Témata
Reklama

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.

Samotný proces vstřikování do forem je složitý z hlediska času, tlaku, teploty a dalších parametrů týkajících se materiálů a nástrojů. V minulosti to znamenalo, že konstruktéři vysoce kvalitních plastových dílů a forem potřebovali značné zkušenosti, aby dokázali mezi všemi těmito proměnnými najít rovnováhu. Kromě detailního návrhu součástí je od samotného počátku vývoje nutné brát v potaz proveditelnost výroby. Tím se předejde nákladným změnám procesu nebo forem, které by mohly zásadně zpozdit uvedení výrobku na trh. Čím dříve se tento aspekt navrhování podaří optimalizovat, tím lépe.

Reklama
Reklama

Vývoj plastových dílů s využitím simulací

Řešení potenciálních překážek při vstřikování do forem nabízí simulační software: Uživatelé mohou provádět virtuální testy za skutečných provozních podmínek a zkoušet tak své návrhy v raném stadiu vývoje. Testy závislé na široké řadě parametrů lze provádět v průběhu celého postupu navrhování. Simulace tak umožňují analyzovat návrh ještě před výrobou vstřikovací formy. Tím se předejde jejím drahým změnám, optimalizuje se kvalita vyráběné součásti a podstatně se zkrátí doba vývoje.

SolidWorks Plastics poskytuje uživatelům účinné funkce pro simulaci vstřikování do forem, aby mohli identifikovat potenciální problémy s výrobou a cíleně je odstranit. Software se hodí jak pro návrháře plastových součástí, tak pro výrobce nástrojů pro vstřikování do forem. Už v počáteční fázi vývoje výrobku je možné předpovědět možné chyby ve výrobě. Lze jim předejít změnami návrhu součásti nebo nástroje, materiálu nebo procesních parametrů.

Aplikace SolidWorks Plastics

Aplikace SolidWorks Plastics je plně integrována v softwaru SolidWorks, takže uživatelé pracují ve známém prostředí. Změny se okamžitě projevují ve 3D modelu a lze je hladce přenášet do posouzení vyrobitelnosti. Odpadají tak časově náročné opakované exporty a importy.

Výkonné síťové algoritmy dokážou rychle mapovat i složité geometrie – od velmi tenkých až po formy pro výlisky s tlustými stěnami nebo smíšenými charakteristikami. Software rovněž obsahuje komplexní databázi zhruba pěti tisíc nejnovějších plastových materiálů, kterou lze kdykoliv volně rozšiřovat a upravovat. Přehledné rozvržení nabídek provádí uživatele postupem vytváření simulací a nabízí také průvodce pomáhajícího s interpretací výsledků. I příležitostní uživatelé tak mohou identifikovat potenciální problémy v raném stadiu a přijmout správná rozhodnutí, jež zlepší kvalitu a vyrobitelnost.

Konstruktéři forem pro vstřikování plastů mohou rychle optimalizovat místa vzniku vzduchových bublin, složené formy či postup plnění. Konstruktéři plastových dílů zase díky produktu SolidWorks Plastics získají okamžitou představu, jak upravit sílu stěny výrobku, body vstřiku, použitý materiál i geometrii.

SolidWorks Plastics je k dispozici ve dvou verzích, které jsou přizpůsobeny různým potřebám v rámci vývojového procesu. Návrháři plastových součástí mohou s pomocí aplikace SolidWorks Plastics Professional posuzovat dopad změn tloušťky stěn, bodu vstřikování, materiálu nebo návrhu součásti na vyrobitelnost dílů. Vývojáři nástrojů pro vstřikování do forem mohou s pomocí aplikace SolidWorks Plastics Premium získat podrobný přehled o chování forem, včetně možností optimalizace bodů vstřikování a rozvodných systémů.

Co lze simulací zjistit

Tento simulační software nabízí řadu funkcí, díky nimž mohou návrháři stanovit zásadní předpoklady o plnicím a udržovacím tlaku již od počátku vývoje. Je možné formu na příslušném stroji zcela zaplnit? Kde dvě svařované plochy vytvoří klíčové styčné linie? V jakých bodech vyžaduje součást ventilaci a kde se má nacházet bod vstřikování, aby byla forma rovnoměrně vyplněna? Jaké jsou procesní parametry týkající se rozložení teploty a tlaku, doby tlakového působení pro zaplnění a udržení? A jak má být součást navržena, aby byla zajištěna optimální doba chlazení? SolidWorks Plastics také pomůže posoudit body ponoru, volumetrické smrštění a určit ideální dobu cyklů.

Kratší doba vývoje výrobků, lepší komunikace, vyšší ziskovost

Díky přesnému předvídání možných chyb ve výrobě s pomocí simulačních funkcí zcela odpadají fáze odstraňování problémů, které dříve trvaly týdny. Proces navrhování je podstatně efektivnější, neboť lze virtuálně posoudit vhodnost použití různých variant. Uživatelé tak mohou problémy odstranit bez nutnosti testování prototypů. Drahý pracovní čas rovněž ušetří uživatelsky vstřícný systém s komplexní databází a efektivními funkcemi. Výsledkem je podstatná úspora času nutného pro uvedení výrobku na trh, zaručená kvalita součástí a dodržení plánovaného rozpočtu.

