednit čas, tlak, teplotu a další specifické parametry materiálu i použitých forem. Vedle detailní konstrukce daného dílu je nutné již ve velmi raných fázích produktového vývoje dbát na jeho výrobní proveditelnost. Jen tak se lze vyvarovat nákladných změn procesu a/nebo forem, které mohou vést k výraznému zdržení uvedení výrobku na trh. Zde jsou dobrým pomocníkem moderní simulační softwarové nástroje, které umožňují během celého konstrukčního procesu provádět zkoušky s rozličnými parametry v reálných provozních podmínkách. Navíc – a to je klíčové – virtuální simulace dovolují provádět analýzu konstrukce ještě předtím, než je vyroben vstřikovací nástroj.

Reklama
Reklama
Reklama

Vývoj založený na simulacích

Uživatelům SolidWorks Plastics jsou k dispozici simulace vstřikování, díky nimž mohou identifikovat a odstranit možné problémy spojené s konstrukcí. SolidWorks Plastics je plně integrován do řešení SolidWorks a uživatelé pracují v důvěrně známém prostředí. Změny na 3D modelu se ihned zohlední a mohou být okamžitě využity pro vyhodnocení možných dopadů na výrobní proces. Zcela tak odpadají průtahy spojené s exportem a importem dat.

Results Adviser nabízí konstrukční poradenství a tipy pro odstranění chyb.

SolidWorks Plastics je aktuálně dostupný ve dvou verzích podle specializace uživatele. Konstruktérům, kteří navrhují plastové díly, je určeno řešení SolidWorks Plastics Professional, jež umožňuje vyhodnocovat dopady změn v tloušťce materiálu, umístění vstřikovacích bodů nebo složení materiálu. Vývojáři vstřikovacích nástrojů využijí SolidWorks Plastics Premium k rychlému vytváření výkresů jednorázových forem, vytváření a analýze vstřikovacích nástrojů včetně vstřikovacích pouzder, vstřikovacích kanálů a vtoků. Kromě toho je možné vstřikovací systémy vyvážit a odhadnout čas vstřikování, uzavírací sílu a množství vstřikovaného plastu. To umožňuje uživatelům optimalizovat jejich konstrukci plastifikační jednotky a vyhnout se tak nákladnému zpětnému dolaďování.

Nerovnoměrnému plnění jako v tomto nástroji se dvěma tvarovými dutinami lze díky SolidWorks Plastics zabránit.

Simulační softwarové nástroje nabízejí řadu funkcionalit, které konstruktérům dokážou odpovědět na důležité otázky ještě před samotným vstřikovacím procesem. Může být forma využita na daném vstřikovacím lisu? Kde na sebe navazují dvě teplotní pásma a vytvářejí studené spoje? Na kterých místech musí probíhat odvzdušňování dutiny formy a kde musejí být umístěny vtoky, aby se forma rovnoměrně naplnila? Jaké procesní parametry dávají smysl z hlediska rozdělení teploty a tlaku, času vstřikování a dotlaku a jak musí být díl konstruován pro optimální dobu ochlazování? S pomocí SoldidWorks Plastics je možné vyhnout se povrchovým vadám výlisků nebo jejich smrštění a také stanovit ideální časové cykly.

Krok za krokem k optimální konstrukci

Prvním krokem při vytváření nové simulace je síťování modelu. Daný díl může být síťován buď automaticky, nebo u něj uživatel může nastavit parametry a všechny aspekty řídit manuálně. Hustotu a kvalitu finální sítě je možné snadno určit. Na stanovených částech je navíc možné automaticky vyhotovit hustší síť pro získání přesnějších výsledků. Výkonný síťovací algoritmus dokáže rychle zobrazit komplexní geometrické tvary od velmi tenkých po ty s velmi silnými stěnami a smíšenými formami.

V SolidWorks Plastics mohou uživatelé sami analyzovat i velmi silnostěnná tělesa.Po vytvoření sítě je možné konfigurovat zbývající analýzu. Sem patří výběr typu plastu, který bude využit pro výrobu daného produktu. SolidWorks Plastics disponuje obsáhlou databází s více než 4 000 nejčastěji používanými materiály s detailními reologickými a termickými vlastnostmi. Ty je navíc možné kdykoli zdarma rozšiřovat a upravovat. V rámci posledního kroku se stanoví umístění vtoku, tedy místa, kde tavenina vystupuje do formy. To lze později ještě změnit, aby bylo možné ověřit různé konstrukční varianty a plastový díl optimalizovat pro vstřikování.

Také velmi tenkostěnné plastové díly s komplexní geometrií lze pomocí simulačního softwaru rychle a přesně přezkoušet.

Uživatele softwaru provádí simulačním programem uživatelsky přívětivé rozhraní a i při interpretaci výsledků jsou jim k dispozici odpovídající asistenti, jako třeba Results Adviser. Ten navrhuje z praxe vycházející konstrukční návrhy a poskytuje tipy pro odstranění chyb. S těmito informacemi je možné identifikovat možná problematická místa a učinit správná rozhodnutí, která zvýší kvalitu produktu a usnadní jeho výrobu.

Díky přesným předpovědím možných výrobních chyb prostřednictvím simulace odpadá dosud často i týdny trvající fáze jejich odstraňování. Konstrukční proces je mnohem efektivnější, protože varianty možných způsobů odstranění problematických míst je možné otestovat již virtuálně, aniž by bylo nutné podstupovat reálné testování prototypů. Snadná ovladatelnost řešení a obsáhlá databanka materiálů zase pomáhají ušetřit náklady za drahocenný pracovní čas a zajišťují rychlou návratnost investice do softwarového řešení.

