TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta strojní Studijní program B2341 – Strojírenství Materiály a technologie zaměření tváření kovů a plastů Katedra strojírenské technologie Oddělení tváření kovů a plastů
Rozbor vlastností a využitelnosti nového programu MPX od firmy Moldflow
Jaroslav Kutík KSP – TP – B38
Vedoucí diplomové práce:
Ing. Aleš Ausperger, Ph. D. - TU v Liberci
Konzultant diplomové práce: Ing. Petr Weinlich - TU v Liberci
Rozsah práce a příloh: Počet stran
64
Počet tabulek
2
Počet příloh
0
Počet obrázků
28 Datum:25.5.2007
ANOTACE TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI Fakulta strojní Katedra strojírenské technologie Oddělení tváření kovů a plastů
Studijní program:
B2341 – Strojírenství
Student:
Jaroslav Kutík
Téma práce:
Rozbor vlastností a využitelnosti nového programu MPX od firmy Moldflow
Číslo BP:
KSP – TP - B38
Vedoucí BP:
Ing. Aleš Ausperger, Ph. D. - TU v Liberci
Konzultant:
Ing. Petr Weinlich - TU v Liberci
Abstrakt: Obsahem závěrečné práce je popsání programu MPX-moldflow program xperiment. Popsání jeho funkce, jakým způsobem řeší danou problematiku, jeho součástí,co přináší nového do světa simulačních procesů,jaké jsou alternativy jeho použití a zdali je jeho použití vždy vhodné.
Abstract: The final work is focused on a description of the MPX. MPX means the mold flow program experiment. The final work discusses his functions description, then how the program deals with given problems, his accessories description, what news the program brings to the simulative processes world and what are the alternative of his application. And whether his application is always suitable.
Místopřísežné prohlášení:
Místopřísežně prohlašuji, že jsem bakalářskou práci vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury. V Liberci, 25.5.2007
...………………………....... Jaroslav Kutík Lhota 230 Červený Kostelec 549 41
Prohlášení Byl jsem seznámen s tím, že na mou bakalářskou práci se plně vztahuje zákon č. 121/2000 Sb. O právu autorském, zejména §60 – školní dílo. Beru na vědomí, že Technická univerzita v Liberci (TUL) nezasahuje do mých autorská prvá užitím mé bakalářské práce pro vnitřní potřebu TUL. Užiji-li bakalářskou práci nebo poskytnuli licenci k jejímu využití, jsem si vědom povinnosti informovat o této skutečnosti TUL; v tomto případě má TUL právo ode mě požadovat úhradu nákladů, které vynaložila na vytvoření díla, až do jejich skutečné výše. Bakalářskou práci jsem vypracoval samostatně s použitím uvedené literatury a na základě konzultací s vedoucím diplomové práce a konzultantem. Datum: 25.5.2007
Podpis:
Declaration I have been notified of the fact that copyright Act No. 121/2000 Coll. Applies to my thesis in full, in particular Section §60, School Work. I am fully aware that the Technical University of Liberec is not interfering in my copyright by using my thesis form the internal purposes of TUL. If I use my thesis or grant a licence of its use, I am aware of the fact that I must inform TUL of this fact; in this case TUL has the right to seek that I pay the expense invested in the creation of my thesis to the full amount. I compiled the thesis on my own with the use of the acknowledged sources and on the basis of consultation with the head of the thesis and a consultant. Date: 25th May, 2007
Signature:
Obsah 1 Úvod...............................................................................................................................7 1.1 Historie simulací...................................................................................................7 1.2 Současnost ............................................................................................................7 1.3 Budoucnost ...........................................................................................................7 2 Teorie .............................................................................................................................8 2.1 Cíl bakalářské práce..............................................................................................8 2.1 Navrhování plastových výrobků a optimalizace technologie ...............................8 2.3 Pár vět o funkci a použitelnosti simulačních programů některých firem..............9 2.4 Celkový pohled .....................................................................................................21 2.5 MPX systém .........................................................................................................21 2.5.1 Hlavní programy............................................................................................21 2.5.2 Volitelné programy........................................................................................21 2.6 Hardwarové a softwarové požadavky...................................................................22 2.6.1 Hardware přijatý od Moldflow......................................................................22 2.6.2 Strojový spojovací modul (MIU) ..................................................................22 2.6.3 Kabely a spojky .............................................................................................23 2.6.4 Přídavné zařízení (volitelné)..........................................................................23 2.6.5 Doporučený dodatečný hardware ..................................................................23 2.6.6 Příklady hardwarové konfigurace .................................................................24 2.6.7 Doporučené dodatečné číslicové vstupy pro provoz MlU.............................28 2.7 Spojovací sběr dat PC vstřikování lisovacího stroje (volitelný) ...........................28 2.8 Spojovací sběr dat PC k Ethernetovým LAN .......................................................28 2.9 Vytvoření a modifikování strojových profilů .......................................................29 2.10 Vytvoření nebo načítání práce ............................................................................29 2.10.1 Pracovní typ dat...........................................................................................29 2.10.1.1 Databáze (databázový mód)..................................................................29 2.10.1.2 Vytváření místních (nedatabázových módů) ........................................30 2.10.2 Vytvoření nové práce ..................................................................................30 2.10.2.1 Pro vytvoření nového nástroje a práce v nedatabázovém módu ...........30 2.10.2.2 Pro vytvoření nového nástroje a práce v databázovém módu ...............30 2.10.3 Načítání existující práce (nebo profilu) .......................................................30 2.10.3.1 Pro načítání existujícího nástroje a práce v nedatabázovém módu .......30 2.10.3.2 Pro načítání existujícího nástroje a práce v databázovém módu...........30 3. Praktické použití programu .......................................................................................31 3.1 Profile Wizard (profilový průvodce)...................................................................31 3.1.1 Načítání profilů ze stroje ...............................................................................31 3.1.2 Načítání profilů z CAE..................................................................................31 3.1.3 Profily............................................................................................................32 3.1.4 Vypočítávání profilů se Setup Wizard: Automatizované nastavení ..............33 3.1.5 Prohlížení strojových profilů .........................................................................35 3.1.6 Zobrazení profilu na obrazovce.....................................................................36 3.1.7 Pokyny sazeče ručního profilu ......................................................................36 3.1.8 Zápis sledovacího stroje ................................................................................38 3.1.9 Zobrazení a skrytí hlavních rysů profilu........................................................39 3.1.10 Vybrání přehledu parametrů nákresu ..........................................................40 3.2 IMM konfigurační manažer ..................................................................................40 3.2.1 Používání přenosu informací Simalink .........................................................41 3.2.1.1 Příjímání dat............................................................................................41 3.2.1.2 Odesílání dat ...........................................................................................41 3.2.2 Konfigurace nabídky voleb ...........................................................................41 3.2.2.1 Volby dat šetření ....................................................................................42 3.2.2.2 Real - time datový soubor .......................................................................42 3.2.2.3 Nákresy souborů ....................................................................................42 3.2.3 Nahrávání rozhodujících informací seřízení strojů (nastavovací arch) .........42 3.2.4 Nastavení použití procesu MPX Process Setup.............................................43 3.2.5 Zařízení MPX Process Setup ........................................................................43 3.2.5.1 Optimalizace fáze rychlosti.....................................................................44
5
3.2.5.2 Teorie optimalizace fáze rychlosti .........................................................45 3.2.5.3 Seznam defektů souvisejících s rychlostí, které mohou být opravené ....46 3.2.5.4 Rutiny rychlosti.......................................................................................48 3.2.5.5 Vydaný potenciál během rychlostní fáze ..............................................51 3.2.5.6 Optimalizace tlakové fáze.......................................................................52 3.2.5.7 Tlakové rutiny.........................................................................................53 3.2.5.8 Výroba první dobré části.........................................................................56 3.2.5.9 Zprávy Process Setup..............................................................................60 3.2.5.10 Výměna nastavení MPX Process Setup ................................................62 3.2.5.11 Výměna nastavení pro aktuální práci....................................................62 4. Závěr ............................................................................................................................63 5. Použitá literatura ...........................................................................................................64
6
1 1.1
Úvod Historie simulací
Historie simulací vstřikování plastů nemá oproti samotné výrobě plastů tak velkou dobu působení na trhu. Konkrétně společnost
Moldflow uvedla světově první nástroj pro
ověřování dílů z plastických hmot v roce 1997, byl to Moldflow Part Adviser(R) (MPA(R)), počátky jejího působení ale sahají do roku 1979. V roce 2000 spustil Moldflow světově první internetovou obchodní webovou stránku pro inteligentní, předvídavé inženýrství pro vstřikování umělých hmot www.plasticszone.com. Samozřejmě firma Moldflow nebyla nikdy jediným výrobcem simulačních softwarů pro plastikářskou technologii, jejím primárním konkurentem byl C- MOLD.
1.2
Současnost
V současné době se všech těchto programů a počítačové techniky vůbec hojně využívá a ve vyspělých firmách je tento způsob řízení výroby na vzestupu. Mezi další světovou špičku produktů Moldflow patří Moldflow Mold Adviser(TM), Moldflow Plastics Insight(TM) (MPI(TM)), a Moldflow Plastics Xpert (MPX).Společnost udržuje výzkum a vývoj zařízení v Austrálii, Spojeném království a Spojených státech, stejně jako přímé prodeje a marketingové kanceláře skrz USA, Evropu a Asii. Mezi ostatní firmy zabývajícími se v současné době simulacemi patří mimo jiné Cadmould, Mcae, Moldex3D, Kistler a další. O některých z nich bude psáno blíže v teoretické části.
1.3
Budoucnost
Do budoucna lze určitě čekat veliký rozvoj těchto softwarů,protože přinášejí do výroby značné urychlení příchodu výrobku na trh, regulaci zmetkovitosti, značnou flexibilitu při řešení změn, úsporu jak materiálu, energií a minimální prostoje stroje kvůli nutnosti přeseřízení na nový výrobek. Tato skutečnost ale s sebou přináší nutnost co nejmodernějších zařízení, která budou moci s těmito softwary spolupracovat. Důkazem rozvoje je jen od firmy Moldflow více než 9 000 zákazníků používajících simulační software pro vstřikování plastů, zatímco v počátcích těchto uživatelů simulačních programů bylo pár desítek, později stovky.
7
2.
Teorie
2.1
Cíl bakalářské práce
Tato práce je vypracována k tomu, aby umožnila seznámení s novým programem MPX od firmy Moldflow, který slouží k optimalizaci parametrů vstřikovacího procesu u vstřikovacích strojů. Tento produkt se liší od ostatních tím, že během výroby dovoluje obsluze formovacích strojů rychle optimalizovat strojové nastavení a opraví parametry vstřikovacího procesu během cyklu,čímž redukuje počet neshodných výrobků na minimum.Jeho použití také zkracuje průběžnou dobu výrobního cyklu,snižuje náklady na výrobu a snaží se eliminovat prostoje vzniklé přeseřizováním stroje na minimum. Při použití tohoto softwaru s technologií Ferromatik Milacron XTREEM NT kontroler není dokonce potřeba investice do dalšího potřebného hardwaru k tomu, aby se mohli využít všechny jeho výhody a přednosti.
Obory,ve kterých simulační programy působí:
2.2
Vstřikování
Tvarování
Vyfukování
Vstřikovací technologie s podporou vody
Odvzdušnění formy
Navrhování plastových výrobků
Navrhování plastových výrobků a optimalizace technologie
Vstřikování polymerů je pružná výrobní metoda pro výrobu tenkostěnných plastových dílů. Vstřikování umožňuje v automatickém cyklu vyrobit komplexní geometrii dílu při nízké energetické spotřebě a krátkém časovém cyklu. Komplexností geometrie je myšlena nejenom výroba jednotlivých dílů, ale také sdružení několika dílů do jednoho celku. Tímto způsobem lze minimalizovat náklady na montáž a zároveň také minimalizovat vady vzniklé při montáži. Vstřikování polymerů zahrnuje celou řadu technologických variant, které umožňují výrobu plastových dílů vstřikovaných z několika typů polymerů o různých vlastnostech a kombinaci polymeru s kovovými díly nebo anorganickými materiály. Základními požadavky na metodu vstřikování polymerů jsou nulové dokončovací operace a automatický výrobní cyklus, případně montáž s maximálním využitím automatizace a robotizace. Aby mohly být splněny tyto základní požadavky, je nutno klást důraz na moderní nástroje umožňující komplexní analýzu jak plastového dílu samotného, tak také analýzu výrobního procesu. Analýzy lze rozdělit na dvě základní skupiny: analýzy mechanických vlastností, tedy jak se
8
bude výrobek chovat při zatížení v daném prostředí a analýzy technologické, které určují, jak bude nastaven a optimalizován výrobní proces.
2.3
Pár vět o funkci a použitelnosti simulačních programů některých firem MoldFlow Plastic Advisor
Plastic Advisor je určen konstruktérům vstřikovaných plastových dílů. Je kontrolním a optimalizačním nástrojem pro odhalení míst možného výskytu výrobních nebo funkčních problémů. S podporou Plastic Advisor je tedy možné vyvinout plastové díly "zaformovatelné" a "technologicky správné" v časovém souladu s konstrukcí forem. Odhalení a eliminace možných problémů již ve fázi koncepčního návrhu nebo konstrukce dílu znamená pro výrobní společnosti výrazné úspory vývojových a výrobních nákladů a zkrácení času nutného k uvedení výrobku na trh. Plastic Advisor je určen běžným uživatelům systému Pro/ENGINEER a nevyžaduje speciální znalosti z oboru plastických hmot. Jeho integrace do prostředí Pro/ENGINEER, uživatelsky příjemné prostředí a intuitivní způsob ovládání spolu s patentovanou technologií analýz vede k extrémně rychlému získání požadovaných výsledků. Specifické použití Plastic Advisor představuje v prvním kroku soubor analýz, které indikují přítomnost potenciálních problémů ve výrobním procesu. Následně nabízí nástroje, které vývojovému pracovníkovi pomohou změnit konstrukci součásti a upravit další parametry tak, aby byla zaručena její vyrobitelnost.
