Exemple dans l'automobile : Aller plus vite vers le succès avec le moulage virtuel

Bild 1 : Composant moteur de haute précision avec des parois épaisses et des tolérances étroites (Bild : Kalypso Ultra Technologies) / Picture 1 : Support structure de haute précision avec des murs épais et des tolérances serrées (Image : Kalypso Ultra Technologies)

Bild 2a : Points chauds sur les noyaux de moule avec un refroidissement conventionnel (Image : Kalypso Ultra Technologies) / Picture 2a : Hot spots on the mold cores with conventional tempering (Picture: Kalypso Ultra Technologies)

Bild2b : Répartition de la température plus uniforme grâce à un refroidissement conforme des noyaux (Image : Kalypso Ultra Technologies) / Picture 2b : Distribution de la température plus uniforme avec un refroidissement conforme du moule (Image : Kalypso Ultra Technologies)

Pour les pièces avec des tolérances serrées, la recherche du processus d'injection optimal est souvent très complexe. Grâce à Sigmasoft® Virtual Molding, l'outil et le processus peuvent être optimisés sans consommation de matériel ni de personnel. En appliquant systématiquement Virtual Molding, Kalypso Ultra Technologies a obtenu le succès « First Shot Good » pour une application automobile de haute précision.

Sigma Engineering GmbH présente à Swiss Plastics 2014 comment, à l'aide de Sigmasoft® Virtual Molding, le développement de pièces avec des plages de tolérance très strictes peut être optimisé. Ainsi, Kalypso Ultra Technologies a obtenu, grâce à l'utilisation cohérente de la technologie Virtual Molding, un succès « First Shot Good » pour une pièce complexe destinée à l'automobile.

Chargée de développer une pièce moteur (image 1) en PA 6.6 renforcé de 30 % de fibres de verre, d’un diamètre de 10 cm avec des tolérances de +0,07 mm/-0,0 mm pour chaque diamètre, Kalypso a dû relever plusieurs défis : en raison de la cristallisation et de la présence de fibres, le comportement du matériau est difficile à prévoir, de sorte que les règles de conception classiques ne s'appliquent pas ; une géométrie exceptionnellement complexe avec de grandes différences d'épaisseur de paroi et des tolérances strictes pour lesquelles peu d'expérience existe. De plus, une injection optimisée ainsi qu’un contrôle fiable de la température sont essentiels pour le succès du projet. Contrairement aux méthodes habituelles, longues et coûteuses, Kalypso a décidé d’utiliser systématiquement Sigmasoft® Virtual Molding pour simuler le processus d’injection, et ce avant même le début de la fabrication des moules.

La réalisation d’une analyse multi-cycles, simulant 20 cycles de production avec les paramètres réels du processus et une température conventionnelle, a révélé des points chauds sur les noyaux du moule (image 2a) en état stationnaire de production. Ces points chauds ont non seulement un impact négatif sur les tensions dans la pièce et le déformation, mais aussi sur la qualité globale de la pièce. En alternative, une solution avec une température contrôlée proche du contour des noyaux du moule a été analysée. L’étude de toutes les composantes du moule et des paramètres du processus sur plusieurs cycles en état stationnaire a montré non seulement une répartition de température plus uniforme dans le moule (image 2b), mais aussi une réduction du cycle de production.

Basé sur les résultats de Sigmasoft®, le moule a finalement été fabriqué et les réglages du processus définis. Kalypso a ainsi pu livrer la pièce à son client dans les délais, mais aussi partager dès le début les expériences acquises avec Sigmasoft® Virtual Molding concernant le comportement du moule en production avant le lancement réel, et préparer ainsi efficacement les opérateurs. Aucun essai n’a été nécessaire sur la machine : les pièces produites répondaient dès le premier tir aux exigences. Sigmasoft® Virtual Molding a permis un succès « First Shot Good » sans les itérations longues et coûteuses habituelles de l’outil et du processus.