Что больше нравится?

Четверг, 31 Октябрь 2019 04:18

Аддитивное производство для литья пластмассовых деталей

Автор 
Оцените материал
(3 голосов)

Аддитивное производство привлекательно при литье пластмассовых деталей, поскольку облегчает его охлаждение. Эта практика печати, которая соответствуют контурам стенок полости. Путем направления воды на постоянном расстоянии от краев ванны расплавленного пластика эти змеевидные каналы охлаждают детали более равномерно и быстро, чем традиционные прямые отверстия. Вставки с 3D-печатью особенно нужны для деталей с тонкими структурами, узкими углами, которые было бы трудно или невозможно формовать без деформации, следов погружения или других дефектов.

 

 

Результаты показывают, что конформное охлаждение может ускорить циклы литья под давлением на 35-50%.

Примерно через год после покупки новой машины для добавления присадок компания сделала еще один шаг, добавив программное обеспечение для моделирования процесса формования. Без возможности моделировать, как вода протекает по каналам, оптимизация геометрии контура охлаждения была бы более сложной. Моделирование также стало ключевым инструментом для обучения новых сотрудников.

Я использую специальные инструменты в программном обеспечении Cimatron от 3D Systems для проектирования оптимальных контуров охлаждения.
Специализированные инструменты в программном обеспечении Cimatron помогают ускорить разработку конформных контуров охлаждения. Каждый поворот должен быть тщательно прорисован, чтобы обеспечить турбулентный поток - ключевой фактор, отличающий одну конформно охлаждаемую форму от другой.

Я никогда не предполагал, что можно настолько глубоко погрузится в вычислительную гидродинамику (CFD). Это касается не только незнакомых аспектов 3D-печати, но и более широкого контекста, в котором выполняется процесс.

 

Формовочный вкладыш

Как и ожидалось, конформное охлаждение улучшило скорость литья под давлением на 30 процентов, а также улучшило качество деталей. Теперь практически все формы, содержат вставки с 3D-печатью.
Помимо прочего, время разработки, затраты на материалы и время на самом принтере приводят к тому, что коэффициент производительности в цехе выше, чем при обработке на станках с ЧПУ. Даже при правильной геометрии отклонения от обработанных пластин часто требует тщательного внимания к оптимизации контура охлаждения, а симуляция необходима для наилучшей работы.


Моделирование пластического потока помогает определить потенциальные места для 3D-печатных вставок, заранее выявив, где геометрия детали охлаждается медленнее. Моделирование пластического потока также может быть использовано для сравнения 3D-печатных вставок с их обработанными аналогами.


Такие большие пластиковые формы для литья под давлением часто делятся на вставки Только проблемные области требуют 3D-печатных вставок, потому что процесс становится более дорогим, чем обработка с ЧПУ.

Инструменты моделирования CFD являются более важными. Из-за более сложных внутренних конструкций этап проектирования для конформно-охлаждаемой пресс-формы может длиться недели. Это моделирование помогает ускорить процесс, показывая, как поток воды через контур влияет на охлаждение пресс-формы.

 

Анализ формовочного вкладыша

Что наиболее важно, анализ CFD имеет решающее значение для обеспечения геометрии канала для облегчения турбулентного потока. Турбулентный поток является основным фактором, отделяющим одну конформно охлаждаемую форму от другой. По сути, цель состоит в том, чтобы добиться того же охлаждающего эффекта, что и перемешивание горячего кофе перед тем, как сделать глоток. Уровень турбулентности в конформных каналах охлаждения измеряется в соответствии с числом Рейнольда, которое обеспечивается инструментами моделирования CFD в MoldEx3D.

 

Хорошее понимание динамики жидкости жизненно важно при разработке оптимальных конформных переходов.

 

При более высоких числах Рейнольда поток турбулентный. То есть вода взбалтывается, когда она протекает через извилистые каналы, создавая перемешивающее действие, которое предотвращает слишком быстрый нагрев наружной части потока.При меньших числах Рейнольда течение является ламинарным: то есть прямым и гладким, как вода, выходящая из крана. Чем быстрее происходит переход от ламинарного к турбулентному потоку при движении воды во вставку, тем быстрее и равномернее охлаждается расплавленный пластик.


Добавление таких функций, как спирали и витые эллиптические проходы, помогает в достижении высокой скорости и турбулентного потока. Это как садовый шланг. Если он лежит прямо, вода, выходящая с другого конца, скорее всего, будет иметь ламинарный поток. Но если вы намотаете и зажимаете шланг, поток превратится в турбулентный.

 

спирали и витые эллиптические проходы


Каждый поворот и поворот паутинной конформной сети охлаждения тщательно продуман, чтобы вода, подогреваемая стенками канала, смешивалась с более холодной водой во внутренней части потока. Чем больше турбулентность, тем больше число Рейнольдса, тем быстрее и равномернее охлаждение.

 

Моделирование также помогает гарантировать, что изменения геометрии в одной точке схемы должным образом сбалансированы в других местах. Большое количество туннелей с различными профилями и диаметрами может привести к перепадам или скачкам давления. Это может привести к появлению горячих точек во время формования, которые могут привести к дефектам детали.

 

 

 

Советы по работе с внутренними каналами

 

 

Внутренняя геометрия канавок может сделать охлаждаемую вставку менее прочной, чем обработанная стандартным способом. Часто охлаждающие каналы находятся всего в нескольких миллиметрах под формовочной поверхностью. Поэтому очень важно деликатно обращаться во время чистки или другого ухода особенно важным ч формовочной оснасткой.

 

Другая проблема - накопление во внутренних скручивающихся каналах. Эта проблема может быть устранена путем промывки вставок кислотным раствором. Эту проблему также можно предотвратить, проводя регулярные тесты скорости потока как часть обычного технического обслуживания. Качество воды имеет решающее значение по той же причине, поэтому рекомендуется использовать замкнутые системы фильтрации.

 

Очистка от остатков напыления

Дополнительная информация

  • Заказчик: Организация
  • Статус: Нет исполнителя
  • Срок сдачи проекта после оплаты аванса: 01.10.2018
  • ЦЕЛЬ ПРОЕКТА: Рассказать подробней про тему проекта
Прочитано 358 раз Последнее изменение Пятница, 01 Ноябрь 2019 04:17
Авторизуйтесь, чтобы получить возможность оставлять комментарии