Obr. 2.3.1: Plnění dutiny formy
9
Znalost kvality Základní podmínkou při konstrukci nejen plastového dílu je vedle funkce také jeho vyrobitelnost. Plastic Advisor vychází při analýze vyrobitelnosti ze zadaného místa vtoku, typu materiálu, teploty a tlaku. Výstupem je pak tříbarevná škála typu semafor -- (zelená, žlutá, červená), která pokrývá navrhovanou součást a určuje místa, kde lze při výrobě očekávat problémy se zatékáním materiálu. Plastic Advisor odpoví také na otázku "jak kvalitní bude výroba tohoto dílu". K tomu potřebuje další vstupní informace typu vnitřní napětí plastu, čas chladnutí, rozložení teplot nebo velikost dotlaku. Výsledkem analýzy je opět zobrazení součásti v rámci tříbarevné škály. Ta vyznačuje místa, která mohou mít odlišné mechanické vlastnosti a která mohou výrazně ovlivnit chování celého dílce. Tento typ analýzy je určen především konstruktérům navrhujícím funkční součásti mechanismů. V případě, že Plastic Advisor zobrazuje na součásti červenou barvu, lze využít Dynamic Adviser, který doporučí řešení (návrh času plnění, tlaku, teploty, dotlaku atd). Vedle času plnění (animovaný výstup) poskytuje Plastic Advisor také informace o podmínkách plnění, rozložení tlaku, dotlaku, rozložení teplot, studených spojích a výskytu vzduchových bublin. Optimalizace návrhu a simulace procesu Plastic Advisor představuje nejen soubor analýz, ale poskytuje uživatelům také nástavbové optimalizační nástroje podporující automatický návrh ideálního řešení. Kam a jak umístit vtok ? Odpověď poskytne funkce Automatic Gate Location -- automatické zobrazení vhodného místa pro umístění vtoku (opět na bázi barevné stupnice -- modrá oblast je nejvhodnější, červená nejméně příhodná). Systém pomůže konstruktérům také v případě, že je třeba použít více vtoků. Automatic Process Condition Optimization -- pomocník pro optimalizaci parametrů výrobního procesu poskytuje informace o lokálním tlaku, teplotě a dalších parametrech ve vybraných místech dílu a pomáhá s optimalizací nastavení těchto veličin. Automatic Runner Balancing -- automatické vyvážení vtokové soustavy je doplňkem Plastic Advisor (nikoliv součástí), určeným pro konstruktéry vstřikovacích forem. Své uplatnění má především u tvarově složitých výlisků a u násobných forem. Optimalizační nástroje Plastic Advisor doplňují jeho základní funkcionalitu a hrají výraznou roli při úspoře konstrukčních časů a výrobních nákladů. Vazba na konstrukci forem a výrobu Plastic Advisor může výsledky svých analýz exportovat do externí nástavby Mold Adviser. Ta je určena konstruktérům vstřikovacích forem. Podobně jako je Plastic Advisor asistentem konstruktérovi výlisku, pomáhá Mold Adviser při návrhu dutiny formy, definici a dimenzování vtokové soustavy, rozváděcích kanálů apod. Moldflow Plastics Xpert je další
10
externí aplikací pro nastavení, optimalizaci, monitorování a řízení výrobního cyklu vstřikovacích strojů (přímé propojení Xpert s řídícími systémy vstřikolisů).
Obr. 2.3.2: Analýza umístění vtoku
Týmová spolupráce Vývoj a výroba plastových součástí je týmovým dílem, do kterého vstupuje nejen konstruktér součásti a formy, ale také výrobce formy, dodavatel plastu, lisovna apod. Členové takového týmu pracují typicky na bázi, jejímž základem je komunikace. K tomu Plastic Advisor přispívá dokumentací celého analyticko-optimalizačního procesu. Zpráva, která vzniká ve formátu HTML , dokumentuje textem, obrazem a animacemi celý proces analýz a optimalizací a je podkladem pro práci ostatních členů procesu. HTML zprávu generuje Plastic Advisor automaticky. Postup práce Konstruktér dílu vstupuje do prostředí Plastic Advisor přímo v rámci menu systému Pro/ENGINEER. Odpadá tedy export dílu, zůstává zachována asociativní provázanost, typická pro všechny aplikace Pro/ENGINEER. Uživatel definuje místo vtoku/ů. Následuje výběr materiálu. Ten probíhá v prostředí materiálové knihovny, která obsahuje široké spektrum více i méně používaných plastických hmot. Knihovna je otevřena uživatelům a lze do ní doplnit jakýkoliv nový materiál. Poté následuje definice vstupních parametrů typu vstřikovací tlak a teplota. Posledním krokem je již spuštění vlastní analýzy.
11
Obr. 2.3.3:Analýza plnění v prostředí Plastic Advisor
Nejčastější otázky ohledně použití simulačních programů 1. Jak zjistit, zda lze vyrobit součást s konkrétní tloušťkou stěny? Plastic Advisor použije pro simulaci vstřikovacího procesu 3D Pro/ENGINEER model. Zobrazí graficky výsledky "předpovědi plnění". V prostředí Dynamic Adviser uvede numerické hodnoty analýzy a v případě negativních výsledků (červeně zobrazená místa na součásti) doporučí změnu vstupních parametrů (teplota, tlak atd). Pomocí Dynamic Adviser lze odladit jednotlivá problémová místa. Dynamic Adviser je optimalizační část Plastic Advisor.
2. Jak vhodně umístit vtok? Plastic Advisor umožňuje uživatelům experimentovat s vhodnou polohou vtoku. V StandAlone verzi Plastic Advisor je pak možné umístit vtok podle doporučení Dynamic Adviser.
3. Je možné předikovat místa výskytu studených spojů a vzduchových bublin? Ano. Vyloučení studených spojů a vzduchových bublin bylo dosud součástí know-how specialistů z oboru. Plastic Advisor poskytuje tyto informace automaticky v rámci každé analýzy.
4. Lze posuzovat vyrobitelnost součásti podle jednotlivých typů materiálu? Ano. Konstruktér plastového dílu může analyzovat vyrobitelnost konkrétní součásti v
12
závislosti na zvoleném materiálu. K tomu má k dispozici on-line materiálovou knihovnu, obsahující všechny běžně užívané plastické hmoty. Požaduje-li přesto uživatel její doplnění, může databázi rozšiřovat. Požadovanými údaji jsou při tom materiálové charakteristiky přidávaných plastů.
5. Jaké jsou znalostní předpoklady o geometrii vtoku v průběhu simulace? Plastic Advisor nemá detailní požadavky na znalost geometrie vtoku, protože ta v porovnání se svou polohou na výlisku nemá při prvotních analýzách primární vliv. Vtok je uvažován jako bod na povrchu analyzovaného tělesa. Definice vtoku/vtokové soustavy je úkolem konstruktéra formy (externí aplikace Mold Adviser)
6. Jakým způsobem lze publikovat výsledky analýz Plastic Advisor např. pro potřeby konstru ktéra formy? Plastic Advisor generuje v závěru každé analýzy výsledkovou zprávu. V ní poskytuje kompletní zprávu o simulaci procesu vstřikování, tzn. výsledky směrodatné pro následné etapy vývoje a výroby (konstrukce formy, nákup, kooperace, seřízení vstřikovacích strojů atd.). Zpráva je generována univerzálním formátu HTML, čitelném v běžných nástrojích MS Office. Sumarizace simulací je kombinací textu, 2D a 3D grafického zobrazení (barevně škálované obrázky a animace). Shrnutí Plastic Advisor je plně integrován v prostředí Pro/ENGINEER a pracuje s obyčejnou Pro/ENGINEER geometrií. Konstruktér plastového výlisku na základě jednoduchého zadání získává v několika minutách on-screen animace vstřikovacího procesu, hodnocení "zaformovatelnosti" dílce a upozornění na místa možného výskytu problémů výroby. Plastic Advisor výrazně přispívá k redukci dodatečných nákladů vzniklých při nuceném změnovém řízení v následujících etapách konstrukce nářadí a výroby.
Cadmould Cadmould je CAE Software, který analyzuje proces vstřikování plastů. Pro analýzu je především potřebný 3D CAD model plastového dílce ve formátu STL. V současné době převede konstrukci dílce do STL prakticky každý CAD systém. Cadmould připraví automaticky, rychle a přesně výpočtovou síť konečných prvků, založenou na vlastní metodě ssmm (simcon surface model method). Výpočty jsou vícevrstvé, teplotně závislé, respektující stlačitelnost tavenin a zohledňující strukturně-viskózní chování tavenin plastů. Výpočtová přesnost softwaru Cadmould je velmi vysoká, protože výpočtové jádro je neustále konfrontováno s nejnovějšími matematickými a fyzikálními poznatky. Software
13
Cadmould se vyznačuje jednoduchým pracovním prostředím, které vyžaduje běžný systém Windows® NT/2000/XP. Cadmould Rapid
Analýza průběhu plnění vstřikovací formy.
Design plastového dílce • poloha a počet vtoků • poloha studených spojů • vstřikovací tlak a doba chlazení.
Cadmould Rapid podporuje konstruktéry plastových dílců.
Cadmould Fill
Analýza plnění tvarové dutiny vstřikovací formy včetně analýzy kompletního vtokového systému.
Dimenzování a vybalancování vtokových kanálů • vícenásobné a sdružené formy • vstřikovací tlak a doba chlazení • přídržná síla.
Cadmould Fill podporuje konstruktéry forem, výrobce forem a technology.
Cadmould Pack
Analýza dotlakové fáze vstřikovacího cyklu.
Velikost a doba dotlaku • doba cyklu • přídržná síla.
Cadmould Pack podporuje výrobce plastových dílců a výrobce forem.
Cadmould Fiber
Doplňkový modul pro simultánní výpočet orientace plniva s krátkým i dlouhým vláknem a orientace makromolekul u anizotropních materiálů.
Cadmould Fiber počítá spolu s Cadmould Fill a Cadmould Pack.
14
Cadmould Cool
Analýza teplot na povrchu tvarových dutin a analýza chladícího systému.
Optimalizovaný chladící systém • menší deformace • zkrácení doby vstřikovacího cyklu.
Cadmould Cool podporuje konstruktéry forem, výrobce forem a technology.
Cadmould Warp
Analýza smrštění a deformace.
Precizní dílce • větší znalosti • lepší obchodní předpoklady.
Cadmould Warp Expert
Cenově výhodné spojení následujících simulačních modulů:
Cadmould Fill
Cadmould Pack
Cadmould Fiber
Cadmould Warp
Cadmould Rubber
Analýza zpracování elastomerních směsí a LSR.
Průběh plnění • Scorch a reakční změny elastomerních směsí a LSR • vulkanizační doba.
Cadmould Rubber podporuje konstruktéry a výrobce forem.
Moldex3D Moldex3D/Shell - účinný a robustní simulační nástroj pro ověření platnosti designu a optimalizace Program Moldex3D/Shell, který je založený na účinné a robustní 2.5D technologii, pomáhá hloubkově analyzovat a optimalizovat design konvenčních částí. S jedinečnou Fast Finite Element Method (FFEM) -metodou konečných prvků a technologií záběru, mohou uživatelé významně snížit střední modelovou dobu přípravy a potvrdit víc opakování designu. Moldex3D/Shell je schopný simulace plnění plastů, tlaku, chlazení formy, vláknové orientace a pokřivení částí pro termoplastickou vstřikovací formu. Dodatečné jednotky
15
simulují vstřikovací formy podporované plynem (GAIM), mnohosložkové hnětení (MCM) a reaktivní vstřikovací formy (RIM). Kromě toho, moduly rozhraní spojují plnění formy a konstrukční analýzy k tomu, aby dovolily zhodnotit strukturu vzájemně ovlivňovaných částí a vyrobitelnost. Se silou Moldex3D/Shell uživatelé mohou rychle předpovídat a řešit výrobní problémy vstřikovací formy a dále optimalizovat návrhy.
Obr. 2.3.4: Analýza chlazení a tlaku
Moldex3D/Solid - vedoucí 3D technologie simulace pro hloubkové ověřování projektu a hledání závady Moldex3D/Solid je světově největší opravdové 3D řešení simulace pro hloubkové ověřování projektu a hledání závady s nejlepší zasvěcenou 3D technologií založenou na hybridním toku pevné látky a vysoce účinných metodách konečného objemu (HPFVM), Moldex3D/Solid dovoluje optimalizovat návrhy výrobku a předpovídat vyrobitelnost.
