معرفی نرم افزار پلی فلو (ANSYS PolyFlow) – شبیه سازی فرآیند های قالب گیری

دسامبر, 2019 بدون نظر آموزش, خدمات

مشکل صنعت قالب سازی در ایران

یکی از مشکلات قالب سازان هزینه های زیادی است که پس از ساخت قالب به دلیل اشتباهات ضمن طراحی و ساخت قالب انجام می دهند. علاوه بر هزینه اشتباهات طراحی و ساخت، زمان زیادی است که برای مشتری و خود قالب ساز از دست می رود تا یک قالب بدون اشکال و ایراد تحویل مشتری شود. در کنار این، کاهش راندمان انجام پروژه و کاهش رضایت مشتری را در نظر بگیرید. همه این ها می توانست با طراحی اصولی مهندسی و صنعتی نزدیک به صفر شود. در این صورت، مشتری به دلیل خوش قولی قالب ساز راضی بود و احتمالا سفارشهای بعدی بهمراه داشت، قالب ساز زمانی که باید صرف رفع اشکالات و ایرادات قالب می کرد، سفارش دیگری انجام می داد و درآمد بیشتری برای او داشت.

بسیاری از تیم های تحقیق و توسعه – R&D- در کارخانه های قالب سازی از این نرم افزار برای طراحی و بهینه سازی فرآیندهایی مثل اکستروژن، شکل دهی حرارتی، قالب گیری بادی، شکل دهی شیشه، کشش سیم و الیاف و شکل دهی بتن استفاده می کنند. همچنین مهندسان طراح برای کاهش ساخت نمونه های فیزیکی از این نرم افزار برای کاهش هزینه های ساخت و افزایش کیفیت بهره می برند. در این مطلب به معرفی یکی از نرم افزارهای پرکاربرد و مهم محصول شرکت انسیس با نام تجاری ANSYS PolyFlow که در صنعت قالب سازی کاربرد زیادی دارد میپردازیم.

تحلیل قالب و شبیه سازی فرآیند قالب گیری با انسیس پلی فلو  (ANSYS PolyFlow)

یکی از نرم افزارهای بسیار مفید در زمینه طراحی قالب و قالب سازی که شرکت های قالب ساز از آن استفاده می کنند نرم افزار پلی فلو (PolyFlow) می باشد که در ایران کمتر مورد استفاده قرار می گیرد.
مواد پلیمری ، شیشه ها ، مواد غذایی و فلزات هنگام اجرای فرآیند رفتار پیچیده و غیرخطی از خود نشان می دهند. پیش بینی رفتار مواد و تجهیزات قبل از ساخت آنها نیازمند استفاده از نرم افزارهای مهندسی کارآمد در همان حوزه است. شرکت های مختلف در سراسر دنیا در صنایع فرآیندی پلیمری ، شیشه ، فلز و حتی کارخانه های سیمان ریسک تولیدی و کارخانه داری خود را با استفاده از نرم افزارهایی چون انسیس پلی فلو ANSYS PolyFlow در هنگام بهینه سازی فرآیند و طراحی محصول کاهش می دهند.

بسته بندی برای حفاظت محصولات در برابر صدمات ضروری است. اما این موجب مشکلاتی برای تولید کننده از جمله هزینه اضافی می شود. با استفاده از نرم افزارهای CAE می توان بهینه سازی های لازم را انجام داد و از طرفی دوام بسته بندی و محصول را زیاد کرد. همچنین با انجام اصلاحات در فاز طراحی یا تولید یا هر دو عملکرد و طراحی محصول را بهبود بخشید.

 

با استفاده از نرم افزار پلی فلو امکان بررسی رفتار مواد پلاستیکی و مواد دیگر در فرآیند قالب گیری بادی فراهم می شود. شبیه سازی به شرکت های تولیدی کمک می کند تا ریسک خرابی محصول در همان سیکل طراحی کاهش یابد. به طور مثال توزیع مواد (چپ) و توزیع تنش (وسط) در یک ظرف آب سرد کن که با استفاده از قالب گیری بادی تولید شده است. اکستروژن همزمان لاستیک نرم و سفت جهت استفاده در صنعت خودروسازی

بهبود عملکرد با کتابخانه مواد و مصالح مهندسی در نرم افزار پلی فلو

نرم افزار پلی فلو این امکان را برای کاربر فراهم می کند تا رفتار مواد جدید پلاستیکی ، لاستیکی و الاستومری مورد استفاده در فرآیند های اکستروژن ، قالب گیری بادی (Blow Molding) ، قالب گیری حرارتی (Thermoforming) ، Fiber Spinning و Film Casting را ارزیابی کند. با استفاده از شبیه سازی امکان تست توانمندی رزین جدید در فرآیند مدنظر حتی قبل از تولید آن رزین وجود دارد. به این ترتیب می توان رزین های مختلف را بررسی کرد و بهترین آن را انتخاب نمود. با استفاده از طراحی معکوس می توان رزین مطلوب با حداقل هزینه و اثرگذاری زیست محیطی پیدا کرد.


