Zhruba od 80 let minulého století se začaly rozvíjet a používat počítačové simulace vstřikování plastů. Hlavním důvodem jejich vzniku bylo pomoci navrhnout plastový díl také z hlediska vyrobitelnosti. Výsledky simulace pomáhají také ověřit konstrukci formy a co nejvíce zredukovat případné úpravy nástrojů po výrobě prvních dílců. V současné době existuje několik firem nabízejích software pro simulaci vstřikování plastů. Asi nejvíce rozšířený a známý je produkt Moldflow.

V oddělení R&D v ALCZ se Moldflow používá od roku 2010. Hlavním důvodem jeho zavedení byla podpora konstruktérů při optimalizaci dílců světlometu z pohledu vyrobitelnosti. Momentálně se u nás simulacemi zabývají dva specialisté – Dominik Gromnica a Petr Tyráček.

Hlavní náplní jejich práce je analyzovat díly ve fázi vývoje mezi Statusem 1 a 2 (před uzavřením konstrukce dílů světlometu). Požadavky na simulaci zadávají konstruktéři nebo koordinátoři nástrojů do systému požadavků na intranetu R&D.

Princip simulace

Principem počítačové simulace je vytvoření sítě definovaného počtu prvků, na níž probíhá výpočet. Síť vychází z CAD modelu daného plastového dílu. Podle ní je vypočtena síť popisující celý 3D model. Dále se zvolí příslušný materiál, místo vtoku a parametry vstřikování. Výpočet simulace probíhá většinou na výpočetním serveru. Podle náročnosti úlohy je doba výpočtu buď v řádu hodin, případně i dnů.

Co se dá z výsledků analýzy zjistit?

  • správné umístění vtoku – pozice studeného spoje,
  • lze ověřit, zda je správně navržena tloušťka stěny v kombinaci se zvoleným materiálem – dle max. tlaku,
  • zda se vypočtené deformace nachází v obvyklé toleranci,
  • riziko propadů – hledisko vzhledové kvality zobrazí výsledek chladnutí hmoty.

Kalibrace

Kalibrace programu Moldflow je jedním z dlouhodobých cílů Moldflow týmu. Jedním z nástrojů, jak ověřit přesnost výpočtů, je měření průběhu tlaku v reálném procesu. Pro měření tlaků musí být forma vybavena tlakovými senzory, jejichž jádrem je Piezoelektrický krystal, který převádí tlak na napětí.

Výstupem z měření jsou XY data, která lze vizualizovat do křivek a porovnávat s Moldflow výpočtem. Výsledky dosavadního měření prováděné v ALCZ potvrzují přesnost výpočtu Moldflow.

Ověření Moldflow

Moldflow tým aktivně ověřuje vypočtené výsledky s reálným procesem. Mezi další aktivity patří také porovnání programu Moldflow s konkurenčními programy.

Ověření deformace probíhá v programu GOM Inspect. Na barevné mapě deformací platí, že čím výraznější je barva, tím vyšší je deformace. Povaha simulovaných deformací v porovnání s deformací reálného dílce je velmi podobná.