Obr: 2.3.5: Analýza plnění dutiny formy
16
Použitím Moldex3D/Solid mohou uživatelé vykonávat reálnou 3D simulaci v nejširší použitelnosti, včetně silných částí, při extrémní tloušťce stěny a změně z tenké na silnou, částí s obtížným definováním řádného midplane modelu, či s velmi komplikovanou úlohou konfigurace. Uživatelé mohou přímo analyzovat pevný model bez toho, aniž by museli udělat významná modelová zjednodušení. Explicitní schopnosti analýzy Moldex3D/Solid poskytuje obsáhlý pohled v tokových chováních z makro pohledu i mikro pohledu, například tok, neschopnost pohybu, gravitační účinek, nebo indukované viskózní teplo. Intuitivní displeje pomáhají k tomu, aby ohodnotili výsledky analýzy ve třech dimenzích a zřetelně určily konstrukční vady. Moldex3D/Solid je mnoha uživateli osvědčené nejpřesnější 3D řešení simulace. Tento software je schopný simulace plnění plastů, tlaku, chlazení formy, vláknové orientace a pokřivení částí pro termoplastickou vstřikovací formu. Dodatečné jednotky simulují vícesložkové vstřikování (MCM) a reaktivní vstřikovací formu (RIM). Kromě toho, moduly rozhraní (I2) spojí Moldex3D s populárním softwarem statického výpočtu k tomu, aby dovolily zhodnotit vzájemnou ovlivňování procesu indukované materiální anizotropie a své účinky na strukturu částí. Mimoto Moldex3D/Solid byl vyvinut s technologií ve smyslu paralelního počítače. S vysoce účinným souběžným jádrem počítání mhou uživatelé vykonávat rozbory na komplexních modelech za kratší dobu. Podporované jednotky analýzy: Pro konvenční jednotlivou vstřikovací formu materiálu se kontroluje:
Tok pevné látky
Vstřikovací tlak
Chlazení pevné látky
Pokřivení
Vláknitost
Pro overmolding dvoubarevnou vstřikovací formu anebo přílohu modelování je potřeba dodatečná jednotka Solid-MCM. Pro reaktivní vstřikovací formu a mikročip zalévání je potřeba Solid-RIM. Pro spojení CAE výsledků modelování s pokročilým statickým výpočtem je potřeba SolidI2. Pro nalezení více o schopnosti simultánního zpracování Moldex3D je třeba kontaktovat paralelní počítač.
17
Moldex3D/eDesing - silný asistent analýzy s rychlým a opakovaným ověřujícím návrhem výrobku Moldex3D/eDesign
souprava
softwaru
pomáhá
rychle
kontrolovat
vyrobitelnost
navrhovaného vstřikovaného plastového výlisku. S inteligentním eDesing záběrem stroje a nejlépe zasvěcenou 3D technologií mohou uživatelé pracovat přímo skrz pevný CAD, aby mohli simulovat opravdový 3D model a šetřit odpracované hodiny při přípravě. Snadno použitelné uživatelské rozhraní minimalizuje úsilí v tréninku a učení. Interaktivní výsledek zobrazující pomocné uživatele rychle kontroluje a optimalizuje design. Moldex3d/eDesign je vybavený stejnou 3D technologií jak Moldex3D/Solid. Podle této technologie se mohou vykonávat pravdivé 3D simulace na velmi silných součástech a stejně tak u těch součástí,které mají extrémní změny z tenkých stěn na tlusté. Kromě toho Moldex3D/eDesing byl vyvinutý také s technologií
ve smyslu paralelního počítače. S
vysoce účinným souběžným jádrem počítání mhou uživatelé vykonávat rozbory na komplexních modelech za kratší dobu.. Moldex3D/eDesign je schopný plnit kompletní rozbory pro termoplastickou vstřikovací formu, včetně plněných plastů, tlaku, chlazení formy, vláknové orientace a rozdělení pokřivení. To dovoluje uživatelům simulovat dotvarování skrz vybrání, optimalizovat lokality vstupu, předejít zmetkovým výliskům, svarové linky, ohodnotit navržení chladícího okruhu, minimalizovat čas cyklu, redukovat pokřivení, atd. Kromě toho volitelná jednotka Moldex3D/aDesingu simuluje reaktivní vstřikovací formu (RIM).
Obr. 2.3.6: Provázanost všech systémů
18
Srovnání funkčnosti mezi Moldex3D/eDesign a Moldex3D/Solid Moldex3D/eDesign je ideální nástroj k tomu, aby pomohl rychle a opětovně ověřit návrh výrobku. "Analyzujte produkt rychle a silně, většina překážek pak bude vyřazena před výrobou", řekl viceprezident Moldex3D R&D, Dr. David Hsu. Molde3D/eDesign začleněný průběh práce návrhu výrobku pomáhá minimalizovat design času cyklu, zkrátit čas na tržní a přinést maximální výnos vložených prostředků.
Obr. 2.3.7: Postup při simulaci vstřikování nového výrobku
Moldex3D Mesh Moldex3D Mesh je výkonný software preprocesoru pro komplexní řešení konečných prvků, zvláště pro simulaci vstřikovací formy. Pokročilá závislost uvnitř Moldex3D Mesh dovoluje uživatelům efektivně chytit model, a přátelské uživatelské rozhraní se snadněji učí. To podporuje mnoho CAD konfigurací a CAE konečné prvky modelu, registruje a přemosťuje propast mezi CAD a CAE. Obnova konfigurace a Shell & solid mash generování je veškerá dostupná funkce. Poskytovaná povrchová metoda záběru, čistá Obr. 2.3.8: Generování sítě na výrobku
čtyř metoda záběru, metoda záběru mezní vrstvy, hybridní metoda záběru a voxel metoda záběru minimalizuje čas záběru. Mimo to dodává soubory nástrojů k tomu, aby určily objektový atribut pro simulaci vstřikovací formy.
19
Výhody: Redukuje čas a cenově přidruženou numerickou analýzu skrz nejjednodušší přímé použití CAD konfigurace. Vývoj Moldex3D Mesh je zaměřený na potřeby uživatele a založený na podstatné jednoduchosti a účinnosti. Funkce jsou nabízené pro detekci tloušťky, auto čtyř záběr, záběr mezní vrstvy, hybridní záběr a voxel záběr. Moldex3D Mesh přidává hodnotu přímo integrovaný do Moldex3D produktů. Hladké spojení nabízí kompletní nastavení atributů pro simulaci vstřikovací formy. Vlastnosti:
Všestranná kontrola hustoty.
Strukturovaná a nestrukturovaná shell mesh generace
Rekonstrukce nynějšího nestrukturovaného shell nebo solid mesh
Automatické čtyřboké generování
Alternativní čtyřboké algoritmy záběru
Podpora automatického vytvoření pyramidy alementů
Automatické generování mezní vrstvy
Poloautomatická generace šestistěnných & prizmatických elementů
Podpora hybridní metody záběru
Podpora voxel metody záběru
Generování pevné látky z linek
Shell/Solid kontrolní prvek topologie
Grafický prvek kontroly jakosti
Automatické Shell/Solid elementy zlepšování jakosti
Automatická definice tloušťky pro shell mesh
Vlastnosti nastavení pro simulaci vstřikovací formy
Obr. 2.3.9: Generování chladících kanálů
20
2.4
Celkový pohled Moldflow Plastics Xpert je software a hardware pro řešení vzájemných vztahů
souvisejících přímo s kontrolou vstřikování formovacího stroje na výrobním pracovišti. MPX spojuje zpracování nastavení,zpracování optimalizace v reálném čase a řízení výroby shodně se sadou parametrů procesu v jednom systému. Například jestli se dosahuje kvalita 80% dobrých výrobků, MPX Process Setup pomůže metodicky identifikovat a odstranit část defektů a zvýší tuto kvalitu na 95% .MPX Process Optimization zvyšuje tuto kvalitu na 100% dobrých výrobků určováním zpracování pomocí velkého okna, skrz techniku Design Experiment (DOE), uvnitř kterého jsou vyprodukované konzistentně přijatelné kvalitní výrobky. MPX řízení procesů zajistí, že výrobky jsou spojitě vyprodukované uvnitř těchto parametrů monitorováním a ovládáním parametrů, jestliže došlo k vybočení z těchto parametrů mimo okno. MPX programy jsou navrženy výslovně pro pracoviště a optimalizované pro použití na dotykové obrazovce počítače.1
2.5
MPX systém
V něm jsou dva druhy programů které zahrnují MPX systém:
Hlavní programy.
Volitelné programy.
2.5.1
Hlavní programy
MPX systém vyžaduje,aby byl nainstalovaný Moldflow Foundation, který zahrnuje základní konfiguraci a základní schránku s nářadím a dovoluje konfigurovat a spravovat systém. Jestli je také nainstalovaný Shotscope, bude obsahovat na databázovém serveru jako minimum nainstalovaný Moldflow Foundation Administrator, Moldflow Foundation Log Viewer a Shotscope Production Manager. Tyto programy poté dovolují MPX pracovat s databází. 2.5.2
Volitelné programy
MPX Process Setup stanovuje kombinaci parametrů procesu,aby byly produkovány dobré lisované díly.
1
MPX může být nainstalovaný s databází nebo bez. MPX může být užívaný jen s databází, pokud je nainstalovaný na stejné síti také Shotscope.
21
MPX Process Optimization automatizuje plánování experimentů (DOE), sestavuje na základě ustanovení v MPX Process Setup a dovoluje dále optimalizovat kombinaci zpracovaných parametrů k tomu, aby určily velké okno zpracovaných podmínek. MPX řízení procesů je komplexní výrobní monitorovací a řídicí systém který udržuje určením s MPX Process Optimization optimalizované podmínky zpracování. Tento program se může použít ke konzistentnímu monitorování a udržení technologického postupu, mající za následek snížení poměru zmetků, vyšší kvalitu částí a účinnější použití strojního času. Tento program se může také nastavit k tomu, aby automaticky opravil proces, jestli jsou neovladatelné regulační rozsahy.
2.6
Hardwarové a softwarové požadavky
2.6.1
Hardware přijatý od Moldflow
Oba, MPX i Shotscope spojují monitorování výrobního procesu hardwarovými a softwarovými součástmi na vstřikovací formě nebo stroje na podtlakové vstřikování ( jen Shotscope ). MPX také dovoluje ovládat proces vstřikovací formy. Tyto systémy jsou určené pro flexibilitu, aby se mohly vybrat vhodné hardwarové a softwarové součásti ke splnění specifických požadavků podniku. 2.6.2
Strojový spojovací modul (MIU)
MIU je snímač informací a sdělovací systém, který získává v reálném čase analogové a číslicové signály ze stroje, například vstřikování formovacího stroje. MIU analyzuje tyto signály a vysílá zpracované informace k PC sbírajícímu data přes sériovou komunikaci pro zobrazování v systému. Jsou dva druhy MIU, které mohou být použity:
Nárazový provoz (jen Shotscope ).
Proudový režim.
Typ požadovaného MIU závisí na sestavené cestě systému.
22
Tabulka 2.6.2.1: Druhy MIU
Typ MIU
Podporované MIU
Nárazový provoz data
A9800
Proudové uspořádání
A9800 nebo ADAM 5000
Podporovaná konfigurace 1-16 MIU s PC sbírajícím
1 MIU s PC sbírajícím data Proudové uspořádání je požadováno, aby bylo schopno používat MPX Process Setup, PMX Process Optimalizacion nebo MPX Process Control 2.6.3
Kabely a spojky
MPX/Shotscope požadují následující kabely a vybavení:
RS-232 kabelových DB-9 spojek, jestli systém zahrnuje RS-232 verzi A9800 MIU
Řadové svorkovnice pro spojky vedení každé jednotky vstupu/výstupu.
RS 422 kabel.
Vhodná Ethernetová kabeláž pro požadovanou konfiguraci místní počítačové sítě (LAN).
2.6.4
Přídavné zařízení (volitelné)
Snímače.
Dodatečné PC.
Multiplexer (přístavní adaptér) pro spojování až do 16 MIU k jednotlivému PC sbírajícího data.
2.6.5
Extra vedení a kabely.
Doporučený dodatečný hardware
Moldflow doporučuje doplnit systém MPX a nebo Shotscope s následujícím hardwarem:
Zdroj nepřerušovaného napájení (UPS)
UPS by měl být podporovaný Windows a měl by poskytovat dost síly k tomu, aby udržel v běhu kritické systémové hardwarové součásti minimálně 30 minut v případě poruchy sítí. Požadovaná kapacita UPS je závislá na požadavcích výkonu databázového serveru a nebo PC sbírajícím data, aby byly chráněné. Příjem by také měl být uzpůsobený pro přidání extra hardwaru v pozdější fázi.
23
Minimální UPS kapacita může být vypočítána tímto způsobem: Příkon chráněných komponentů x 0.5 hodiny x 1.2 (extra 20% kapacita) Například 400 watt napájení by požadovalo 0.24 kW hodin výkonového zálohování. Teoreticky by měl být UPS tzv. chytrý UPS, to může poskytovat informaci zpět do Windows, když nastane porušení sítě. To je doporučeno, když je databázový server chráněný UPS velmi málo a nezajistil by minimální ztrátu dat během výpadku proudu.
Zálohování dat
Na databázovém serveru by se měli zálohovat data v pravidelných intervalech, například použitím vysokokapacitní DLT pásek. Kapacita záložního prostředku by se měla přinejmenším rovnat skladovací kapacitě dat serveru.
2.6.6
Příklady hardwarové konfigurace
MPX a Shotscope podporují různé četné scénáře spojení v závislosti na továrním nastavení a požadavcích. Každý stroj připojený k systému vyžaduje strojový spojovací modul (MIU). Typ MIU závisí na požadavcích cesty systému. Tato část popisuje typické konfigurace pro následující scénáře:
Vícenásobné stroje připojené k jednotlivému PC sbírajícímu data, známému jako workcell
konfigurace (jen Shotscope ).
Jednotlivý stroj připojený k PC sbírajícímu data, známému jako proudové uspořádání
(MPX i Shotscope).
A směs jednotlivých, nebo vícenásobných strojů připojených ke každému PC sbírajícímu data, známému jako
hybridní uspořádání (MPX i Shotscope).
Jednotlivý stroj připojený k samostatnému sběru dat PC, známému jako ne databázová
konfigurace (jen MPX ).