Miloš Hrazdíra

Dassault Systèmes SolidWorks
Stepan.Kacena@grayling.com
www.solidworks.cz/produkty/solidworks-plastics

Reklama
Firmy
Související články
Příprava pracovníků pro výrobu technologií vstřikování plastů

Následující příspěvek představuje jeden ze způsobů přípravy pracovníků ve firmách, jejichž hlavní pracovní náplní je technologie vstřikování plastů

Zavedení nového softwaru zefektivnilo konstrukci forem

Společnost Dramco Tool & Die Co. z Grand Islandu se specializuje na výrobu komplexních vstřikovacích forem pro automobilový a spotřební průmysl. S ohledem na potřebu upgradovat a změnit systém konstrukce a výroby forem za účelem zvýšení efektivity začala hledat systém, který by umožňoval rychlou konstrukci forem, automatizaci některých procesů a umožňoval práci jak s objemovými tělesy, tak s volnými plochami.

Plasty a robot – jde to dohromady?

Žijeme v době, kdy nás plasty provázejí na každém kroku. Možná si ani neuvědomujeme, kde všude nám pomáhají, kde nás ovlivňují. Od tužky či propisky přes klávesnici, u které sedíme skoro každý den, po stravování a umělohmotné vařečky, které nahradily ty dřevěné, jež používaly naše babičky. Snažíme se usnadnit si život. Těžké díly ze železa vyměnit za lehčí, plastové. Stejně tak i tvůrci softwaru se snaží zjednodušit výrobu.

Související články
První plnobarevná stolní 3D tiskárna

Společnost Mcor představila jako první na světě plnobarevnou stolní 3D tiskárnu Mcor ARKe a klade si za cíl dostat tuto 3D tiskárnu do každé kanceláře či učebny.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Efektivní vývoj plastových dílů a vstřikovacích forem

V mnoha odvětvích – včetně automobilového průmyslu, zdravotnických technologií nebo spotřebního zboží – představuje proces vstřikování do forem nejpoužívanější a ekonomicky nejvýhodnější metodu výroby plastových dílů. Zásadní je zde povědomí, jak návrh jednotlivých dílů ovlivní jejich vyrobitelnost, a naopak – a to ještě před zahájením výroby. Řešení nabízí konstrukční simulace.

Automatická optimalizace plastového výrobku, formy a vstřikovacího procesu

Virtuální a reálná optimalizace procesu vstřikování plastů Varimos (Virtual And Real Injection Moulding Optimisation System) je expertní systém německé firmy Simcon GmbH. Sestává ze dvou základních částí – virtuální a reálné.

3D tisk nabízí příležitosti pro byznys

Bouřlivý rozvoj v oblasti 3D tisku a aditivní výroby a „demokratizace“ tohoto odvětví vytvořily prostor pro nové obchodní příležitosti. Ty sahají od domácích hobby strojů k potenciální výstavbě budov s pomocí 3D tisku ve vesmíru.

Virtuálně na veletrh

Svět se nám doslova před očima přelévá do online prostoru. To, že se na internet přesune mnoho služeb a komodit bylo jasné už od rozšíření a zvýšení dostupnosti internetu široké veřejnosti. Letošní pandemická situace však tento přerod ještě více umocnila. Ostatně i v průmyslu nás již několik posledních let doprovázejí hesla jako Internet věcí, digitalizace, big data, cloud apod. Oblíbené semináře a konference dostaly virtuální podobu a koncem listopadu si také 17 vystavovatelů a okolo 300 návštěvníků vyzkoušelo první virtuální odborné B2B setkání s názvem Výroba forem 2020.

Rodinné podnikání v přesné strojařině

Brněnská firma VKV Horák se zabývá konstrukcí, vývojem a výrobou přístrojové mechaniky, přípravků, jednoúčelových strojů, forem pro vstřikování plastů, lití polyuretanových dílů a vakuovému tváření plastů. S jejím zakladatelem, panem Zdeňkem Horákem, jsme si povídali o aspektech podnikání v českém prostředí, o vzdělávání, kvalitě škol, průmyslu budoucnosti.

Aditivní a hybridní výroba 3D tiskem

Rychlý rozvoj 3D tisku v posledních letech nejenže zpřístupnil tuto technologii spotřebitelům, ale také umožnil nové typy aditivní a hybridní výroby.

Problematika dějů při svařování plastů vybranými technologiemi

V současnosti průmyslově využívané technologie svařování plastů mohou do výrobního procesu vnést neočekávané problémy. Cílem článku je seznámit čtenáře s možnými úskalími, která mohou nastat při svařování některých typů plastů vybranými technologiemi.

Výroba stavebnic leteckých modelů

Pamětníci si možná vzpomenou na reportáž o výrobě plastikových leteckých modelů, která vyšla v MM Průmyslovém spektru 1, 2/2004. Když jsem loni na setkání uživatelů softwaru NX potkal pana Vladimíra Šulce, jednoho ze zakladatelů společnosti Eduard – Model Accessories, pozval mě, ať se k nim do Obrnic přijedu znovu podívat, protože za tu dobu se mnohé změnilo.

Uniplast Brno vstoupil do druhé padesátky

V roce 2015 vstoupil Uniplast Brno do druhé padesátky let své činnosti, proto mi dovolte ohlédnout se za jeho pracovní činností v uplynulém roce. V souladu s prací v předešlém období navázal na tradiční konference, konzultace, exkurze, semináře a publikační činnost.

Automatizační řešení pro kratší doby cyklů

Díky nové funkci active vibration control rozpoznají lineární roboty Engel viper nejen své vlastní vibrace, ale mohou také reagovat na vibrace, které jsou způsobeny vnějšími vlivy. Aktivní kompenzace kmitání během běžícího procesu zvyšuje rychlost nastavení polohy a zkracuje dobu cyklu.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit