نرم‌افزار شبیه‌سازی قالب‌گیری تزریقی بخش مهمی از گردش کار است که به طراحان اجازه می‌دهد تا امکان‌سنجی طراحی‌ها و قالب‌های خود را ارزیابی کنند. این مقاله به نحوه عملکرد آن و معرفی بهترین نرم افزارهای طراحی قالب پلاستیک می‌پردازد.
منظور از قالب گیری تزریقی چیست؟
قالب‌گیری تزریقی یک فرآیند تولیدی است که در پشت تعداد زیادی از اشیاء ساخته دست بشر، از بطری پلاستیکی گرفته تا قطعات خودرو، ساخته می‌شود.
این فرآیند شامل چندین مرحله است. ابتدا یک سازنده باید یک قالب فلزی ایجاد کند که معمولا به دو یا چند قسمت تقسیم می‌شود. سپس یک دستگاه قالب‌گیری تزریقی، قالب را با پلاستیک مذاب پر می‌کند که در داخل قالب سخت می‌شود و یک قطعه پلاستیکی ایجاد می‌کند. پس از سفت شدن، قطعه از قالب خارج می‌شود و فرآیند تزریق تکرار می‌شود.
برای ساخت قطعات قالب‌گیری شده باکیفیت، تولیدکنندگان باید بدانند که پلاستیک مذاب پس از تزریق به قالب چگونه رفتار می‌کند و پس از خارج شدن از قالب، قطعه نهایی چگونه عمل می‌کند. قالب‌ها فقط زمانی خوب کار می‌کنند که به روش خاصی طراحی شده باشند و پلاستیک‌های مختلف به روش‌های متفاوتی رفتار کنند.
یکی از ابزارهایی که سازندگان برای کسب چنین دانشی از آن استفاده می‌کنند، نرم‌افزار شبیه‌سازی است. این نرم‌افزار پیش بینی می‌کند که در طی فرآیند قالب گیری تزریقی چه اتفاقی خواهد افتاد و در نهایت به سازندگان اجازه می‌دهد تا طراحی قالب خود را برای نتیجه مطلوب‌تر تغییر دهند.
انواع نرم افزارهای قالب گیری تزریقی
این مقاله بر روی نرم‌افزار شبیه‌سازی تمرکز می‌کند اما کامپیوترها و نرم‌افزارها نقش مهمی در فرآیند قالب‌گیری تزریقی، از طراحی تا کنترل کیفیت دارند. نرم افزار قالب گیری تزریقی ممکن است شامل موارد زیر باشد:
- نرم‌افزار CAD: اگرچه مختص قالب‌گیری تزریقی نیست، نرم‌افزار Computer-aided Design برای طراحی دیجیتالی ابزار و قطعات قالب‌گیری شده استفاده می‌شود. برخی از پلتفرم‌های CAD دارای ویژگی‌های اضافی مانند شبیه‌سازی یا تجزیه و تحلیل هزینه هستند.
- نرم‌افزار شبیه‌سازی: برای کاربردهای قالب‌گیری تزریقی، می‌توان از نرم‌افزار شبیه‌سازی برای پیش‌بینی رفتارهایی مانند دینامیک سیالات و تنش مکانیکی بر اساس طرح‌های فعلی برای قطعات قالب‌گیری استفاده کرد.
- نرم‌افزار تولید: نرم‌افزار در طول فرآیند قالب گیری تزریقی برای کنترل دستگاه قالب گیری تزریقی استفاده می‌شود. ابزارها ممکن است شامل برنامه ریزی تولید، مدیریت مواد خام و کنترل دما باشند.
- نرم‌افزار نظارت/کنترل کیفیت: همراه با یک دستگاه ورودی سخت افزاری مانند دوربین یا کاوشگر، نرم‌افزار بازرسی و کنترل کیفیت را می‌توان در ارزیابی قطعات قالب گیری شده برای تضمین کیفیت استفاده کرد.
نحوه عملکرد نرم افزار شبیه سازی قالب گیری تزریقی
برای ساخت قطعات قالب گیری بهتر و کاهش عیوب از نرم‌افزار شبیه‌سازی قالب گیری تزریقی استفاده می‌شود. این کار را با شبیه‌سازی دیجیتالی تقریبا تمام جنبه‌های فرآیند تولید، از جریان مواد گرفته تا توزیع مایع خنک کننده تا جمع شدگی و تاب برداشتن قطعه قالب گیری انجام می‌دهد.
شبیه‌سازی‌ها ممکن است بر اساس داده‌های تعریف‌شده توسط کاربر، مانند طراحی قالب، زمان چرخه مواد تزریق و غیره باشد. با این حال، بازخورد نرم‌افزار کاربر را تشویق می‌کند تا در صورت لزوم تغییراتی در طرح‌ها و پارامترها به منظور بهبود عملکرد هنگام شروع تولید ایجاد کند.