Vícenásobné stroje připojené k jednotlivému PC sbírajícímu data (workcell konfigurace) Pro spojení vícenásobných strojů k jednotlivému PC sbírajícímu data se musí užívat nárazový provozu MIU. Poté se může instalovat Shotscope Production Manager na PC sbírající data k tomu, aby monitoroval všechny spojené stroje. Může se spojit 8- 16 strojů
24
k jednotlivému PC sbírajícímu data závislých na vybrané konfiguraci a užívaném multiplexo ru. Můžete být vícenásobný sběr dat PC připojený se systémem Shotscope. PC sbírající data je pak připojený ke stejnému Ethernetu (LAN), jako databázový server a klientský PC.
Obr. 2.6.6.1: Vícenásobné stroje připojené k jednotlivému sběru dat PC
Jednotlivý stroj připojený ke PC sbírajícímu data (proudové uspořádání) Pro spojení jednotlivých strojů k PC sbírajícímu data, se může použít buď impulsový, nebo proudový režim MIU. K PC sbírajícímu data může být dotyková obrazovka, která je případně namontovaná na, nebo blízko stroje a dovoluje operátorovi zadat informaci do systému, zatímco na stroji běží práce. Jestliže je proudové uspořádání MIU užíváno pro připojení ke stroji, je možno řídit aplikace MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control. K systému můžete být připojený i vícenásobný PC sbírající data. PC sbírající data je pak připojený ke stejnému Ethernetu (LAN), jako databázový server a klientský PC.
25
Obr. 2.6.6.2: Jednotlivý stroj připojený ke sběru dat PC
Jednotlivé a vícenásobné stroje připojené k jednotlivému PC sbírajícímu data (hybridní uspořádání) Tato konfigurace je zkřížením dvou konfigurací popisovaných předtím. A obsahuje:
Jeden, nebo více PC sbírajících data připojených k jednotlivému stroji a používání proudového, nebo nárazového provozu MIU (MPX i Shotscope), a nebo
Jeden nebo více PC sbírajících data připojených k vícenásobným strojům a používání nárazového provozu MIU (jen Shotscope).
Veškeré PC sbírající data jsou pak připojeny k systému MPX, nebo Shotscope. PC sbírající data je poté připojený ke stejnému Ethernetu (LAN), jako databázový server a klientský PC.
26
Obr. 2.6.6.3: Jednotlivé, nebo vícenásobné stroje připojené ke každému sběru dat PC
Jednotlivý stroj připojený k samostatnému PC sbírajícímu data (nedatabázové uspořádání) – jen MPX Systém se může skládat z jednoho nebo více PC sbírajících data, z nichž každý je připojený k jednotlivému stroji používajícím proudový režim MIU, ale aniž by byl PC sbírající data připojený k databázovému serveru na síti.
Obr. 2.6.6.4: Jednotlivý stroj připojený k samostatnému sběru dat PC RS-232
V tomto případě bude PC sbírající data typicky průmyslový PC, kde PC je namontovaný v ovládací skříňce vstřikování formovacího stroje společně s MIU a monitor dotykové
27
obrazovky je namontovaný blízko zadní části stroje v pozici, která je snadná pro obsluhu stroje k tomu, aby dosáhla. 2.6.7
Doporučené dodatečné číslicové vstupy pro proudový a nárazový provoz MlU
Moldflow doporučuje používání těchto dalších signálů vstřikování formovacího stroje pro číslicové vstupy na MIU:
Přenos z plnění, nebo tlaku, či dotlaku.
Začátek dotlaku (také nazýváno přenos, nebo konec plnění).
Konec dotlaku (mohlo by signalizovat padání okraje přenosu z náplně).
Začátek a konec plastikační fáze.
Otevření a uzavření formy.
2.7
Spojovací sběr dat PC vstřikování lisovacího stroje (volitelný)
Při používání MPX Process Setupu, MPX Process Optimization, nebo MPX Process Control je doporučeno, že je PC sbírající data připojený ke controlleru vstřikování formovacího stroje. Požadavky pro vytvoření tohoto spojení se pro každý formovací stroj liší.
2.8
Spojovací sběr dat PC k Ethernetovým LAN
Databázový server je umístěný odděleně od dalších PC a ukládá proces a výrobní sběr dat systému MPX, nebo Shotscope. Dodatečné PC běhu klientských jednotek jsou na stejné síti, jako PC sbírající data databázového serveru,aby mohli na displeji analyzovat reálný čas a historická data. Pro spojení databázového serveru, PC sbírajícího data a klientského PC: 1) Spojení databázového serveru PC sbírajících data a klientských PC Ethernetem LAN (lokální síť). Databázový server a klientské PC musí mít vzájemnou síťovou souvislost s PC sbírajícím data. 2) Jakmile se spojí PC na stejné síti, může se instalovat software.
28
2.9
Vytvoření a modifikování strojových profilů
Předtím, než se může začít používat MPX Process Setup, MPX Process Optimization nebo MPX Process Control, musí být práce a zapnutý strojový profil. Tato kapitola popisuje, jak vytvořit nebo začít práci a potom jak vytvořit nebo nahrát začáteční strojový profil. Strojový profil je nahraný formovacím strojem a je přizpůsobený MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control. Strojový profil může být také kdykoliv z těchto programů ručně přizpůsobený. Tato kapitola také popisuje běžné funkce MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control, včetně prohlížení strojových stop a konfigurujících nabídkových nastavení.
2.10
Vytvoření nebo načítání práce
2.10.1 Pracovní typ dat K vytvoření nové práce, nebo k načtení existující práce musí běžet MPX Process Setup, MPX Process Optimization, a MPX Process Control. Při použití MPX se Shotscope databází může být získaná pracovní informace buď z databáze nebo na místním PC. Pracovní informace nemůže být získaná z databáze, jestli není také nainstalovaný Shotscope a nepoužívá databázi s MPX. Pro oba režimy, jestliže práce předtím nikdy neběžela v MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control, tyto programy začnou na první stránce Profile Wizard. Poté se musí rozhodnout metoda, která bude použita pro vstup do počátečních profilů.
2.10.1.1 Databáze (databázový mód)
Tato volba je pro načítání práce z databáze MPX Process Setup, MPX Process Optimization, a MPX Process Control. Práce jsou vytvořené a uložené v databázi používání Shotscope Production Scheduler nebo Shotscope Production Manager a práce, která běží, nebo je naplánovaná k tomu, aby běžela na vstřikování formovacího stroje, bude používaná. 2
2
Tato volba je dostupná, jedině jestli je také instalovaný Shotscope na stejné síti, jako MPX a Shotscope používá databázi s MPX.
29
2.10.1.2
Vytváření místních (nedatabázových módů)
Touto volbou se vybírá práce uvnitř MPX Process Setup, MPX Process Optimization, a MPX Process Control. Informace o práci je uložená na místním PC. Při použití Shotscope databáze s MPX je toto standardní výběr a nemůže být nikterak změněný. 2.10.2 Vytvoření nové práce Metoda užívaná k vytvoření nového nástroje a práce závisí na tom, zda běží MPX Process Setup, MPX Process Optimization, a MPX Process Control v nedatabázovém, nebo databázovém módu. 2.10.2.1 Pro vytvoření nového nástroje a práce v nedatabázovém módu
Když MPX Process Setup, MPX Process Optimization, a MPX Process Control běží v nedatabázovém módu, začíná se v obrazovce Tool and Job Selection. MPX Process Setup, MPX Process Optimization, nebo MPX Process Control poté otevře Profile Wizard. 2.10.2.2 Pro vytvoření nového nástroje a práce v databázovém módu
Když MPX Process Setup, MPX Process Optimization, a MPX Process Control běží v databázovém módu, automaticky se práce přidělí formovacímu stroji v databázi.
2.10.3 Načítání existující práce (nebo profilu) Metoda užívaná pro načítání existujících nástrojů a práce závisí na tom, zda běží v nedatabázovém nebo databázovém módu. 2.10.3.1 Pro načítání existujícího nástroje a práce v nedatabázovém módu
Když MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control běží v nedatabázovém módu, začíná se načítat z Tool and Job Selection. 2.10.3.2 Pro načítání existujícího nástroje a práce v databázovém módu
Když MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control běží v databázovém módu, automaticky se načítá práce z databáze formovacího stroje. Může se použít přiřazení práce v databázi Shotscope Production Scheduler nebo Shotscope Production Manager.
30
3.
Praktické použití programu
3.1
Profile Wizard (profilový průvodce)
Profile Wizard slouží ke zjednodušení práce s programem a otevírá se automaticky při začátku nové práce v MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control. Profile Wizard dovoluje vstup počáteční rychlosti a tlakových profilů do MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control. Různé metodiky pro vstupování profilů: Setup Wizard (Průvodce nastavení) Setup Wizard automaticky počítá počáteční profily založené na nástroji nebo souvisejících parametrech stroje. Můžou se vybrat tři metodiky Setup Wizard:
Automatické nastavení.
Podporované nastavení.
Ruční nastavení .
K použití Setup Wizard je zapotřebí poskytnutí nějaké počáteční vstupní informace o formovacích nebo strojových parametrech. Setup Wizard pak počítá podle této informace počáteční rychlost a tlakový profil. Setup Wizard nastavuje počáteční délku šneku a přizpůsobí její velikost k tomu, aby byl zajištěn plný vstřik a adekvátní polštář a potom vyvíjí základní neoptimalizovaný profil, který může být dále uhlazený v MPX Process Setup. Může se také počítat optimální teplota, oběh šneku a nastavení protitlaku pro plastikaci v Setup Wizard výběrem Optimize Plastication. 3.1.1
Načítání profilů ze stroje
MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control dovoluje načítat profily přímo ze vstřikování formovacího stroje. Může se poté také použít běžná praxe v MPX Process Setup ke zlepšení načítání strojových profilů. 3.1.2
Načítání profilů z CAE
Kopírováním profilů z existující práce CAE programů může spustit sérii opakovaných plnění a tlakové rozbory k tomu, aby generovaly profily. Výsledek vystupujících souborů může být užívaný pro vkládání počátečních profilů v MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control.
31
3.1.3 Profily a) Rychlostní profil Rychlostní profil je obrazec vytvořený z nastavených hodnot spojených linkami. Sada bodů určí rychlost užívanou ve specifických měřeních posunu. Rychlostním profilem je kontrolována část plnění během vstřikovacího cyklu.
Obr. 3.1.3.1: Příklad rychlostního profilu
b) Tlakový profil Tlakový profil je obrazec vytvořený z nastavené hodnoty spojené linkami. Nastavená hodnota určí, jaký má být aplikovaný tlak ve specifických časových intervalech. Tlakový profil ovládá části plnění během tlakového cyklu.
Obr. 3.1.3.2: Příklad profilu tlaku v trysce
32
3.1.4
Vypočítávání profilů se Setup Wizard: Automatizované nastavení
Setup Wizard - automatické nastavení, průvodce možnostmi profilu počítá počáteční profily založené na materiálu a hodnotách, které jsou zapsány do pohybové rychlosti /objemu vstřiku, rozdělí tloušťku a rozvržení formy. Dovoluje také počítat optimální teplotu, oběh šneku a nastavení protitlaku pro plastikaci v Setup Wizard výběrem Optimize Plastication. Setup Wizard - volby automatizovaného nastavení zahrnují: a) Materiál
Zobrazení názvu materiálu, teploty tání a teploty formy. Při výběru Select je možno zapnout výběr různého materiálu.Teplota tavení a teploty formy jsou aktualizované pro nový materiál. Teplota tavení a teploty formy se mohou také zadat ručně. b) Objem vstřiku/ pohybová rychlost
Zadávání každého objemu vstřiku nebo pohybové rychlosti, která se vyhne přetokům. c)
Vstřikovací rychlost
Setup Wizard zakládá počítání vstřikovací rychlosti na hodnotách vložených pro pohybovou rychlost /objem vstřiku a rozdělení tloušťky. d) Rozdělení tloušťky Vybráním Average Part Thickness se mohou zadávat jednotlivé hodnoty částí, které popisují průměrnou tloušťku . Toto je odhad tloušťky části v nejsilnější části. Může se také vybrat zadání podrobnějších informací o tloušťce, kde lze rovněž specifikovat počet dutin ve formě, procentní objem vtoku a vybrat, zda je forma
stranová nebo
centrovaná. e) Doba chlazení Setup Wizard zakládá počítání doby chlazení na hodnotách vložených pro pohybovou rychlost /objem vstřiku a rozdělení tloušťky. Užitím Average Part Thickness se počítá průměrná doba chlazení a použitím Advanced Part Thickness lze rozdělit tloušťku, aby se spočítala přesnější doba chlazení.
33
f) Vybrání materiálu Při použití volby Automated Setup k tomu, aby počítala profily, se musí vybrat ten stupeň materiálu, který nejlépe charakterizuje materiál zpracovávaný na daném vstřikovacím stroji. Toto umožní Setup Wizardu generovat přesné počáteční profily. Dialog Material Selection dovolí vybrat druh materiálu jako jeden ze vstupů pro možnosti Automated Setup v Setup Wizard. Materiální databáze obsahuje všeobecné druhy materiálu pro mnoho polymerů dostupných pro vstřikovací formu. Po vybrání druhu polymeru, formy a teploty tání bude materiál aktualizovaný v důležitých polích. g) Optimalizace plastikace Je důležité optimalizovat plastikaci tak, že plast je adekvátně smíšený, nezdegraduje a čas cyklu je minimalizovaný. Optimalizace plastikace je vykonaná uvnitř Setup Wizard – Automated setup. Setup Wizard dovoluje počítat optimální otáčivou rychlost šneku, protitlak a formování, trysku a teplotní nastavení tělesa šneku pro plastikaci. Setup Wizard obsahuje několik standardních konfigurací šneku a také dovoluje ručně vstoupit do specifikací pro daný šnek. Výsledky optimalizace plastikace jsou zobrazené v profilech a nastavovacím archu.3 h) Fáze plastikace Fáze plastikace formujícího cyklu zahrnuje přenos plastického materiálu z násypky do tělesa šneku. Plast je pak přesunutý podél tělesa šneku po řadě závitů. Jak je plast přesouvaný vpřed, smýká se a vodivým teplem začne tavení plastu. Roztavený plast je přepravovaný do komory pístu před natažením pístu, až je ho tam dostatečné množství pro naplnění další formy. i)
Vytvoření nebo úpravy informací šneku
Použitím dialogu Screw Information k tomu, aby definoval šnek, který je na stroji. Toto dovoluje Setup Wizard – Automated setup přesněji optimalizovat fázi plastikace.
3
Vygenerovaná informace optimalizující plastikaci je stáhnutá do kontroléru. Je potřeba ručně převést oběh závitu, protitlak a teplotní nastavení k formovacímu stroji.
34
Interakční volby šnekových informací zahrnují: a) Název šneku Setup Wizard ukládá informaci o šneku pod tímto jménem. Tento šnek se poté může použít pro různou formu nebo pro běh aktuálního stroje. b) Množství zón šneku Toto je možný počet teplotních zón šneku. c) Informace šnekových zón Toto je volba, kdy se definují charakteristické rysy každé z teplotních zón na šneku. d) Zadávání hodnot jako průměry Tato volba dovoluje zadávat hodnoty zón šneku, jako poměr strojového průměru tělesa šneku. 3.1.5
Prohlížení strojových profilů
Může se používat prohlížení následujících strojových profilů na profilové obrazovce: a) Rychlost Přehled rychlosti dovolí dívat se na profil rychlosti a voleb dekomprese a editovat je. b) Tlak Přehled tlaku dovoluje dívat se na tlakový profil a čas chlazení a editovat je. c) Oběh Přehled oběhu je k dispozici potom, co běží optimalizace plastikace v Setup Wizard. To dovoluje dívat se na a editovat profil oběhu šneku.4 d) Protitlak Přehled protitlaku je k dispozici potom, co běží optimalizace plastikace v Setup Wizard. To dovoluje dívat se na profil protitlaku a editovat ho. Standardně protitlak je hydraulický tlak. Zpětný tlak od hydraulického tlaku v trysce se může změnit ve strojových informacích v dialogu Moldflow Foundation konfigurátoru.5 e) Teplota Přehled teploty dovoluje dívat se na formu, trysku, teploty tělesa šneku a editovat je. Tyto hodnoty jsou zaznamenané v Setup Sheet a mohou se buď tisknout, nebo odkázat na později.6 4
Nastavení oběhu šneku jsou jen zaznamenaná v Setup Sheet. Při nastavení profilu oběhu je potřeba ručně měnit posunutí šneku a nastavovací hodnoty oběhu šneku na stroji.
5
Nastavení protitlaku jsou jen zaznamenaná v Setup Sheet. Při nastavení profilu protitlaku je potřeba na stroji ručně měnit posunutí šneku a nastavení protitlaku.
6
Teplotní nastavení jsou jen zaznamenaná v Setup Sheet. Při teplotním nastavení je také potřeba měnit tyto hodnoty na stroji.
35
3.1.6
Zobrazení profilu na obrazovce
Zobrazení rychlosti, tlaku, oběhu a profilu protitlaku
Obr. 3.1.6.1: Obrazovka profilu
a) Ruční ustalovač profilu Obvykle rychlost, tlakový profil a parametry jako čas chlazení jsou běžně automaticky staženy do kontroleru při běhu v MPX Process Setup a DOEs v MPX Process Optimization. Nicméně když kontrolér vstřikování formovacího stroje nemůže přijmout data z MPX, je potřeba použít Manual Profile Setter. b) Tvorba změny ručního profilu Kdykoli MPX dělá úpravu v rychlosti, tlakových profilech a v době chlazení, změní se vždy jen pár seřizovacích hodnot. Obvykle IMM kontrolér dělá tyto změny automaticky, jakmile dostane instrukce z MPX. Nicméně když kontrolér nemůže přijmout data z MPX, je potřeba udělat úpravy na kontroléru ručně. 3.1.7
Pokyny sazeče ručního profilu
Následující obrázky popisují různá hlediska Manual Profile Setter a jejich použití. Levý panel souvisí s rychlostním profilem a pravý panel s tlakovým profilem.
36
Obr. 3.1.7.1: Ruční ustalovač profilu-přehled tabulek
Obr. 3.1.7.2: Ruční ustalovač profilu-přehled grafů
a) Regulování formovacích parametrů Musí se nastavit dekomprese a doba chlazení použitím obrazovkových profilů v MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control.
37
b) Nastavení dekomprese Použitím přehledu rychlosti v obrazovkových profilech se může měnit množství dekomprese, která je použitá na šneku při vstřikování. Dekomprese je pohyb šneku pryč od trysky (bez oběhu) a je užívána pro zabránění vytékání materiálu z trysky po ukončení vstřiku. Obecně by měl být úsek dekomprese prodloužený, dokud tlak v trysce nedosahuje okolní tlak (1 atmosféra). Je ale potřeba se vyvarovat nadměrné dekompresi, protože to poté může vést ke vstupu vzduchu do materiálu, tvorbu popáleninových značek a dalších defektů. c) Nastavení doby chlazení Použitím přehledu tlaku v profilech obrazovky se může upravovat doba chlazení, která je použita na vstřikování formovacího stroje po dotlaku. Hrubá doba chlazení je doba po plnícím stupni a před částí vyhození. Nalezení správného hrubého chladícího času začíná příliš dlouhým chladícím časem a neustálým snižováním, dokud se nezačnou vyskytovat problémy. Síťová doba chlazení je čas po tlakové fázi a před fází vyhození z formy. Správné nastavení doby chlazení je zásadní k tomu, aby bylo minimalizováno pokřivení a povrchové vady. Doba chlazení by měla udržovat co možná nejmenší čas cyklu.
3.1.8
Zápis sledovacího stroje
Zápisy zobrazené obrazovkou monitorováním procesu vstřikovací formy v reálném čase. Zápisy mohou být prohlíženy v MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control. Zápisy zakreslené na obrazovku sbírají informace ze vstřikování formovacího stroje ve formě analogových signálů. Průběh je zaznamenán v reálném čase, to znamená, že během trvání každého cyklu jsou data ze stroje automaticky zosnovaná. Rychlost proudu a tlakové profily mohou být překryty přes zápisy. Zápisy obrazovky ukazují děj ve vstřikovací formě, strojovou rychlost závitu, posunutí šneku a vstřikovací tlak (nebo další analogové signály,které jsou konfigurované), s ohledem na časové posunutí. Tato data jsou automaticky uložena v ASCII formátu (*.txt) a můžou být viděna později v tabulkovém procesoru, nebo programu textový editor pro bližší vyšetřování výkonů strojů.
38
a) Formátování zápisové obrazovky Zápisy obrazovky obsahují volby pro konfigurování zápisů diagramovým zobrazením. Přehledy os a obsahu dovolují vybrat parametry zápisu a měřítko pro obsažené parametry. Můžete se také vybrat, zda je obsah proměnný s časem, nebo s posunutím. Přehled obsahu a os obrazovky zajišťují volby pro konfiguraci zobrazeného obrazce zápisu. Přes přehled zapsaných obrazců se můžou vybrat parametry zápisu, měřítko pro obsažené parametry a může se měřit rychlost a tlakový profil.
b) Náčrt překrývání rychlosti a tlakového profilu Obrysy rychlosti a tlakového profilu se můžou kreslit přes obrazec zobrazení. Při měření obou tlaků, hydraulického a tlaku v trysce se může zadat, zda se zobrazuje obrys hydraulického tlaku, nebo tlakový profil trysky přes obrazec zápisu. Zobrazení tlakového profilu se může vybrat v přehledu předvoleb profilů. Nicméně jestli se měří jen tlak v trysce, je zobrazený jen tlakový profil trysky. 3.1.9
Zobrazení a skrytí hlavních rysů profilu
MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control dovolují vykreslovat zápisy informací, které jsou sebrané ze vstřikování formovacího stroje. V nákresech obrazovky se můžou zadávat rychlosti proudu a obrysy tlakových profilů a srovnávat se se zobrazenými nákresy.
Obr. 3.1.9.1: Nákresy obrazovky – přehled nákresů
39
3.1.10
Vybrání přehledu parametrů nákresu
MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control dovoluje grafický přehled informací sebraných ze vstřikování formovacího stroje. Uvnitř přehledu obrazovky se může zadávat posunutí šneku, rychlost šneku a vstřikovací tlak, jako výstup vstřikování formovacího stroje.
Obr. 3.1.10.1: Nákresy obrazovky - přehled os
3.2
IMM konfigurační manažer
Když se jednou konfiguruje pracovní stroj s MPX, je zároveň vytvořena sada konfiguračních souborů, aby blíže určily, jak se stroj s MPX ovlivňuje. Tyto soubory jsou uložené pro stroj aktuálně užívající MPX v programových souborech.
Konfigurační soubory specifikují následující informace pro použití s MPX:
Konfigurační parametry expertního systému.
Strojové ovládací konfigurační soubory.
Informace strojových specifikací.
MIU analogové (anio.cfg) a digitální (digio.cfg) konfigurační parametry.
Specifické parametry šneku.
Sériové komunikační specifikace.
IMM konfigurační manažer dovoluje přepnout mezi sadami konfiguračních souborů. Toto dovoluje skladovat vícenásobné strojové konfigurace a poté mezi požadovanými konfiguracemi přepínat. IMM konfigurační manažer spustí po přepínání konfigurace znovu DAQ službu tak, že změní aktualizované kalibrování.
40
3.2.1
Používání přenosu informací Simalink
Oddělená aplikace nazvaná Simalink může být nainstalovaná a užívaná s MPX, aby sdělovala data z MPX zpět do programových produktů Moldflow Plastics Advisers (MPA), Moldflow Plastics Insight (MPI), automatizovaného inženýrství (CAE) a naopak. Toto vytváří kompletní spojení mezi desingovými a výrobními produkty Moldflow. Simalink provází skrz proces převádění dat mezi MPX a potřebným moldflow CAE produktem.
3.2.1.1 Příjímání dat
Simalink usnadňuje množství optimalizovaných profilů z Moldflow CAE softwaru kopírováním standardně registrovaných složek MPA (*.a2x) a MPI. Složky, které jsou kopírované z výsledků CAE souborů můžou být měněny, jak je to požadováno výběrem požadované složky Load profiles from CAE na stránce Profile Wizard.
3.2.1.2 Odesílání dat
Následující informace mohou být exportované z MPX použitím Simalinku:
Formovací vlastnosti stroje.
Podmínky zpracování.
Zahrnuje skutečný časový údaj ze zaznamenaných vstřikování, napsaný jako datový soubor reálného času.
Postup obměn
Řadou výstřiků MPX Proces Control se shromažďují data zpracovacích podmínek. Změna specifických zpracovacích podmínek (například min/max teploty a tlaku) může být užívaná jako vstup pro DOE analýzy. 3.2.2
Konfigurace nabídky voleb
Menu v MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Proces Control dovoluje konfigurovat, nebo monitorovat následující:
Bezpečnost
Předvolby: Jednotky. Volby šetření dat. Zobrazení tlakového profilu.
MIU diagnostiky.
IMM nastavovací arch.
41
3.2.2.1 Volby šetření dat
MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Proces Control můžou zaznamenat přídavná data ze vstřikování formovacího stroje ve formě dat v reálném čase, charakteristických dat a nákresových souborů. Může se vybrat, zda ukládat data v reálném čase, nebo uvádět soubory dat pro práci.
3.2.2.2 Real - time datový soubor
Real - time datové seznamy souborů času (ms), pozice šneku (m), rychlost (m/s) a tlak (Pa) pro každý vzorek v jednoduchém cyklu. Real - time datový soubor je ukládaný jako cyc*.txt soubor, který se může prohlížet v tabulkovém procesoru, nebo v textovém programu. Jednoduchá manipulace referenčních bodů uvnitř editoru dovoluje hloubkově analyzovat výkon stroje v grafickém formátu.
3.2.2.3 Nákresy souborů
Nákresy seznamů konfigurují soubory užívané pro nástroje, práci a detailní informace o změnách udělaných do profilů MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control. Soubor nákresů je uložený jako nákres*.txt a může být prohlížený v tabulkovém procesoru nebo v textovém programu. 3.2.3
Nahrávání rozhodujících informací seřízení strojů (nastavovací arch)
Formulář seřízení vstřikovací formy stroje zaznamenává kritické parametry seřízení strojů, strojové specifikace, vstřikování, formovací a plastikační parametry užívané MPX Process Setup, MPX Process Optimization a MPX Process Control. MPX vytváří soubor nazvaný IMMSetupSheet.htm, který poskytuje zprávu o základních údajích, strojových informacích a podmínkách zpracování pro aktuální práci. Specificky poskytovaný je maximální vstřik stroje a rychlost, průměr šneku, maximální vstřikovací tlak, procento zesílení, povrchové teploty formy, teplota tání, čas otevření formy, doba vstřiku, čas chlazení, vstřikovací tlak versus čas a rychlost přes tlakový spínač. Parametry, které potřebují být ručně vloženy v záznamu teploty a záznamu rychlosti v obrazovkových profilech, aby se objevily v nastavovacím archu:
Průměrná teplota formy.
Teploty chladicího okruhu.
Teploty jádra.
Teploty šoupátek.
Dekomprese.
42
Parametry, které nemusí být ručně vloženy skrz profily, jestli již byly vloženy skrz Setup Wizard- Automated Setup:
Teploty topných pásem tělesa šneku.
Rychlost šneku a protitlak.
Materiál.
Doba chlazení.
3.2.4
Nastavení použití procesu MPX Process Setup
MPX Process Setup vypracovává optimální podmínky zpracování pro seřízení vstřikovací formy stroje. MPX Process Setup používá počáteční rychlost a tlakový profil k tomu, aby našly podmínky utváření požadované pro vytvoření dobrých dílů. Použitím Profile Wizard se získají počáteční profily. Profile Wizard může počítat profily z formovacích parametrů, uploadovat nastavení stroje, uploadovat profily z MPI/MPA, vytvářet soubory nebo kopírovat profily z existující práce. Vznik profilů je řízený jednotlivými softwarovými moduly nazvanými rutiny. A rutina je dokončený proces uvnitř MPX Process Setup týkající se jednoho aspektu profilu jako vstřikovací rychlost nebo čas zamrznutí. MPX Process Setup určuje nejlepší cestu zlepšení pro každý nástroj podle cesty, která byla získána počátečními profily. To vybírá správnou sekvenci rutin pro rychlost a tlakové fáze a potom začíná automatizovaný proces nastavení strojů.
3.2.5
Zařízení MPX Process Setup
MPX Process Setup má tři hlavní oblasti:
Nástrojová lišta.
Pracovní oblast.
Stavový řádek.
43
Obr. 3.2.5.1: MPX Process Setup 3.2.5.1
Optimalizace fáze rychlosti
MPX Process Setup nastavuje rychlostní profil k tomu, aby našel, kde může být vytvořena dobrá součást.
Obr. 3.2.5.1.1: Vstřikovací rychlost a střídání vstřikovací rychlosti
Jestliže má profil vysokou průtokovou rychlost, nebo rychlost vstřiku, pak vzniknou přetoky. Jestliže rychlost, nebo vstřikovací rychlost jsou příliš nízké, pak budou části nedostříknuté. A kombinace může mít za následek část která je nedostříknutá a má přetoky. Pro dobře navrženou část jsou hodnoty pro rychlost a rychlost vstřiku v centrální části obrazovky, která produkuje dobré části.
44
3.2.5.2 Teorie optimalizace fáze rychlosti
MPX Process Setup optimalizuje fázi rychlosti ve třech krocích:
Rychlost a rychlost vstřiku.
Rychlostní profil vstřiku.
Vyloučení defektů rychlosti.
a) Rychlost a rychlost vstřiku Tento krok zahrnuje rutiny ochrany formy Over-fill, optimalizaci plnění formy, optimalizaci rychlosti a stanovení mezní rychlosti zdvihu šneku. To předpokládá, že forma může být adekvátně naplněná použitím vygenerovaného profilu. Pravidla užívaná uvnitř tohoto kroku směřují k nastavením, která produkují dobrý výstřik jestliže je na vstupu špatný předpoklad rychlosti, nebo zdvihový objem. Optimální vstřikovací rychlost je stanovená přes „přibližný“ test viskozity, která určuje optimální čas pro naplnění formy. Optimální vstřikovací rychlost je rychlost, kde viskozita je nejnižší a nejvíce stabilní. A kritická rychlost plnění je určená pro zajištění plnění během stupně řízené rychlosti vstřiku. Kritická náplň je bod, ve kterém je právě část jen naplněná. Počáteční rychlostní profil je vygenerovaný z:
Odhadu vstřikovací rychlosti
Rychlosti, typicky 50% z maximální schopnosti stroje.
b) Rychlostní profil vstřikování První činnost odhaduje vztah mezi vstřikovací rychlostí a průměrnou odlišností tlakového profilu taveniny v trysce. Tlak taveniny v trysce je odvozený z hydraulického vstřikovacího tlaku krát procento zesílení závitu. Vstřikovací rychlost je přesunuta oproti rychlosti z předchozího kroku předdeklarovanými procenty, například ±10%, ±20%. Další procedura určuje tlakový profil trysky pro stabilní podmínky zpracování použitím jednotného rychlostního profilu a potom různého profilu. Použitím odlišných tlakových informací je získaný optimalizovaný rychlostní profil. c) Vyloučení defektu rychlosti Je potřeba jeden předpoklad:
Zpětná uživatelská vazba je dodávaná s ohledem na kvalitu částí.
Tento krok užívá rutinu vyloučení defektu fáze rychlosti a zahrnuje vyjmutí některých defektů z rychlostní fáze. Hlavním cílem je měnit se rychlostní profil, aby se dosáhlo rychlosti, při níž bude část bez defektů.
45
3.2.5.3 Seznam defektů souvisejících s rychlostí, které mohou být opravené:
a) Krátký vstřik (nenaplnění) Krátký vstřik je neúplné zaplnění dutiny formy, což má za následek produkci neúplných částí, nebo rozdělených částí. b) Přetoky Přetoky (přeplnění) nastává, když polymer není totálně obsažený uvnitř dutiny formy. Nejběžnější příčiny přetoků jsou nadměrná tlaková rychlost, nebo vstřikovací rychlost. c) Studené spoje Studený spoj je slabost, nebo viditelná vada vytvořená, když se během procesu setkají 2, nebo více cest toku. Jestliže se čela taveniny ochladily před setkáním, nemůžou se dobře provázat a můžou způsobit slabost v lisovaném dílu. Můžou se jevit jako linka, zářez a nebo barevná změna. d) Popáleninová značka Popáleninová značka je defekt, který se jeví se jako zhnědnutí, nebo černá tečka na povrchu části. Popáleninová značka může být způsobena neventilovaným lapačem vzduchu. Toto nastává, když uvězněný vzduch je velmi rychle zahřátý, je stlačený a obklopený žhavým plastem. Rychlostní profil je často užívaný pro zabránění tomuto problému tím, že dá vzduchu větší čas na to uniknout z formy. e) Stopa odvzdušnění Když je vzduch uvězněný uvnitř dutiny, vyskytuje se například v posledním bodu vyplnění formy, ve studeném spoji nebo se projevuje zčernáním. f) Značka prodlevy V části s rozmanitými tokovými cestami se tok může zpomalit nebo kolísat v tenkých oblastech. To dovoluje roztavenému plastu, aby se v tenkých částech ochladil a v některých případech
zamrzl
před
kompletním
naplněním
působením
krátkých
vstřiků.
Nejpravděpodobnější výskyt prodlevy je v tenkých částech, žebrech a čepech. g) Chycený vzduch Jakási vzduchová past nebo plynová bublina která byla uvězněna čelem sbíhajícího se toku, nebo uvězněna proti složité stěně. To způsobuje povrchovou skvrnu na součásti.
46
h) Zaznamenané rýhy Projev této povrchové vady je podobný rýhám na gramofonu. Zaznamenané rýhy jsou vytvořené při vysokém průtočném odporu ve formě a vedou k míjivé stagnaci tokových front. i) Jetting Jetting je „had“ roztaveného polymeru a nastává, když je roztavený plast tlačený ve vysoké rychlosti skrz omezující oblasti do otevřených tlustých oblastí bez utvoření kontaktu se stěnou formy. Jetting může vést ke slabým částem, povrchovým vadám a vnitřním defektům. j) Delaminace Delaminace je lokalizované odloučení povrchu části. Nejběžnější příčina delaminace je vysoká vstřikovací rychlost. k) Známky lesku Lesk je lesklé objevení se povrchu části formy. Rozdíly mezi leskem částí jsou způsobeny různým chováním tečení plastu u stěny formy kvůli různým chladicím podmínkám a rozdílům smrštění. l) Známky černé/hnědé čárkovitosti Tmavá čárkovitost může být způsobena tepelným zničením materiálu během plnění nebo nepřiměřeným odvzdušněním nástroje. Pro redukci tmavých pruhů se může buď opravit odvzdušňovací systém nebo snížit vstřikovací rychlost. m) Známky stříbřité nebo bílé čárkovitosti Stříbřité pruhy mohou být způsobeny tepelným zničením materiálu během plnění nebo špatným odvzdušněním. Pro vyhnutí se stříbřitým pruhům se může upravit větrací systém, redukovat vstřikovací rychlost nebo tlak. n) Známky barevných pruhů Obvykle nastává kvůli různé orientaci pigmentů v toku, nebo špatným promícháním ve fázi plastikace.
47
o) Známky pruhů skleněných vláken Hrubé a matné pruhy mohou být způsobeny odlišným smrštěním nebo předčasným zamrznutím materiálu u stěny formy. Tento problém se může vyřešit použitím kratších skleněných vláken, zvýšením teploty tání nebo zvýšením teploty stěny formy. p) Zešikmení Povrchové vady na lisovaném dílu způsobené nesprávným tokem materiálu ve formě. q) Plochost Defekt roviny povrchu souvisí s jakostí povrchu části. Když je rychlost příliš vysoká, vynoří se nedokonalosti a mohou být pozorovatelné. Snižováním vstřikovací rychlosti formovacího stroje by se měl tento problém odstranit. r) Hluk nástroje Nadměrný hluk nástroje se může vyskytovat kvůli formovacím problémům, kde je ke konci rychlostní fáze příliš vysoký vstřikovací tlak. Nadměrný hluk nástroje může vést při opětovném použití nástroje k jeho poškození. 3.2.5.4 Rutiny rychlosti
MPX Process Setup zahrnuje následujících sedm rutin rychlosti:
Ochrana formy Over - fill
Tato rutina snižuje rychlostní profil k tomu, aby se předešlo výrobkům s přetoky. Rovněž redukuje profil k tomu, aby se snížila šance na stlačení šneku na doraz. Nemusí se zadávat žádné informace o kvalitě částí, rutina je plně automatizovaná. Této rutiny se dá použít při dopravě CAE výsledků do MPX Process Setup a při zajištění ochrany nástroje.
Optimalizace plnění formy
Tato rutina určuje vhodnou rychlost a vstřikovací rychlost, když profily s vysokou rychlostí nebo vstřikovací rychlostí inklinují k přetokům. Jestliže je vstřikovací rychlost nebo rychlost nízká, pak má část sklon k nedostříknutí. Tato rutina se snaží najít hodnoty rychlosti a vstřikovací rychlosti pro vytvoření dobrých částí.
Optimalizace rychlosti
Optimalizace rychlosti může běžet pro rutinu optimalizace plnění formy a pro rutinu vstřikování mezní rychlostí.
48
Optimální rychlost je stanovena tímto způsobem: 1) maximální rychlost je určená postupným zvyšováním rychlosti z předvolené hodnoty.
Tato rychlost se může nastavit nebo se užije standardu. Určení maximální rychlosti:
a) Když se aktuální měřená rychlost déle setkává se specifikovanými procenty rychlosti parametru Velocity Optimization check actual velocity percentage. b) Když vstřikovací tlak nebo rychlost dosahuje maximální hodnoty stroje. c) Když je vybraná volba zastavení zvýšení rychlosti. Pro zajištění, aby nedocházelo k přetokům, může být vstřik přizpůsobený výběrem volby Over-filled zobrazené po každém vstřiku. Účel tohoto kroku je určit maximální rychlost a vstřik, které mají za následek 93- 99% naplněnou část. Jestliže počáteční rychlost nebyla uspokojivá, může se resetovat výběrem řídícího boxu Reenter initial velocity v Select Prominent Defect dialog. Při hledání maximální rychlosti pomocí Select Prominent Defect dialog také zobrazuje pokračování řídicího boxu. Vybrání této volby dovoluje pokračovat v hledání maximální rychlosti, dokud nenastane jedna z akcí uvedených v kroku 1. 2) Jakmile je nalezena maximální rychlost, rutina začne snižovat rychlosti z maxima k minimu. Počet kroků, které rychlost má (Max, Min) během procesu je specifikovaný nastavením dialogu Velocity Optimization number of data points. Počet kroků, kterými je rozdělený rozsah rychlosti, může být stanovený v přehledu procesu rychlosti na začátku rutiny výběrem Prompt for Velocity Optimization number of data points during routine nastavením dialogu v přehledu nastavení procesu ve Foundation Configuration. 3) pro každou zadanou hodnotu rychlosti z kroku 2, je přibližný střižný poměr zosnovaný proti přibližné viskozitě. Přibližný střižný poměr je vypočítaný jako
, zatímco
přibližná viskozita je vypočítaná použitím metody, která byla specifikovaná použitím parametru
Velocity Optimization viscosity calculation method v dialogu přehledu
zpracování nastavení
ve Foundation Configuration. Mezi každým párem nastavených
hodnot jsou extrapolované čtyři zvláštní body k tomu, aby poskytovaly jemnější výběr pro ruční výběr rychlosti. 4) vyplývající vykreslení v okně optimalizace výsledků rychlosti by mělo být podobné tomu
ukázanému dále:
49
Obr. 3.2.5.4.1: výsledek optimalizace rychlosti
5) Jakmile je nalezena optimální rychlost, běží další cyklus modifikování vstřiku a
dotazování se, jestli součást byla nedostříknutá, přeplněná nebo vyhovující. Při vybrání neúplného zaplnění nebo přeplnění je vstřik vhodně upravený nahoru, nebo dolů a běží další cyklus, dokud není vyprodukovaná dobrá část.
Určení mezní rychlosti vstřiku
Tato rutina minimalizuje vstřikovac rychlost k tomu, aby se zabránilo vysokým podložením a redukoval se úbytek materiálu. To produkuje profil, který je ještě uvnitř oblasti a který produkuje naplněnou část jen se vstřikovací rychlostí, to může zajistit kritické naplnění nástroje. Toto zajišťuje hladký přechod k tlakově řízené tlakové a dotlakové fázi. Jestliže úpravy v předcházejících rutinách jsou příliš velké, získá se část naplněná z 93 - 99%. Tato rutina může být použita pro výrobu menších změn, aby získaly část v potřebné velikosti. Jakmile je část naplněna do požadovaného množství, vybere se zatrhávací rámeček 93 - 99% naplnění v Select Prominent Defect dialog.