مدل سازی فرآیند fore-hearth و شکل دهی single glass gob در صنعت شیشه سازی


فناوری های عددی و محاسباتی پیشرفته در این نرم افزار امکان مدلسازی رفتار غیر خطی فرآیند های مختلف نظیر توزیع سرعت در کفی دور قالب و تورم پس از قالب ناشی از استراحت تنش در تایر سازی را فراهم می کند.

حلگر ها در نرم افزار پلی فلو

رفتارهای پیچیده و وابسته به دمای مواد در فرآیندهای قالب گیری بادی ، ترموفرمینگ و … اساسا غیرخطی هستند. برای حل عددی و محاسبات این مسائل نرم افزار انسیس پلی فلو (ANSYS PolyFlow) از روش اجزا محدود (FEA) استفاده می کند. برای حل مسائل با اعوجاج و کرنش بزرگ از روش اختیاری اویلر-لاگرانژ (ALE) بهره می برد.

رئولوژی و ویسکوالاستیسته

مشخصات جریانی مواد پلاستیک ، لاستیک ، شیشه ، فلز ، غذایی و حتی بتن علاوه بر وابستگی به خود ماده به فرآیندی که در آن قرار می گیرد (نظیر تاریخچه دمایی و نرخ برش) هم بستگی دارد. نرم افزار پلی فلو مدل های مواد بسیاری شامل مدل نیوتنی ، مدل Bird-Carreau ، و Cross Laws و مدل های ویسکو الاستیک (نظیر Giesekus–Leonov ، PTT و pom-pom) در کتابخانه مواد خود دارد. این مدل ها رفتارهای مختلف و پیچیده ای که مواد در حالت های مختلف فرآیندی تجربه می کنند پیش بینی می کند.

اثرات غیرخطی دمایی مثل تابش

مدلهای موجود در نرم افزار پلی فلو شامل مدل های حرارتی ویسکوز می باشد که این امکان را فراهم می کند تا زوال بالقوه گرید پلیمر یا پخت ناخواسته لاستیک را تشخیص دهد. مدل سازی دقیق و درست فرآیند های با دمای بالا نظیر شکل دهی شیشه نیازمند استفاده از مشخصات موادی غیر خطی پیشرفته می باشد که به طور مثال تابش را بتواند پیش بینی کند و مدل Narayanaswamy را برای استراحت تنش ماده در هنگام فرآیند خنک کاری داشته باشد.


تکنیک انطباق مش (mesh superposition technique) موجود در نرم افزار پلی فلو برای اندرکنش مکانیکی و دمایی فرآیندهایی مثل اکسترودرهای تک و دو ماردونی درنظر گرفته شده است.


با کوپل انسیس پلی فلو و انسیس مکانیکال امکان تحلیل سازه ای در محیط ورکبنچ نرم افزار انسیس وجود دارد.

نرم افزار PolyFlow برای طراحی بهینه فرآیند در فرآیند شکل دهی حرارتی داشبورد اتومبیل در کارخانه های خودروسازی و بعضی شرکت های قطعه سازی به کار می رود. نواحی آبی رنگ نشان دهنده ضخامت کمتر می باشند که نقاط بالقوه ضعف طراحی را نشان می دهند. توجه داشته باشید که هنوز نمونه وارد خط تولید نشده است و می توان آن را اصلاح کرد.

اندرکنش سازه-سیال (FSI)

یک ویژگی منحصر به فرد دیگر نرم افزار پلی فلو توانایی مدل سازی اندرکنش سازه و سیال در تحلیل های ترمو مکانیکی بین جریان مواد و سازه اطراف آن است که با روش کوپل دو طرفه انجام می شود. هنگامی که تغیرشکل های بزرگ در ناحیه الاستیک انجام می شود، شبکه المان ها یا همان مش برای افزایش دقت نتایج به طور خودکار کوچک می شود.

مشاهده خدمات مربوط به طراحی و ساخت قالب

جهت ثبت سفارش یا مشاوره رایگان با ما تماس بگیرید.

تگ ها

ارسال نظر شما

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *