Hvernig á að gera flæðishermun?
Fyrir nokkrum árum sló verkfræðiteymið okkar á vegg með húsnæðisverkefni fyrir neytendur rafeindatækni. Vaskmerki nálægt yfirmannseiginleikum myndu ekki hverfa, sama hvað við reyndum á búðargólfinu. Mótið var þegar skorið. Sú reynsla breytti því hvernig við nálgumst ný verkefni-hver flókin rúmfræði fer nú í gegnum flæðishermingu áður en stál er pantað.
Hvað hugbúnaðurinn gerir í raun og veru
Í kjarna þess leysir sprautumótunarlíking samtengdar diffurjöfnur sem lýsa ó-jafnhita, ó-Newtonskt vökvaflæði í gegnum þrívítt holrúm. Hugbúnaðurinn reiknar út þrýstisvið, hitadreifingu, hraðasnið, skurðhraða og skurðálag í gegnum áfyllingar-, pökkunar- og kælistig.
Fyllingarfasinn sýnir hvernig bráðin fjölliða kemst frá hliðinu í gegnum holrúmið. Þegar plast kemst í snertingu við kalda moldvegginn frýs það næstum samstundis og myndar storknað húð. Milli þessara frosnu landamæra og flæðandi bræðslukjarna, teygjast fjölliða sameindir og stilla í flæðisstefnu. Þessi stefnumörkun læsist inni við storknun og skiptir gríðarlega miklu máli fyrir vélræna eiginleika. Eftirlíkingin fangar þetta í gegnum lindaflæðislíkön, þar sem efni við flæðisframhliðina sest stöðugt inn á veggina á meðan fersk bráð ýtir sér fram að aftan.
Kælihermi tekur á því sem venjulega eyðir sextíu til áttatíu prósent af heildar hringrásartíma. Ójöfn kæling skapar mismunasamdrátt, sem beinlínis veldur skekkju.
Pökkunargreining tekur við eftir að holrúmið fyllist. Viðbótarefni neyðist inn til að vega upp á móti rúmmálsrýrnun þegar plast kólnar. Þrýsti-rúmmál-hitaeiginleikar tiltekinnar fjölliðuflokks ákvarða hversu mikla uppbót er möguleg. Nákvæm pvT gögn eru ekki-viðsemjanleg fyrir marktækar rýrnunarspár.
Fyrirmyndarundirbúningurinn (tekur lengri tíma en þú heldur)
Uppgerðin er aðeins eins góð og inntakin.
Rúmfræðihreinsun tekur venjulega lengri tíma en uppgerðin sjálf. Litlir eiginleikar eins og grafinn texti og dagsetningarstimpill hafa sjaldan áhrif á flæðihegðun en auka verulega flókið möskva. Fjarlægðu þau nema þau séu mikilvæg. Gerðu við ósamfellur á yfirborði og ó-margþættar brúnir-þetta skapa misskiptingarbilanir sem eyða tíma í villuleit.
Við höfum séð verkefni þar sem verkfræðingar eyddu dögum í að keyra greiningar á gamaldags CAD rúmfræði, aðeins til að uppgötva að framleiðsluhlutinn var með mismunandi veggþykkt. Áður en greining er hafin skaltu ganga úr skugga um að þú sért með núverandi útgáfuútgáfu og staðfesta hvort rýrnunaruppbót hafi þegar verið beitt.
Kröfur um þéttleika möskva ráðast af eiginleikum sem eru teknir. Miðaðu að að minnsta kosti þremur þáttum yfir hvaða eiginleika sem hefur áhrif á flæði. Upplausn í gegnum-þykkt fyrir 3D möskva ætti að vera að lágmarki sex lög og hækka í átta eða meira fyrir trefja-styrkt efni. Hlutföll sem fara yfir tuttugu-til-einn skapa tölulegan óstöðugleika.