Rutina fáze profilů rychlosti
Tato rutina určuje charakteristické rysy materiálu, který bude užívaný v další rutině k tomu, aby generoval profil. MPX Process Setup mění vstřikovací rychlost k tomu, aby našel její vztah ke vstřikovacímu tlaku. Tento vztah je pak užívaný pro počítání jednoduchých modelů materiální viskozity, která je pak užívaná v rutinách Design Velocity Phase Profilu.
Profil navrhování fáze rychlosti
Tato rutina je plně automatizovaná a není požadovaná žádná odezva kvalitních částí. Pro zvýšení pravděpodobnosti vyhovující části by se mělo čelo taveniny rovnoměrně pohybovat uvnitř dutiny formy. Tato rutina užívá tlak a rychlostní informace shromážděné ze
50
vstřikování formovacího stroje ke generování přírůstkového profilu, který chce dosáhnout čela taveniny s trvalou rychlostí a je dosažitelný vstřikováním formovacího stroje. Tato rutina má pět stupňů: 1- MPX Process Setup analyzuje počáteční stavy tlaku vstřikování v ohybech, odhaduje čas, ve kterém roztavený polymer zatuhne. 2- MPX Process Setup analyzuje stavy tlaku vstřikování v ohybech z odvozené pozice zatuhnutí do konce plnění, určuje inflexní body a může naznačovat změny v nastavení nástroje. 3- MPX Process Setup měří odezvu kontroly strojové rychlosti. 4- MPX Process Setup modifikuje rychlostní profil vstřikování k tomu, aby uhladil vstřikovací tlak v ohybech. Data z předchozí rutiny jsou užívaná pro určení vztahu mezi rychlostí a použitým tlakem. 5- Modifikace profilu procesu vyvažuje reakci strojového času.
Eliminace defektu rychlostní fáze
Tato rutina zvyšuje kvalitu části vyloučením defektů rychlostní fáze. Při běhu rutiny se nejprve vybere nejhorší nebo nejméně žádoucí defekt a jiné problémy se opraví až později. MPX Process Setup pokračuje žádáním vybrání defektů rychlosti do té doby, než uživatel vybere volbu No related defects pro vyhovující část (95 - 99% naplnění a žádné defekty rychlostní fáze). Poté je formovací část zkontrolovaná pro všechny defekty. 3.2.5.5 Vydaný potenciál během rychlostní fáze
Rozdělení vyhození
Zatímco jsou provozované rutiny rychlostní fáze, tlakový profil je nastavený na spodní hodnotu. Jestliže nastavení spodní hodnoty tlaku způsobuje problém ve vyhození části kvůli nedostatečnému dostříknutí materiálu, MPX Process Setup dovolí editovat tlakový profil skrz tlakový profil zobrazený během těchto rutin rychlosti.
Potíže určování vstřikovací rychlosti
Jestliže vstřikovací rychlost je příliš malá a je aplikovaný velký vstřikovací tlak, část mohla být jen částečně naplněna v rychlostní fázi a plněná většinou až v tlakové fázi. Toto znamená, že vhodná vstřikovací rychlost nemohla být určena z kvality části a pravidla užívaná pro určení přetoku by neovlivnily kvalitu částí. Pro testování této situace se dá použít volba řídícího boxu rychlosti v přehledu dialogu nastavení Enable packing stroke checking. Tato volba užívá upozornění procenta vstřikovacího tlaku k testování, zda je část důkladně naplněna uvnitř tlakové fáze. Jestliže
51
úhrn zdvihového poměru vstřikovacího tlaku je větší, než varovné procento vstřikovacího tlaku, je zobrazené varování a je doporučeno redukovat tlak nebo vybrat defekt nedotečení materiálu, aby se zvýšilo množství vstříknutého materiálu v rychlostní fázi. Varovné procento vstřikovacího tlaku je specifikovaný přehled rychlosti v dialogu nastavení. Tato kontrola je vykonaná během rutin optimalizace plnění formy, optimalizace tlakové mezní rychlosti a eliminace defektu rychlostní fáze. 3.2.5.6 Optimalizace tlakové fáze
1) Teorie optimalizace tlakové fáze MPX Process Setup optimalizuje tlakovou fázi ve třech krocích:
Určení velikosti vstřikovacího tlaku.
Určení zamrznutí a tlakové profilování.
Finální vyloučení defektu.
2) Určení velikosti vstřikovacího tlaku
Tento krok zahrnuje rutinu optimalizace vstřikovacího tlaku a určuje kritický vstřikovací tlak. To je tlaková hladina a pomáhá odstranit zpětný tok materiálu ven z dutiny nástroje. Toto je dosaženo vyloučením smrštění, které způsobí propadliny, pokřivení a další rozměrové problémy. Postup tkví v tom, že se začne s nízkým tlakem a ten se zvyšuje, dokud není dosažena požadovaná úroveň. 3) Určení zamrznutí a tlakové profilování
Tento krok zahrnuje rutiny optimalizace času vstřiku, rychlé kontroly času vstřiku a navrhování tlakových profilů vstřiku. To určuje odvození času zamrznutí, čas počátku tuhnutí a střední čas. Časy jsou určené monitorováním pohybu šneku s aplikovaným jednotným tlakovým profilem. Jsou nalezeny doba zamrznutí a čas počátku tuhnutí a je vygenerovaný vstřikovací/dotlakový profil. Tento proces nevyžaduje žádné vážení lisovaných dílů. Tlak dutiny je odvozený z hydraulického tlaku a pohybu šneku. 4) Finální vyloučení defektu
Tento krok zahrnuje rutinu finálního vyloučení defektu a zahrnuje odstranění tlakových defektů a některé defekty rychlosti, které mohou být přítomny s použitím vstřikovacího tlaku určeného v předcházejících bodech. Hlavní cíl tohoto kroku je měnit rychlost a tlakové profily k tomu, aby bylo dosaženo části bez defektů. Související defekty rychlosti jako studené spoje, spáleniny a známky pruhů jsou odstraněné upravením rychlostního profilu.
52
Tlak souvisí s tlakovými defekty jako propadliny, pokřivení a nedotečené části jsou odstraněny roztahováním a mačkáním tlakového profilu. 3.2.5.7 Tlakové rutiny
MPX Process Setup zahrnuje následující sedm tlakových rutin:
Optimalizace vstřikovacího tlaku
Tato rutina určuje vstřikovací tlak, který je postačuje k tomu, aby se předešlo zpětnému toku roztaveného polymeru ihned po naplnění formy. Počáteční vstřikovací tlak je založený na procentu konce plnícího tlaku (standardně 40%). Profil je stálý a má stejné trvání jako počáteční tlakový profil. Vstřikovací tlak se pak zvětšuje, dokud není vyřazený zpětný materiální tok nebo se ručně nezadá, že už není problém. Po vystříknutí části se MPX Process Setup bude ptát, zda část má přetoky, problém s vyhozením, hluk nářadí nebo související defekty.
Optimalizace vstřikovacího času
Výběrem problému s vyhozením jestli se část přilepuje ve formě, nebo jde obtížně vyhodit. Jestli se nevyskytuje žádný z těchto problémů, vybere se volba žádné související defekty. MPX Process Setup bude stále zvyšovat tlak až do vyloučení odmrštění nebo do zadání v MPX Process Setup, že jsou na části přetoky nebo problém s vyhozením.Tato rutina určuje, jaká je potřeba výdrž, aby došlo k zatuhnutí. Jsou 2 různé metodiky, které mohou být použity při běhu rutiny optimalizace vstřikovacího času:
Optimalizace vstřikovací rychlosti pohybem šneku
Optimalizace vstřikovací rychlosti váhou částí
Optimalizace vstřikovací rychlosti pohybem šneku MPX Process Setup zvyšuje čas vstřikování, dokud se nestabilizuje pohyb šneku, nebo nejsou stejné změny rychlosti. MPX Process Setup se ptá, zda má část nějaké vady, například jestli se část přilepila ve formě, nebo jestli došlo k přetokům. Při kladné odpovědi MPX Process Setup zruší poslední změnu profilu a nezvyšuje dále výdrž. Čas zatuhnutí je pak vypočítaný analyzováním dat v reálném čase během tlakové regulační fáze. Princip této rutiny je založený na velmi přesném měření pohybu šneku během regulace tlakové fáze za předpokladu aplikace konstantního tlaku. Při zamrznutí vtoku se redukuje rychlost šneku, což znamená, že může být identifikovaný čas zamrznutí vtoku. Čas zamrznutí vtoku nemůže být stanovený pro formy s horkými vtoky, více formovací dutiny a systémy s vysoce stlačitelnými roztavenými polymery.
53
Optimalizace vstřikovací rychlosti váhou částí
MPX Process Setup vykonává řadu experimentů se zvyšováním vstřikovacího času, dokud nenastává defekt. MPX Process Setup pak dovoluje zadat váhu částí ze které je stanoven optimální vstřikovacího čas v bodě, kde se váha částí stabilizuje. Tato metoda je použitelná pro všechny systémy a poskytuje výhodu formy s horkými vtoky, více formovací dutiny a systémy velkých vtoků, kde optimalizace vstřikovacího času pohybem šneku není tak přesná. Rutina bude pokračovat, dokud nenastane defekt nebo maximum hodnoty vstřikovacího času specifikované v dialogu nastavení.
Obr. 3.2.5.7.1: Výsledný dialog optimalizace vstřikovacího času
Dialog výsledků optimalizace vstřikovacího času ukazuje vyhodnocení vstřikovacího času versus váhy částí. Zaznamenané nebo experimentální vstřikovací časy jsou v grafu ukázané jako větší červené body. Když je první zobrazený graf výsledků optimalizace vstřikovacího času, doporučený vstřikovací čas je ukázaný jako černý bod. Doporučená hodnota vstřikovacího času je určena v tabulce procesu optimalizace váhového procenta vstřikovacího času.
Rychlá kontrola vstřikovacího času
Jestliže už je jasné, že je doba chlazení dost dlouhá na to, aby vtok zamrzl, může se podle možností použít tato rutina k jejímu snížení. Jestliže je doba chlazení delší, než nezbytná doba, čas cyklu se také prodlužuje.
Navrhování profilu vstřikovacího tlaku
Tato rutina je automatizovaná a počítá bod, ve kterém se materiál začíná stahovat a od tohoto bodu redukuje tlak. Cílem je předejít vysokým propadlinám a vysokému tlaku kolem vtoku.
54
Finální eliminace defektu
Tato rutina chce zvýšit kvalitu části vyloučením fáze tlakových defektů a některých defektů rychlosti, které se objeví, jakmile je nastavený vstřikovací tlak.
Defekty které mohou být odstraněné:
Krátký vstřik.
Přetoky.
Propadliny.
Známky porušení.
Pokřivení.
Hmotnost vstřiku (lehké i těžké).
Velikost (malá i velká).
Vnitřní vlastnosti (nevýznamné i rozsáhlé).
Nejprve se vybere nejhorší nebo nejméně žádoucí defekt a potom se opraví jiné problémy, které se mohou vyskytovat. MPX Process Setup pokračuje žádostí o výběr defektů do té doby, než se vybráním volby No related defects označí vyhovující část signalizující dobrou část.
Optimalizace polštáře
Tato rutina je navržena k tomu, aby našla přijatelný polštář. Jestli je moc vysoký, tato rutina ho redukuje, aby nedošlo k materiální degradaci. MPX Process Setup vyžaduje, aby byly udělány vždy dvě části, když je profil posunutý vpřed. Toto zabraňuje přetokům částí. Ve zobrazeném polštářovém rozsahu během polštářové optimalizační rutiny se nastavují minimální a maximální hodnoty polštáře. MPX Process Setup definuje přijatelný polštář k tomu, aby byl asi 10% celkového vstřiku. MPX Process Setup nejprve nastaví velikost vstřiku vyplývající z krátkého vstřiku. MPX Process Setup stále nastavuje plnicí profil, dokud není dosažen přijatelný polštář.
Optimalizace doby chlazení
Tato rutina redukuje dobu chlazení na hodnotu, při které nedochází k problémům s vyhozením nebo pokřivením dílu, zatímco udržuje ještě dostatečnou dobu pro průběh plastikace. Na začátku MPX Process Setup žádá o zadání pověřovacího času, který vytváří další vstřiky. Toto omezí dobu chlazení. Jakmile je vložený čas, část se vylisuje. Po vylisování části MPX Process Setup systematicky redukuje dobu chlazení. Při přilepení části ve formě nebo při vzniku nějakých problémů s
55
vyhozením se vybere ve výběru dialogu významného defektu volba Ejection Problem. Doba chlazení je neustále snižována, dokud nejsou označeny problémy s vyhozením, pokřivení nebo špatné rozměry, nebo není doba chlazení blízko u doby regenerace šneku. 3.2.5.8 Výroba první dobré části
Vybrání rutiny
MPX Process Setup užívá informaci dodávanou Profile Wizard k vytvoření jedné dobré části použitím vybraných rutin. Použité rutiny by měly záviset na zdroji počátečního profilu. Každý zdroj profilu bude typicky požadovat jisté rutiny k tomu, aby generovaly vhodnou sadu profilů. MPX Process Setup automaticky vybírá nejvhodnější rutiny podle původu profilu.
