■金暘新材料
前言
在塑料領域,合格的製品必須充分考慮材料、產品、模具、機臺等因素的交互影響,合理使用CAE(computer aided engineering,電腦輔助工程)工具進行設計優化驗證,能獲得最佳整合結果。
目前CAE技術已廣泛應用於汽車、家電、衛浴、電子、通訊等各大工業領域。在CAE眾多技術中,CAE模流分析是射出成型領域最有效的研究辦法,通過電腦完成射出成型的模擬仿真,綜合評估材料工藝、產品結構、澆口位置、流道、水路設計等,可以顯著降低試模成本,提高生產效率。CAE模流分析的作用條列如下:
- 優化澆注系統;
- 預測製品的充填表現;
- 預測製品的熔接痕位置;
- 預測製品困氣位置;
- 預測製品內部玻纖取向;
- 預測製品表面縮水情況;
- 優化冷卻系統;
- 預測翹曲變形情況;
- 預測多零件裝配效果。
金暘多年前已開始為汽車、家電、衛浴等行業客戶提供專業的射出模擬CAE分析服務,積累了豐富的實戰經驗,可幫助客戶在射出成型的過程中,提前預測和發現問題,找到問題產生的原因,並提出定制化的解決思路。針對射出成型中的五大常見問題,金暘結合過往案例和研究經驗,總結出一套切實可行的解決方案,提前為客戶生產保駕護航。
缺膠-困氣改善
隨著整車上電子電器設備越來越多,線束也隨之增多。線束裝配過程中,易出現扭曲、走向難以保證、可靠性低以及線束走向存在局限性等技術問題,加上為避免線束與周邊零件發生摩擦、剮蹭,以及佈置美觀等因素,由此有了線束護板。
金暘為汽車線束護板開發了無鹵阻燃玻纖增強材料BG30EK (PA6-GF30),具有高強度、熱穩定、高剛性等特點,還可應用於電子電氣領域。
圖示案例是金暘通過CAE模流分析,模擬BG30EK在護板中的射出情況,觀測到塑膠充填良好,但在產品末端存在困氣,從而建議客戶提前在模具相應位置開設排氣,這與後期生產打短射樣位置吻合。這一建議幫助客戶節省了修模時間和人力成本,提高了生產效率。
開裂-熔接線改善
金暘在智能衛浴行業為匹配客戶需求開發了一系列材料,其中為智能馬桶開發的P20X(阻燃PP),耐候性及阻燃性能優異、加工耐黃變、光澤度高、抗菌性好,得到客戶廣泛認可。此外,金暘CAE團隊還為客戶製件提供專業改善建議。
P20X在適用某款智能馬桶蓋板時,製件在轉軸區域受力開裂。金暘通過CAE模流分析,觀測到該區域厚度分佈不均,引發不均勻充填流動,在目標區域包膠生成熔接線,影響製件強度。針對該開裂問題,金暘CAE團隊通過模擬研究,優化製件壁厚分佈,改變塑膠材料在模具的流動走向,使熔接線避開目標位置,最終客戶反饋實際改善效果顯著。
縮痕評估預測
由於免噴塗材料的特性,在其製件生產時人們通常會關注熔接線和流痕問題,但容易忽略因筋位縮痕,導致外觀缺陷加劇現象。當筋位對應的產品表面發生凹陷縮痕時,片狀顏料在表面排布隨縮痕發生變化,導致局部反射能力下降,加劇了外觀不良的問題。
在塑料零件設計階段,CAE模流分析可幫助客戶評估結構的合理性及可行性。在某衛浴花灑免噴塗ABS項目中,金暘CAE團隊提前預判筋骨結構縮痕風險,將縮痕估算控制在限制範圍內(<0.02mm),確保免噴塗產品外觀良好。
翹曲變形分析
通過CAE模流分析,預測產品變形趨勢及原因,可為客戶改善翹曲變形提供方向。以工具箱為例,取向效應在產品變形中占主導,這主要由澆口位置和製件結構決定的,因此在開模前期,金暘為客戶提供合適的進膠方案,並對製件結構優化提供建議,從而有效避免了製件的翹曲變形。
冷卻系統優化
在模具設計階段,金暘可通過CAE模流分析,評估水路設計可行性,降低因冷卻不均導致的製件收縮、翹曲變形、成型週期長等風險。以油管類深腔產品為例,金暘通過CAE分析,把控進出水溫差異、零件溫度分佈差異等綜合結果,最終幫助客戶優化產品的水路設計。