Val á möskva felur í sér-viðskipti. Midplane möskva virka ásættanlega fyrir einfalda, einsleita þunna hluta en mistakast fyrir neitt með verulegum þykktarbreytingum. Tvöfalt-lénstækni bætti þetta með því að tengja báða holrýmisfletina og reikniritfræðilega samsvörun. Fyrir þykka hluta, rifbein, bol eða hvaða rúmfræði sem er þar sem flæði í þykktarstefnu skiptir máli, verður fullur þrívíddar tetrahedral möskva nauðsynleg.
Efnisgögn (mikilvægari en flestir gera sér grein fyrir)
Efnisval í hermihugbúnaði er mikilvægara en margir verkfræðingar gera sér grein fyrir. Helstu gagnagrunnar innihalda yfir tíu þúsund einkennandi einkunnir, en gæði gagna eru mjög mismunandi. Efni sem eru prófuð beint af plastefnisbirgjum með fullri gigtargreiningu gefa mun áreiðanlegri spár en almennar færslur sem áætlaðar eru út frá takmörkuðum gagnablaðsgildum.
Þegar nákvæm einkunn er ekki í gagnagrunninum skaltu ekki skipta út "svipuðu" efni án þess að skilja vísbendingar. Pólýprópýlen samfjölliða hegðar sér öðruvísi en samfjölliða. Gler-fyllt nylon við þrjátíu prósent hleðslu er ekki hægt að skipta út við eitt á fimmtán prósentum.
Cross-WLF seigjulíkön krefjast nákvæmra stuðla. Hitastigsnæmni færibreyturnar hafa sérstaklega áhrif á spár um þróun frosið lags og hegðun með stuttum-skotum. Fyrir hálf-kristölluð efni bætir kristöllunarhvarfafræði við flækjustig-hraði og umfang kristöllunar fer eftir kælihraða og kristöllun hefur áhrif á bæði rýrnun og vélræna eiginleika.
Vinnsluskilyrði þurfa að passa við raunveruleikann
Sjálfgefin vinnsluskilyrði eru upphafspunktur, ekki ráðleggingar. Jennifer Schmidt hjá American Injection Moulding Institute hefur lagt áherslu á opinberlega að það að reiða sig á vanskil hugbúnaðar fyrir lokaskýrslur séu algeng mistök-sjálfgefin tákna oft öfgar í vinnsluglugganum frekar en dæmigerðar aðstæður (ptonline.com).
Hitastig myglunnar hefur mestu einstaka áhrifin á útkomu vinda. Að fá þessa færibreytu í lagi skiptir meira máli en að fínstilla- flestar aðrar stillingar.
Stillingar bræðsluhita ættu að endurspegla það sem raunverulega kemur út úr tunnunni, ekki stillingar stjórnanda. Innspýtingarhraðaprófílar ættu að nálgast það sem vélin getur raunverulega skilað. Vökvavélar hafa aðra svörunareiginleika en allar-rafvélar. Skipulag kælirásar ætti að passa við raunverulega mótahönnun eins vel og raunhæft er.
Ekki of-Treysta tölunum
Eftirlíkingarúttak felur í sér þrýstingsdreifingu, hitakort, útlínur fyllingartíma, staðsetningar suðulína, stöðu loftgildra og spár um skekkju. Freistingin er að líta á þetta sem nákvæmar spár. Þeir eru það ekki.
Staðsetningar suðulína og loftgildra eru almennt áreiðanlegar fyrir eigindlegar leiðbeiningar. Ef uppgerð sýnir að tvær flæðishliðar hittast á snyrtiyfirborði, þá er það lögmæt áhyggjuefni sem vert er að taka á með flutningi hliðs.
Þrýstispár hjálpa til við að bera kennsl á hvort hluturinn sé fyllanlegur með tiltækri vélargetu. Mjög hár þrýstingur sem spáð er fyrir gefur til kynna hugsanleg áfyllingarvandamál, en ekki ætti að taka algildar tölur sem nákvæmar kröfur.