Obr. 3.2.5.8.1: Vybrání rutiny Process Setup
56
Tabulka 3.2.5.8.1: Standardní rutiny
Zdroj profilu
Název rutiny
Setup Wizard
Optimalizace plnění formy Optimalizace rychlosti Navrhování fází rychlostního profilu Vyloučení defektu fáze rychlosti Optimalizace vstřikovacího tlaku Optimalizace vstřikovacího času Navrhování profilu vstřikovacího tlaku Finální vyloučení defektu
Nahrávání strojových profilů
Optimalizace plnění formy Vyloučení defektu fáze rychlosti Navrhování profilu vstřikovacího tlaku Finální vyloučení defektu
Nahrávání CAE výsledků
Ochrana formy Over Fill Optimalizace plnění formy Optimalizace rychlosti Vyloučení defektu fáze rychlosti Optimalizace vstřikovacího tlaku Rychlá kontrola vstřikovacího času Navrhování profilu vstřikovacího tlaku Finální vyloučení defektu
Kopírování profilů z existující práce
Optimalizace plnění formy Vyloučení defektu fáze rychlosti Finální vyloučení defektu
57
Běh rutin MPX Process Setup
V závislosti na běžící rutině se zadávají informace do tabulky Select Prominent Defect o vyrobených částech. Další úpravy pro obě rychlosti a tlakový profil jsou založeny na vkládání hodnot jakosti, dokud nejsou optimalizované parametry a přijatelná kvalita částí. Když se objeví tabulka Select Prominent Defect, musí se zadat informace o části. Defekty části a volby v tabulce Select Prominent Defect závisí na fázi (rychlost nebo tlak) a na spuštěné rutině.
Interakční volby Select Prominent Defect zahrnují: a) Defekty Nejprve je vybraný defekt přítomný na části. Pak se defekt zhodnotí podle následně objevených dialogů. Které dialogy se jeví závislé na defektu, ty se odstraní. Hodnocení defektů říká MPX Process Setup, kde je defekt umístěný, jakou má velikost a podle toho mohou být přizpůsobeny profily. MPX Process Setup se může zabývat multiplikačními defekty najednou pro jednotlivé části odstraňující defekty v sériích po sobě logicky jdoucích kroků. b) Ignorování Výběrem této volby je ignorovaný vytvořený výstřik. Například při čekání na stabilizaci stroje nebo při špatných datech získaných ze stroje. Cyklus pak nebude v Setup proces zahrnutý. c) % naplnění / žádné související defekty Během fáze rychlosti tato volba displeje ohodnotí % naplnění v rozsahu od 80- 99 v závislosti na provozované rutině rychlosti. Tato volba se vybere, jestli se část plní uvnitř zobrazeného rozsahu. Během tlakové fáze se tato volba objeví jako No related defects (žádné související defekty). Tato volba je vybrána, když nejsou přítomny žádné přidružené defekty s přizpůsobeným profilem. d) Zrušení jména defektu Tato volba složí pro zrušení posledního vybraného defektu. Všechny vybrané defekty pro aktuální rutinu mohou být zrušené jeden po druhém změnou profilů k dřívějšímu stavu. Defekty pro předešlé ukončené rutiny se ukončit nemohou.
58
e) Vícenásobné defekty Tato volba se objevuje při běhu rutiny vyloučení defektu fáze rychlosti nebo konečného vyloučení defektu a dovoluje odstranit vícenásobné defekty součástí. f) Opětovný vstup do počáteční rychlosti Tato volba se objeví při běhu rutiny optimalizace rychlosti. Výběrem této volby se dá resetovat neuspokojivá počáteční rychlost. g) Vybrání umístění defektu Při výběru nějakých defektů, například neúplné zaplnění (krátký vstřik), umístění defektu se objeví tabulka. Tato tabulka dovoluje zadat dodatečnou informaci o umístění defektu před pokračováním MPX Process Setup. Umístění defektu, který se specifikuje, ovlivňuje změny rychlosti a tlakových profilů vytvořené v MPX Process Setup. Například krátký vstřik (neúplné zaplnění) se bude vyskytovat na konci plnění, proto MPX Process Setup zvýší vstřikovací rychlost na konci plnění a přetoky signalizují nadměrnou vstřikovací rychlost. h)
Vybrání nastavovacího faktoru
Pro některé defekty, například přeplnění se objeví tabulka Select Adjustment Factor. Tento dialog dovoluje vybrat, zda udělat malou, střední nebo velkou opravu profilu k opravení defektu. Úprava hodnot pro aktuální nástroj i práci je konfigurovatelná a je specifikovatelná v nastavení tabulky v MPX Process Setup. i) Vybrání umístění vtoku Při výběru nějakých defektů, například jetting, se objeví tabulka umístění vtoku. Tento dialog dovoluje zadat dodatečnou informaci o umístění vtoku před pokračováním MPX Process Setup. Umístění vtoku je vloženo jako procento celkového množství délky. Tato informace říká MPX Process Setup, kde změnit rychlostní profil k tomu, aby se odstranil defekt. j) Vybrání rozšíření Pro defekty, kde je požadováno specifikování defektu nebo umístění vtoku, například jetting, se objeví tabulka Spread. Tato tabulka dovoluje vstoupit do rozšíření defektu ohledně jeho umístění. Například pro defekt jetting MPX Process Setup užívá informaci o určení jettingu pro rozšíření řady hodnot nadměrné rychlosti ve vtocích a potřebě jejího snížení.
59
k) Vybrání náročnosti Pro defekty, kde se žádá o specifikování rozšíření defektu, například objevení se tabulky při náročnosti jettingu. Tato tabulka dovoluje vstoupit do náročnosti defektu, například náročnost jettingu na části je přímo úměrná vstřikovací rychlosti ve vtocích. Veliký jetting vtoku vyžaduje velkou změnu vstřikovací rychlosti, zatímco malý jetting jen malou změnu. l) Strategie vybrání vyloučení defektu Při vybrání některých defektů nebo více časů, se objeví tabulka Defect Elimination Strategy. Tato tabulka dovoluje MPX pokračovat v aktuální strategii odstraňování vybraných defektů nebo měnit strategii eliminace.
Interakční volby strategie vyloučení defektu zahrnují:
Pokračování - při zlepšení defektu se vybere Continue. MPX Process Setup pokračuje aktuální strategií, například zvýšením vstřikovacího tlaku pro odstranění defektu.
Žádné zlepšení - Při výběru „No Improvement“ není na defektu části žádná změna. MPX Process Setup mění svoji strategii k tomu, aby defekt odstranil. m) Odvolávající výběry defektu Výběr prominentních defektů během každé separátní rutiny, které odstraňují poslední udělanou změnu nebo profil dynamického tlaku. Odvolání odstraňuje všechny nepotřebné změny těchto profilů, například při výběru nesprávného typu, umístění, šíření, poměru nebo velikosti defektu. To také dovoluje měnit vybraný defekt, jestli toto nastaví nechtěné úkony rychlosti a tlakových profilů. Vybrané defektní výběry se mohou zrušit jeden po druhém. Toto dovoluje pokračovat v rutině v nějakém bodu. Můžou se odstranit všechny defektní výběry udělané uvnitř jednotlivých rutin a začínat je znovu.
3.2.5.9 Zprávy Process Setup
MPX Process Setup dovoluje generovat zprávy založené na všech akcích, které se vyskytly při běhu rutiny Process Setup pro nastavení formy. MPX Process Setup automaticky zaznamenává data a užívané kalkulace vykonanými akcemi a výběry MPX. MPX Reporting
60
functionality pak kombinuje všechny důležité informace z dostupných dat do zpráv, používání jednotek výběru a jazyků. Zpráva pak může být uložená v různorodých formátech pro pozdější prohlížení.
Zprávy MPX Process Setup zahrnují následující informace: Informace o zprávách Tato část zahrnuje nástroje a jména úloh, datum a čas započetí práce Shrnutí Process Setup Tento úsek obsahuje následující:
Počáteční profil Počáteční rychlost a tlakové profily, které byly užívané pro práci.
Finální profil Finální profil, který byl doporučený od Process Setup po dokončení vybraných rutin.
Souhrn rutin Tabulkové shrnutí a ukazování jména všech rutin, které běží, počet vytvořených částí pro každou rutinu a vzatý čas na dokončení každé rutiny.
Analýza profilu Tabulkové shrnutí, které ukazuje srovnání plnění, tlaku a doby chlazení užívaných v počátečním profilu a finálním doporučeném profilu.
Zprávy rutin Process Setup Tato část obsahuje detailní popis každé rutiny, která byla dokončená pro práci.
Historie vstřikování Obsahuje záznam počtu vyrobených výstřiků, provedené odezvy a akce MPX.
Finální profil Ukazuje rychlost a tlakové profily dokončené rutiny v tabulkovém formátu.7
7
Tlaková hodnota ukázaná v této části je tlak užívaný během rutiny.
61
Výsledky rutin Ukazuje záznam použitých dat a výsledky pro rutiny optimalizace rychlosti a optimalizace doby vstřiku.
Obsah rutin Přehlídky obsahu pro rutiny optimalizace rychlosti a optimalizace doby vstřiku.
3.2.5.10 Výměna nastavení MPX Process Setup
Může se specifikovat obsluha MPX Process Setup, například se může ignorovat změna počtu vzorků MPX Process Setup, když se nejprve začne zabezpečovat běh ustáleného stavu. Může se změnit nastavení MPX Process Setup pro aktuální práci nebo pro všechny práce. 3.2.5.11 Výměna nastavení pro aktuální práci
Může se změnit některé z obvykle pozměněných nastavení pro aktuální práci uvnitř MPX Process Setup použitím Settings dialogu. Nicméně při začátku nové práce se nastavení vrátí ke standardním nastavením specifikovaným pro všechny práce v Moldflow Foundation Configuration.
62
4.
Závěr Program MPX je pro moderní výrobu plastů v technickém průmyslu určitě velikým
přínosem a hlavně velikým skokem vpřed. Tento veliký skok vpřed spočívá hlavně v tom, že řídí proces vstřikování během výroby a přináší obrovskou flexibilitu, což předtím žádný jiný program nedokázal a především reguluje počet neshodných výrobků na nulovou hodnotu tím, že neustále sleduje všechny parametry stroje a při jejich vybočení z nastavených hodnot buď tyto parametry ihned sám reguluje, nebo navrhuje řešení pro jejich odstranění. Pro jeho použití je ale potřeba zapojení do procesu moderního zařízení, kterým ale v současné době ne každý výrobní podnik disponuje a vzhledem ke kladení důrazu na co nejmenší cenu výrobků (především jednodušší konstrukce) kvůli udržení se na trhu tyto podniky do nákladného zařízení neinvestují a spíše vyrábějí na zastaralých strojích, ale za co nejmenší finální cenu. V souvislosti s použitím simulačních softwarů je samozřejmě také pro co největší přesnost vhodné použít materiály, které jsou v materiálové knihovně a tudíž je výběr dodavatele materiálu do jisté míry limitován. Pro tyto podniky pak pořízení tohoto softwaru společně s moderním vybavením dílny ztrácí význam. Pro podniky s moderním zařízením a výrobním sortimentem, kde je hleděno hlavně na kvalitu součástí, výrobní sortiment se příliš neopakuje a z technologického hlediska jsou vyráběné součásti poměrně složité, bude tento software do budoucna hrát velikou roli v udržení se na trhu a investice do něho bude nevyhnutelná. U těchto podniků lze do budoucna předpokládat veliký rozvoj tohoto softwaru, protože pro ně bude ve spojení s dalšími programy firmy moldflow nemalým pomocníkem a přínosem na všech frontách výrobního odvětví vstřikování a konstrukce plastů. Tudíž závěrem lze říci ano, tento program má velikou budoucnost ve výrobě, avšak jen pro podniky s určitým výrobním sortimentem a výrobním vybavením, kde se jeho použití vyplatí.
63
5.
Použitá literatura
[1] 5. Moldflow workshop, Ing. Petr Halaška, Dean Bienenfeld, Ing. Alexander WittkaHerking, Liberec, Hotel Bábylon, 24. 04. 2007 [2] KREBS, J.: Teorie zpracování nekovových materiálů. Liberec : TU v Liberci, 2001. 250s. ISBN 80-7083-449-8.
[3] Přednášky z předmětu Tvářené díly z kovů a plastů: Ing. Aleš Ausperger,Ph.D. Ing. Pavel Hisem Ph.D., TU v Liberci, 2006 [4] Přednášky z předmětu Technologie II. (Technologie tváření kovů a plastů): doc.Dr.Ing. P. Lenfeld, TU v Liberci, 2004 [5] Webové stránky: www.techtydenik.cz/detail.php?action=show&id=2199&mark (2007) www.techtydenik.cz/show.php?action=find (2007) www.cadmould.cz/index.php?akce=1 (2007) www.axiomtech.cz/cadmould.htm#ukazky (2007) www.simcon-worldwide.com/ (2007) www.solidvision.cz/index.php?typ=SVA&showid=306 (2007) www.fredex.cz/technologie_czech.htm (2007) www.solidvision.cz/index.php?typ=SVA&showid=112 (2007) www.ancor.cz/fe/Simulace%20vstřikování.htm (2007) www.mcae.cz/katalog.php?id=142&sid=80de94e9b7b780a5c3eb006707742013 (2007) www.fortell.cz/index.php?m=0&n=32 (2007) www.plastikht.cz/pdf/2005-pht-2.pdf (2007) w3.moldex3d.com/en/products/index.php (2007) www.engelglobal.com/cz/steuerung-3.html (2007) www.top-tech.cz/str/Moldflow%20Part%20Adviser.htm (2007) www.top-tech.cz/str/mpa.htm (2007) www.aveng.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=28 (2007) www.aveng.cz/modules.php?name=Tree&treefce=page&pid=59&parent_id=19 (2007) www.aveng.cz/modules.php?name=News&file=article&sid=79 (2007) www.moldflow.com/stp/english/products/mms/mpx.htm (2007) www.theautochannel.com/news/press/date/20000619/press018491.html (2007) www.theautochannel.com/news/2001/03/05/015940.html (2007) www.moldflow.com/stp/english/newsroom/showcase/page.php?page=mpx (2007) www.lati.com/time_lati_21/time_lati_06.html (2007) www2.lati.com/lambda.nsf (2007)
64