Směr vláken při vstřikování: Více přehledu

Obrázek 1 – Předpověď orientace vláken v SIGMASOFT®. / Figure 1 – Prediction of fiber orientation in SIGMASOFT®.

S rostoucím zájmem o vláknem vyztužené plastové díly roste také potřeba přesných modelů materiálů, které předpovídají jejich mechanický výkon. Tyto modely závisí také na přesnosti předpovědi orientace vláken z injection molding simulace. Produktový manažer SIGMASOFT® Timo Gebauer vysvětluje na konferenci Kunststoff + SIMULATION požadavky na přesnou předpověď orientace vláken.

Poptávka po vláknem vyztužených plastech neustále roste, především poháněna automobilovým průmyslem. S rostoucí potřebou lehčích vozidel s nižší spotřebou paliva hledají návrháři náhrady za kovy, které nabízejí lepší tuhost vzhledem k hmotnosti.

S hmotností jako kritickou veličinou je nejvyšší priorita při návrhu vláknem vyztužených dílů zabránit nadměrnému dimenzování. Z tohoto důvodu jsou spolehlivé modely materiálů pro strukturální simulace, které přesně předpovídají chování dílu při statickém i dynamickém zatížení, obzvlášť důležité.

Toto chování je do značné míry ovlivněno procesem indukovanou orientací vláken. Mechanické vlastnosti vstřikovacího dílu se místně mění v závislosti na orientaci vláken, která vzniká při plnění. Důležitá je také poloha spojovacích švů v díle, protože jejich pevnost je nižší. Dimenzování je také závislé na injection molding simulaci a její schopnosti předpovědět orientaci vláken.

Orientace vláken je výsledek, který je dnes obsažen v většině komerčně dostupných simulačních balíčků. Někdy však předpovězená orientace bez zjevného důvodu odchází od naměřených hodnot.

Na odborné konferenci Kunststoff + SIMULATION 2015, kterou organizuje Hanser Verlag a která se koná od 22. do 23. dubna v Mnichově, se produktový manažer SIGMASOFT® Dipl.-Ing. Timo Gebauer věnuje tématu orientace vláken ve své přednášce s názvem „Výpočet orientace vláken – může to fungovat?“.

„Modely používané při simulaci procesu pro výpočet orientace nejsou často plně pochopeny. Navíc se zřídka zohledňují všechny vstupní parametry a naměřené hodnoty modelu důsledně,“ vysvětluje Gebauer. „To vede k nesprávným interpretacím a nepřesnostem.“

V prezentaci budou ukázány výzvy spojené s výpočtem orientace vláken v injection molding simulaci. Představeny budou klasické modely pro předpověď a jejich vstupní parametry, stejně jako naměřená data materiálu a jejich vliv na výsledky simulace.

„Prezentace poskytne uživatelům lepší přehled o injection molding simulaci a ilustruje požadavky na přesnou předpověď orientace vláken,“ vysvětluje Gebauer.