Warpage spár verðskulda sérstaka efasemdir. Eins og vísindamenn hafa skjalfest, veltur líkt á milli uppgerðar og tilraunaniðurstaðna að miklu leyti af rekstrarskilyrðum og gæðum efnisgagna (pmc.ncbi.nlm.nih.gov). Reynsla okkar er að uppgerð spáir rétt fyrir um stefnu og hlutfallslegan alvarleika oftast, en megindlegar spár um vídd krefjast staðfestingar.
Þú þarft samt líkamlega staðfestingu
Að keyra uppgerð án staðfestingar byggir upp falskt sjálfstraust.
Stuttar-skotrannsóknir veita beina sjónræna staðfestingu á framvindu fyllingar-með því að bera saman spáð fyllingarmynstur á móti raunverulegum frosnum sýnum kemur í ljós hvort flæðiseðlisfræðin er tekin á réttan hátt. Gögn um þrýstingsmæli frá tækjamótuðum mótum leyfa sannprófun á spáð þrýstingsspor. Málmælingar á framleiðsluhlutum, sérstaklega CMM gögn um eiginleika sem eru viðkvæmir fyrir skekkju, koma á fylgni milli spáðrar og raunverulegrar aflögunar.
Markmiðið er ekki fullkomin spá. Markmiðið er gagnleg spá sem upplýsir betri ákvarðanir fyrr í þróun.
Þarf öll verkefni þetta?
Ekki eru öll verkefni sem réttlæta fulla uppgerð. Einföld rúmfræði með rausnarlegum vinnslugluggum gæti mótast með góðum árangri byggt á reynslu eingöngu. En flóknir hlutar með þröng vikmörk, þunna veggi, mörg hlið eða fagurfræðilegar kröfur njóta næstum alltaf góðs af fyrirframgreiningu. Kostnaður við ítarlega hermirannsókn er venjulega endurheimtur með því að forðast jafnvel eina moldendurskoðun.
Mould Craft málið sem felur í sér læknisfræðilegan trekthluta sýnir tilganginn: PEEK ör-mót með veggþykkt aðeins 0,015 tommur náði Cpk upp á 1,33 sérstaklega vegna þess að uppgerð upplýst hönnun og vinnsla áður en verkfæri voru smíðuð (mold-craft.com).
Hvenær á að keyra greininguna í raun
Því fyrr sem uppgerð kemur inn í hönnunarferlið, því meira gildi gefur það. Að keyra greiningu eftir að verkfærum er lokið takmarkar möguleika á hagræðingu vinnslu. Að keyra greiningu við hönnun hluta gerir grundvallarumbætur kleift: að stilla veggþykkt, færa hlið á svæði sem ekki eru -snyrtivörur, breyta rifbeinum til að draga úr tilhneigingu til vaskamerkja.
Ný verkfæri eins og gervigreind-aðstoðuð fínstilling færibreytu eru farin að loka lykkjunni á milli sýndar og efnis. KAIST vísindamenn sýndu nýlega framsækna gervigreindaraðferð sem náði 1,63 prósent villuhlutfalli við að spá fyrir um bestu vinnsluaðstæður. Þessi verkfæri koma ekki í stað verkfræðidóms, en þau flýta fyrir endurtekningarlotum.
Hagnýt meðlæti
Árangursrík flæðislíking krefst athygli á gerð líkana, gæða möskva, nákvæmni efnisgagna og raunhæfra vinnsluinntaka. Framleiðslan leiðbeinir ákvörðunum en ætti ekki að villa um fyrir vissu.
Fyrir teymi sem íhuga eftirlíkingarfjárfestingu er útreikningurinn einfaldur: ef að koma í veg fyrir eina mygluendurskoðun á ári nær yfir hugbúnaðar- og þjálfunarkostnað er allt umfram það hreinn ávinningur. Tæknin er ekki galdur. Það er beitt verkfræði sem virkar best þegar notendur skilja bæði getu þess og takmörk.