3DEXPERIENCE Plastik Enjeksiyon: İleri Seviye Enjeksiyon Kalıplama Simülasyon Çözümleri
Genel Bakış
3DEXPERIENCE Plastik Enjeksiyon çözümü, plastik parça ve kalıp tasarımlarını dolum, ütüleme, soğutma ve çarpılma aşamalarını simüle ederek ürün geliştirme sürecinin en erken aşamasında doğrulamanızı ve optimize etmenizi sağlar. Plastic Injection Engineer rolü; parça tasarımcısından kalıp tasarımcısına ve simülasyon uzmanına kadar tüm kullanıcıların ihtiyaçlarını, rehberli ve kullanımı kolay tek bir ortamda karşılar. Üretim kaynaklı hataları kalıp üretilmeden önce öngören çözüm, maliyetli parça ve kalıp revizyonlarını ortadan kaldırırken ürün kalitesini artırır ve ürünün pazara çıkış süresini kısaltır.
1. Rehberli Kullanım ve Yüksek Performanslı Altyapı
Simülasyon uzmanı olmanıza gerek kalmadan, enjeksiyon analizlerinizi üç adımda kurup çalıştırın.
Plastic Injection Engineer, enjeksiyon kalıplama simülasyonunu doğrudan plastik parça ve kalıp tasarımcılarının kullanımına sunar. Rehberli simülasyon asistanı, kullanıcıyı analiz kurulumunun her adımında yönlendirir: malzemeyi seçin, proses koşullarını tanımlayın ve enjeksiyon noktasını belirleyin. Böylece minimum simülasyon bilgisiyle dolum, ütüleme ve çarpılma analizleri kısa sürede başlatılır. Analizler yerel bilgisayarda, kurum içi sunucularda ya da bulut üzerinde 8 çekirdeğe kadar paralel hesaplama gücüyle çalıştırılır ve simülasyon durumu anlık olarak izlenir. Sonuçlar, hafif (lightweight) görüntüleme formatları ve proje raporları aracılığıyla şirket içi ve dışındaki paydaşlarla kolayca paylaşılır.
2. Geometri Hazırlama ve Kalıp Tasarımı Entegrasyonu
Parça ve kalıp tasarımlarınızı hiçbir veri kaybı yaşamadan, doğrudan simülasyona taşıyın.
Geometry Idealization Essentials uygulaması, plastik parça geometrisini düzenleme, basitleştirme ve sınır koşullarının doğru konumlandırılması için gerekli yardımcı özellikleri oluşturma araçlarını tek bir ortamda sunar. Yolluk (runner) tasarımları ile baffle ve bubbler dahil soğutma kanalları, taslaklardan (sketch) doğrudan ve hızla modellenebilir; bu sayede farklı kalıp tasarımı alternatifleri kısa sürede değerlendirilir. CATIA Mold & Tooling uygulamalarında oluşturulan yolluk ve soğutma yerleşimleri analize hazır olarak doğrudan kullanılır; herhangi bir CAD sisteminde tasarlanmış yerleşimler ise kolayca içe aktarılır.
3. Otomatik Ağ Oluşturma
Karmaşık plastik parça geometrilerinde yüksek doğruluklu çözüm ağlarını tek tıkla oluşturun.
Plastic Injection Engineer, tetrahedral ve prizma elemanlardan oluşan 3D hibrit çözüm ağını, geometriye göre akıllı şekilde belirlenen varsayılan eleman boyutuyla tamamen otomatik olarak oluşturur. İhtiyaç duyulduğunda eleman boyutu, sınır tabakası sayısı ve yerel ağ iyileştirmesi kullanıcı tarafından kontrol edilebilir. Convergent Volume Mesh (CVM) prosedürü, eğrilik tabanlı iyileştirme seçeneğiyle kavisli ve detaylı geometrilerde daha sağlam, uyumlu (conformal) ağlar üretir. Ağ kalitesi raporu ve çözüm öncesi tanılama araçları, çözücüde yakınsama sorunlarına yol açabilecek hatalı elemanları önceden tespit ederek analizlerin sorunsuz tamamlanmasını sağlar.
4. Kapsamlı Plastik Malzeme Veritabanı
Parçanız için en doğru malzemeyi, güncel ve üretici onaylı verilerle seçin.
Dünyanın önde gelen plastik hammadde üreticileriyle kurulan iş birlikleri sayesinde sürekli güncellenen 3DEXPERIENCE Plastik Malzeme Veritabanı, 4.000’den fazla ticari malzeme grubuna (grade) erişim sağlar. Termoplastik ve termoset malzemelerin yanı sıra kalıp malzemeleri ve soğutma sıvıları için de hazır veriler sunulur. Sıcaklığa bağlı ısıl özellikler, PVT verileri, basınca bağlı viskozite ve dolgu malzemesine özel özellikler; dolum, ütüleme ve çarpılma sonuçlarının doğruluğunu artırır. Farklı malzemelerle yapılan simülasyonlar karşılaştırılarak parçanın performans ve üretilebilirlik gereksinimlerini en iyi karşılayan malzeme kolayca belirlenir.
5. Dolum ve Ütüleme Analizleri
Kalıplama hatalarını, kalıp daha üretilmeden sanal ortamda tespit edin ve giderin.
Dolum analizi, erimiş plastiğin kalıp boşluğundaki akışını animasyon olarak gösterir; basınç, sıcaklık, kayma hızı ve kayma gerilmesi gibi kritik proses sonuçlarını hesaplar. Birleşme çizgileri (weld line), hava hapsi (air trap), çökme izleri (sink mark) ve eksik dolum (short shot) gibi yaygın kalıplama hataları yüksek doğrulukla öngörülür; özel çökme izi çözücüsü, nervür ve boss gibi detaylardaki çökme derinliklerini hesaplar. Otomatik enjeksiyon noktası önerme aracı, parçayı doldurmak için gereken minimum giriş (gate) sayısını ve en uygun konumları belirler. Havalandırma analizi hava tahliye noktalarının yerini tespit ederken, ütüleme analizi giriş donma süresini ve hacimsel çekmeyi öngörür. Hesaplanan enjeksiyon basıncı ve kalıp kapama kuvveti ise doğru enjeksiyon makinesinin seçilmesini sağlar.
6. Yolluk Sistemi ve Kalıp Soğutma
Besleme ve soğutma sistemlerinizi optimize ederek çevrim sürenizi ve üretim maliyetlerinizi düşürün.
Tek gözlü, çok gözlü ve aile kalıp (family mold) yerleşimleri; memeler (sprue), yolluklar ve girişler dahil tüm besleme sistemiyle birlikte analiz edilebilir. Sıcak ve soğuk yolluk sistemlerinin yanı sıra valf kontrollü girişler (valve gate) de değerlendirilerek dengeli bir dolum elde edilir. Basit veya karmaşık soğutma hattı yerleşimleri, yerel soğutma ekleri (insert) ile birlikte simüle edilir; Reynolds sayısı sonucu ile soğutma kanallarının verimli ısı transferi için türbülanslı akış rejiminde çalışıp çalışmadığı doğrulanır. Tahmini çevrim süresi, kapama tonajı ve baskı hacmi (shot size) hesaplanarak besleme sistemi optimize edilir ve maliyetli kalıp revizyonlarının önüne geçilir.
7. Çarpılma ve İleri Kalıplama Prosesleri
Parçanızın nihai şeklini öngörün, en zorlu kalıplama proseslerini de güvenle simüle edin.
Çarpılma (warpage) analizi, kalıptan çıkan parçanın nihai şeklini ve deformasyonunu hesaplayarak parçanın tolerans içinde kalıp kalmadığını ve montaja uyup uymadığını tasarım aşamasında gösterir. Plastic Injection Engineer; metal veya plastik parçaların üzerine enjeksiyon yapılan insert overmolding, iki ve çok bileşenli (2-shot, multi-shot) kalıplama, elyaf takviyeli malzemeler dahil termoset kalıplama ve toz metal enjeksiyon kalıplama (PIM/MIM) gibi ileri prosesleri de destekler. Termoset uygulamalarında kürlenme seviyesi ve süresi, toz metal enjeksiyonunda ise parçacık konsantrasyonu ve buna bağlı yüzey kusurları öngörülür.
8. Yapısal Analiz Entegrasyonu ve Optimizasyon
Üretim sürecinin etkilerini yapısal analizlerinize taşıyın, tasarımınızı otomatik olarak optimize edin.
3DEXPERIENCE platformunun birleşik yapısı sayesinde enjeksiyon simülasyonu sonuçları, Structural Analysis Engineer gibi yapısal analiz rollerine doğrudan aktarılır. Enjeksiyondan elde edilen elyaf yönlenmesi yapısal modelin malzeme tanımına eşlenir, birleşme çizgisi bölgelerinde dayanım azaltma faktörleri uygulanır ve kalıp sıcaklık dağılımı kalıbın gerilme analizinde kullanılır. Process Composer ile oluşturulan deney tasarımı (DOE) ve optimizasyon çalışmaları, proses ve tasarım parametrelerini otomatik olarak değerlendirerek en iyi tasarımı belirler. Çarpılma sonuçları ile geometri morphing uygulanarak deformasyonu önceden telafi eden kalıp geometrisi oluşturulabilir. Tüm simülasyon verileri platform üzerinde izlenebilir, güncellenebilir ve yeniden kullanılabilir şekilde yönetilir.