Nástroj Result Adviser poskytuje praktické rady při navrhování i tipy pomáhající při diagnostice a řešení problémů. Tyto nanejvýš užitečné informace umožňují získat úplný přehled nad postupem vstřikování plastů, vedou k lepším konstrukčním rozhodnutím a v důsledku i kvalitnějším výrobkům.

Podrobné zobrazení výsledků, animace plnění a výkazy, které lze automaticky vytvořit, rovněž přispívají k lepší komunikaci a efektivnější spolupráci mezi různými odděleními a firmami, jež se na vývoji výrobku podílejí.

Pro použití simulačního softwaru jako SolidWorks Plastics ve výrobě plastových součástí a nástrojů pro vstřikovací formy hovoří řada faktorů. Zejména kratší doba vývoje, předvídání a předcházení výrobním vadám už od raného stadia procesu – a také vyšší kvalita výrobků. Úspora dosažená díky simulačnímu nástroji vzhledem k popsaným výhodám rychle překročí investici a náklady na implementaci.

Miloš Hrazdíra

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

Reklama
Firmy
Související články
Investice do softwaru pro formařinu se vrátila do měsíce

Společnost Formaplex Limited se sídlem ve Velké Británii se zabývá převážně vývojem a výrobou hliníkových a ocelových vstřikovacích forem pro firmy z oblasti automobilového a leteckého průmyslu. Její investice do softwaru VISI Flow se vrátila už po prvním měsíci používání.

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.

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
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

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
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.

Nový materiál ASA pro 3D tisk v osmi různých barvách

Společnost MCAE Systems, oficiální distributor firmy Stratasys, rozšířila nabídku materiálů pro 3D tisk o nové digitální materiály a také o termoplast ASA dostupný v osmi barvách. ASA nyní nabízí nejširší barevnou škálu ze všech materiálů pro technologii FDM.

Problematika vstřikování plastových dílů pro automobily

Příspěvek popisuje podmínky pro výrobu vstřikovaných plastových dílů pro automobily včetně vznikajících problémů a navazuje na článek Snížení rizika vzniku vad při vstřikování plastových dílů, který byl uveřejněn v příloze Plasty časopisu MM Průmyslové spektrum č. 3/2014 (viz též www.mmspektrum.com/140312). Autor vychází z dlouholeté zkušenosti ve firmě Plast Form Service I. M., která se výrobou těchto dílů zabývá již od roku 1998.

Technologie 3D tisku míří do běžné praxe

Technologie pro rychlou výrobu modelů a prototypů prostřednictvím 3D tisku dnes zažívají nebývalý rozmach a stávají se stále dostupnějšími i pro malé firmy nebo jednotlivce. K dispozici je řada profesionálních tiskáren i „low cost“ modelů v ceně od několika desítek tisíc korun. Pro nejnáročnější aplikace slouží vysoce výkonná zařízení označovaná jako 3D výrobní systémy.

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.

Digitální prototypy v techologii vstřikování plastů

Analýzy digitálních prototypů v Autodesk Simulation Moldflow umožňují provádět optimalizaci celého vstřikovacího procesu plastů, od optimalizace designu samotného výrobku přes nastavení vstřikovacího stroje a výběru nejvhodnějšího plastu až po optimalizaci výrobního nástroje, tj. vstřikovací formy. To vše po stránce technologické i pevnostní.

Budoucnost v simulacích vstřikování plastových dílů

Přesnost predikce budoucí kvality plastových dílů a forem pomocí simulačního softwaru pro vstřikování se stále zvyšuje. Je to dáno zejména využitím stále dokonalejších výpočetních technik a modelů. Zároveň roste šíře nabízených modulů pro různé technologie vstřikování.

Vnitřní napětí v plastovém výrobku

Vstřikované plastové výrobky mají různou úroveň vnitřního (zbytkového) napětí. Vnitřní napětí ovlivňuje kvalitu výrobku, především pak jeho pevnost, rozměrovou přesnost a u transparentních dílů vznik případných vzhledových vad.

Principy konstrukce plastových výlisků

Rychlý vývoj moderních 3D CAD systémů způsobil evoluční krok v návrhu produktů, jehož výsledkem jsou organičtější formy se vzrůstající složitostí. Cílem tohoto článku je zaměřit se na nové konstrukční principy a jejich dopad na obrábění a výrobní procesy.

Optimalizace ziskovosti plastového výlisku

Expertní systém CalcMaster 7.2 pracující na principu odražené vlny vnáší nové možnosti do procesu nabídky a poptávky pro formy na plasty a lehké kovy.

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