Otimize Seus Designs com Software Avançado de Simulação de Injeção

Software de simulação de injeção é uma parte importante do fluxo de trabalho de IM, permitindo que designers avaliem a viabilidade de seus moldes e moldagens. Este artigo analisa como funciona.

O que é injeção?

Injeção é um processo de fabricação por trás de um enorme número de objetos feitos pelo homem, de garrafas d'água a componentes automotivos.

Compreende vários estágios. Primeiro, um fabricante deve criar um molde de metal, que geralmente é dividido em duas ou mais partes. Uma máquina de injeção então enche o molde com plástico fundido, que endurece dentro do molde para criar uma peça plástica. Uma vez endurecida, a peça é ejetada do molde, e o processo de injeção é repetido.

Para fazer peças moldadas de alta qualidade, fabricantes precisam saber como o plástico fundido se comportará uma vez injetado no molde, e como a peça acabada se comportará uma vez removida do molde. Moldes só funcionam bem quando são projetados de certa maneira, e plásticos diferentes se comportam de maneiras diferentes.

Uma ferramenta que fabricantes usam para adquirir tal conhecimento é software de simulação. Este software prevê o que acontecerá durante o processo de injeção e, em última análise, permite que fabricantes ajustem seu design de molde para um resultado mais favorável.

Tipos de software de injeção

Este artigo focará em software de simulação, mas computadores e software desempenham um papel importante durante todo o processo de injeção, do design até o controle de qualidade.

Software de injeção pode incluir:

Software CAD: Embora não seja exclusivo da injeção, software de Design Assistido por Computador é usado para projetar digitalmente ferramentas e peças moldadas. Algumas plataformas CAD contêm recursos extras como simulação ou análise de custo.

Software de simulação: Para aplicações de injeção, software de simulação pode ser usado para prever comportamentos como dinâmica de fluidos e tensão mecânica, baseados nos designs atuais para as peças moldadas.

Software de produção: Software é usado durante o processo de injeção para controlar a máquina de injeção. Ferramentas podem incluir agendamento de produção, gerenciamento de matéria-prima e controle de temperatura.

Software de monitoramento/controle de qualidade: Combinado com um dispositivo de entrada de hardware como câmera ou sonda, software de inspeção e controle de qualidade pode ser usado na avaliação de peças moldadas para garantia de qualidade.

Como funciona o software de simulação de injeção

Software de simulação de injeção é usado para fazer melhores peças moldadas e reduzir defeitos. Ele faz isso simulando digitalmente virtualmente todos os aspectos do processo de fabricação, do fluxo de material à distribuição de refrigerante até encolhimento e empenamento da peça moldada.

Simulações podem ser baseadas em dados definidos pelo usuário, como design do molde, tempo de ciclo do material de injeção, etc. No entanto, o feedback do software encorajará o usuário a fazer mudanças nos designs e parâmetros onde necessário para melhorar o desempenho quando a produção começar.

Alguns softwares de simulação incorporam CAD e outros recursos de design, enquanto alguns pacotes são independentes.

Recursos comuns de software de simulação de IM incluem:

Simulação de empenamento e encolhimento

Moldes são injetados com plástico fundido, que então esfria e endurece para formar uma peça sólida. Peças encolhem ligeiramente ao esfriar, mas se o material em uma parte do molde esfria mais rápido que outra, a peça pode exibir empenamento e ser imprópria para uso.

Análise de empenamento é um recurso de software de simulação que prevê como uma peça pode empenar e deformar ao solidificar, e então recomenda soluções para reduzir o empenamento.

Soluções podem incluir mudanças na espessura da parede ou movimento de canais de alimentação e entrada.

Posicionamento de entrada (gate)

Uma entrada é uma abertura no molde onde o material fundido entra. Posicionamento incorreto da entrada pode levar a defeitos na peça, mas muitas vezes há áreas de uma peça que são inadequadas para posicionamento de entrada, por razões funcionais ou estéticas.

Análise de localização de entrada permite ao usuário ver como certas localizações de entrada afetarão fatores como taxa de fluxo, encolhimento e sucesso geral da peça.

A maioria das ferramentas de posicionamento de entrada pode recomendar a localização ideal de entrada baseada em análise preditiva e preferência do usuário.

Balanceamento de canais (runner)

Software de simulação de injeção pode ser usado para determinar o posicionamento e balanceamento de canais, que são os canais finos que entregam o plástico fundido ao molde.

Configuração adequada de canais garante enchimento uniforme da cavidade.

Usado em conjunto com posicionamento de entrada e outras ferramentas, uma ferramenta de balanceamento de canais pode ser usada para otimizar a configuração dos canais.

Otimização de compactação (packing)

Um recurso importante de simulação de IM é determinar uma velocidade de pistão e pressão de compactação ideais para uma peça moldada.

A configuração ideal depende de fatores como forma do molde e material de injeção, bem como a própria máquina.

Simulação de sobremoldagem, co-injeção e multi-canais

Pacotes avançados de software de simulação podem simular operações mais complexas como sobremoldagem (moldagem sobre um substrato), co-injeção (injetando dois materiais em um molde) e moldagem multi-canais (usando múltiplos canais para encher rapidamente um molde).

Análise desses processos é mais complicada pois leva em conta um maior número de variáveis.

Benefícios de usar software de simulação

Software de simulação de IM fornece numerosos benefícios que levam a melhores peças. Vantagens incluem:

• Elimina erros e defeitos
• Reduz efeitos indesejáveis como empenamento e encolhimento
• Melhora eficiência e reduz tempos de ciclo para taxas de produção mais altas
• Resolve problemas antes da produção, evitando erros custosos
• Permite testes simulados de múltiplos termoplásticos sem desperdício de materiais reais
• Integra com suítes CAD para simplificar fluxo de trabalho de design
• Executa múltiplas simulações simultaneamente
• Gera relatórios para fácil comunicação com membros da equipe, clientes, etc.

Softwares populares de simulação de injeção

Pacotes de simulação de IM bem conhecidos incluem Autodesk Moldflow, CoreTech Moldex3D, SOLIDWORKS Plastics, SIGMASOFT Virtual Molding e Vero VISI Flow.

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