A fröccsöntési szimuláció és a Reverse Engineering kapcsolata

Sokat gondolkodtam azon, hogy a rendkívül izgalmas és idehaza is egyre népszerűbb Reverese Engineering-et hogyan lehetne más oldaláról is bemutatni. Az EPLM Trends-en két éve és tavaly is kifejtettem, milyen sokoldalúan és hasznosan lehet használni, a Siemens NX Reverse funkcióit. A következőkben néhány fogalmat ismertetek, majd megmutatom, mi a közös bennük.

Reverse Engineering

Gyors ismétlésképp, van egy szkennelt állományunk, ami lehet pontfelhő vagy már háromszögelt geometria és ezt különböző eszközökkel zárt felület együttessé, majd tervezett testé alakítunk. Az viszont, hogy miért szkennelünk szintén egy izgalmas kérdés. Lehet szimplán kapunk egy alkatrészt, amiről nincs 3D-s dokumentáció és ezen változtatni szeretnénk. Az is lehet, hogy van egy mechanikai, hőtani stb. igénybevételnek kitett geometria és ennek a geometriának méretváltozásait szeretnénk visszakövetni. Nem szabad szó nélkül elmenni a Reverse Engineering-hez kapcsolódó Additive Manufacturing mellett sem, hiszen a zárt, jó minőségű hálógeometriát lehetőségünk van kinyomatni és bizony ez a téma is érinti ennek a cikknek a gerincét.

Siemens NX – Reverse Engineering, eltérés elemzés

 

Komplex folyamat alkotóelemei

Az NX-ben számos kiváló modul található, ami az adott ipari területeket, szakmákat tökéletesen kiszolgálja. Ilyen terület a műanyag fröccsöntés is. Jelen esetben nem csak a korábban sokat emlegetett Mold Wizard-ra gondolok, hanem a tervezést megelőző, vagy éppen kiegészítő szimulációkra is. Milyen szimulációkról is van szó? Természetesen az Easy Fill Advanced modulról, illetve a Conformal Cooling modulról.

Easy Fill

Korábban már írtam egy cikket ebben a témában, de akkor önmagában vizsgáltam ezt a modult, nem egy nagyobb folyamat részeként. Az Easy Fill (Advanced) egy Moldex alapokon nyugvó, folyásszimulációs kiegészítő eleme a fröccsöntést támogató szoftveres megoldásoknak. Lehet benne egy vagy több meglövési pontot meghatározni, legyen szó hideg, vagy forró csatornáról.  Ha nem tudjuk eldönteni, hol legyen a meglövés, a szoftver segít ebben a megfelelő kitöltés érdekében. A funkciók ennyiben nem merülnek ki, egy nagy anyag adatbázisból gazdálkodva, a megfelelő fröccsparaméterek beállításával, teljes szimulációt futtathatunk. Ennek eredményeképp meghatározhatjuk, milyen irányú lesz a termékdeformáció, amit STL formában ki is menthetünk. A teljes szimulációs eredményeinket egy összefoglaló PPT-ben bármikor megtekinthetjük.

Siemens NX – Easy Fill Advanced

 

Conformal Cooling

Ebben a témában is született már egy cikk, amikor pár főverzióval ezelőtt megjelent az NX új modulja, a Conformal Cooling. Ennek alapvető célja a 3D-s fémnyomtatás által megtámogatott formakövető hűtés készítése és ennek szimulációja. Természetesen a szimulációt a hagyományos, fúrt temperáló körök esetén is tökéletesen használhatjuk. Itt meg tudjuk adni a hűtésben résztvevő formaadó betéteket/formalapot, a terméket, valamint meghatározhatjuk a hűtőköröket, annak minden fontosabb fizikai jellemzőjével (anyag, hőmérséklet stb,). A végeredmény pedig tökéletesen bemutatja, az általunk tervezett temperáló körök hatékonyságát. Ha kell és van lehetőség, a hűtést közelebb vihetjük a fazonhoz, vagy több körre bonthatjuk az eddigieket, hogy csökkenjen a ciklusidő és egységes legyen a termék hőelvonása.

Siemens NX – Conformal Cooling

 

Siemens NX – Conformal Cooling

 

Az előzőek hogyan kapcsolódnak össze?

Az előző modulok (ismételt) bemutatása nem céltalanul történt, ugyanis ezek mind olyan szoftveres megoldások, amelyek tökéletesen együtt tudnak működni. Készítettem is egy projekt feladatot, aminek az ötlet alapja, egy ügyfél megkeresés volt.

Adott egy termék, amihez szerszámot kellene tervezni. Fontos lenne, hogy minél kevesebb körben kelljen módosítani a fazonon, így a szerszám a tűréseknek megfelelő a megrendelő által elfogadható terméket tud gyártani. Első lépésként futtatok egy teljes folyásanalízist az Easy Fill Advanced segítségével. Miután ez megvan a lehetőségem van a deformációt megvizsgálni NX-ben és szükség esetén ellen deformálni a geometriát. Az új geometriát természetesen ellenőrizhetjük egy második szimulációval. Az összehasonlítást, Reverse Engineering funkcióival végzem el. Miután megvan az új termék, készítek egy osztást és két formaadó betétet Mold Wizard segítségével. Az álló oldali betétbe készítek egy vízkört, amit a Conformal Cooling segítségével leszimulálom. Az eredmények ismeretében van lehetőségem változtatni a hűtésen.

A fentebb említett folyamatok szemléltetésére készítettem egy videót:

Ebben a videóban jól látszik, hogy egy komplex kitöltés vizsgálat során kinyertem a dermedés hatására deformálódott geometriát és ezt Reverse Engineering eszközökkel összehasonlítottam az eredetivel. Ezután futtattam egy hűtés szimulációt, amivel meghatároztam a termék álló oldali hűtésének a hatékonyságát. Ezt tovább lehetne optimalizálni, ami javíthat a termék deformáción. Másik bevett szokás szerint, a terméket is ellendeformálhatom a kinyert adatok alapján, így a zsugorodás során kapott végtermék közelebb lesz a kiinduló testmodellhez.

Ilyen jellegű vizsgálatokkal, a megfelelő szoftver birtokában gyorsan tudunk olyan előremutató intézkedéseket eszközölni, ami a projekt átfutási idejét jelentősen csökkenti.

Zárásképp

Összességében elmondható, hogy az NX-ben számos önmagában is kiváló modul található, azonban, ha ezeket összehangoljuk, akkor még hatékonyabbá tehetjük a munkavégzésünket. Ilyen együttműködésre képes az Easy Fill, a Mold Wizard, a Conformal Cooling és a Reverse Engineering együttese.

Egy kis előre tekintés, kijött az NX legújabb főverziója, a 2312, ami természetesen letölthető a támogatói oldalunkról. Ezzel kapcsolatban idén januárban érkezik két, az újdonságokat bemutató cikk, ne maradjatok le róla!

Ügyféltámogató mérnök szakterülete Gépészmérnök. Jelenlegi munkája előtt 4 évig dolgozott konstruktőrként egy műanyag és gumi szerszámokkal tervező és gyártó cégnél.  Géptervező gépészmérnöki és műszaki menedzsment projektmérnöki diplomával rendelkezik.

A szerző további cikkei »

Archívum