برخی از نرم افزارهای شبیه‌سازی دارای CAD و سایر ویژگی‌های طراحی هستند، در حالی که برخی از بسته‌ها مستقل هستند. ویژگی‌های رایج نرم‌افزار شبیه‌سازی عبارتند از:
شبیه سازی Warpage و Shrinkage
قالب‌ها با پلاستیک مذاب تزریق می‌شوند که سپس سرد و سخت می‌شود تا یک قسمت جامد را تشکیل دهد. قطعات با سرد شدن اندکی منقبض می‌شوند اما اگر مواد در یک قسمت از قالب سریعتر از قسمت دیگر سرد شود، ممکن است قطعه دارای تاب خوردگی باشد و برای استفاده نامناسب باشد.
تجزیه و تحلیل Warp یکی از ویژگی‌های نرم‌افزار شبیه‌سازی است که پیش‌بینی می‌کند چگونه یک قطعه ممکن است در هنگام تنظیم شدن تاب خورده و تغییر شکل دهد و سپس راه‌حل‌هایی را برای کاهش تاب برداشتن پیشنهاد می‌کند. راه حل‌ها ممکن است شامل تغییرات در ضخامت دیوار یا حرکت دروازه‌ها و رانرها باشد.
محل قرارگیری دروازه
دروازه شکافی در قالب است که مواد مذاب وارد آن می‌شود. قرار دادن نادرست دروازه می‌تواند منجر به نقص قطعه شود، اما اغلب قسمت‌هایی از قطعه وجود دارد که به دلایل عملکردی یا زیبایی شناختی برای قرار دادن دروازه نامناسب هستند.
تجزیه و تحلیل موقعیت دروازه به کاربر اجازه می‌دهد تا ببیند که مکان‌های خاص دروازه چگونه بر عواملی مانند سرعت جریان، انقباض و موفقیت کلی قطعه تأثیر می‌گذارد. اکثر ابزارهای قرار دادن دروازه می‌توانند مکان گیت ایده آل را بر اساس تجزیه و تحلیل پیش بینی و ترجیح کاربر توصیه کنند.
تعادل دونده
از نرم‌افزار شبیه‌سازی قالب گیری تزریقی می‌توان برای تعیین محل قرارگیری و تعادل رانرها استفاده کرد که کانال‌های نازکی هستند که پلاستیک مذاب را به قالب می‌رسانند. راه اندازی مناسب دونده‌ها پر شدن یکنواخت حفره را تضمین می‌کند. ابزار تعادل دونده که در ارتباط با قرار دادن دروازه و سایر ابزارها استفاده می‌شود، می‌تواند برای بهینه‌سازی راه اندازی دونده استفاده شود
بهینه سازی بسته بندی
یکی از ویژگی‌های مهم شبیه سازی، تعیین سرعت رم و فشار بسته‌بندی ایده آل برای یک قطعه قالب گیری است. پیکربندی ایده آل به عواملی مانند شکل قالب و مواد تزریق و همچنین خود ماشین بستگی دارد.
شبیه سازی بیش از حد و تزریق همزمان
بسته‌های نرم‌افزار شبیه‌سازی پیشرفته می‌توانند عملیات پیچیده‌تری مانند قالب‌گیری بیش از حد (قالب‌گیری روی یک بستر)، قالب‌گیری همزمان (تزریق دو ماده در یک قالب) و قالب‌گیری چند بشکه (استفاده از چندین بشکه برای پر کردن سریع قالب) را شبیه‌سازی کنند. تجزیه و تحلیل این فرآیندها پیچیده‌تر است زیرا تعداد بیشتری از متغیرها را در نظر می‌گیرد. تولید کننده ظروف پلاستیکی معمولا از این ویژگی‌ها بهره می‌برند.
مزایای استفاده از نرم افزارهای شبیه سازی
نرم‌افزار شبیه‌سازی مزایای متعددی را ارائه می‌دهد که منجر به قطعات بهتر می‌شود. مزایا عبارتند از:
- خطاها و عیوب را برطرف می کند.
- اثرات نامطلوب مانند پیچ خوردگی و انقباض را کاهش می دهد.
- راندمان را بهبود می بخشد و زمان چرخه را برای نرخ تولید بالاتر کاهش می دهد.
- مشکلات را قبل از تولید حل می کند و از اشتباهات پرهزینه جلوگیری می کند.
- امکان آزمایش شبیه سازی شده چند ترموپلاستیک بدون هدر رفتن مواد واقعی را فراهم می کند.
- با مجموعه های CAD ادغام می شود تا گردش کار طراحی را ساده کند.
- چندین شبیه سازی را همزمان اجرا می کند.
- گزارش هایی را برای ارتباط آسان با اعضای تیم، مشتریان و غیره ایجاد می کند.
نرم افزار محبوب شبیه سازی قالب گیری تزریقی
بسته های معروف شبیه سازی IM عبارتند از Autodesk Moldflow، CoreTech Moldex3D، SOLIDWORKS Plastics، SIGMASOFT Virtual Molding و Vero VISI Flow.
ساپل با تجربه زیادی در زمینه ابزارسازی سریع و قالب گیری تزریقی کم حجم دارد. امروز برای یک مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید.
گالن پلاستیکی
بطری پلاستیکی
درب پلاستیکی
