Fröccsöntési szimulációk alkalmazása kisszériás szerszámkészítéshez

A mai felgyorsult világban az ipar számára elengedhetetlen, hogy a megtervezett termékek minél előbb gyártásba kerüljenek. Ez kiemelten igaz a műanyagiparra, ezért egyre fontosabb szerepet kapnak a gyorsprototípus technológiák. Ezeknek a technológiáknak a segítségével ma már kisszériában termékeket gyártanak, valamint szerszámok, betétek készítésére is alkalmazzák.

Mint minden más technológiának, úgy a gyorsprototípus szerszámozásnak is megvannak a maga pozitívumai és negatívumai. Előnye, hogy gyorsan, nagyon pontos szerszámok gyárthatók és csak a képzeletünk szab határt a megvalósítandó formának. Hátrányként meg kell említeni, hogy ha például polimerből készítünk gyors prototípusszerszámot, akkor ebben az esetben érdemes először szimulációkat végezni annak érdekében, hogy kiderüljön kibírja-e az adott terheléseket és igénybevételeket. Erre azért van szükség, mert ugyan egyre jobb tulajdonságú polimereket állítanak elő világszerte, de még nem tart ott a technika, hogy ezek a fémekkel megegyező tulajdonsággal rendelkezzenek. A hátrányok ellenére az a tendencia mutatkozik, hogy a jövőben az ilyen fajta szerszámgyártás kerül egyre jobban előtérbe.

Munkám során speciális – vetemedés minősítésére szolgáló – próbatestek gyártására alkalmas, kétfészkes fröccsöntőszerszám cserélhető betéteinek fejlesztését végeztem. Első lépésként gyors prototípusgyártási technológiával, polimerből készült betétekbe fröccsöntöttem. A betéteket modelleztem és Autodesk Moldflow Insight program segítségével fröccsöntési szimulációkat végeztem. Az így számított eredményeket összehasonlítottam a valóságban mért adatokkal, amellyel a szimulációs lehetőségek prototípus szerszámozásban való alkalmazhatóságát vizsgáltam. Következő lépésben különböző szimulációs modellek segítségével vizsgáltam a hűtőcsatorna elhelyezésének, átmérőjének és felülettől mért távolságának a termékre gyakorolt hatását. Megállapításaim alapján kiválasztottam az optimális hűtőcsatornával rendelkező betétet, amely ezek után gyors prototípusgyártási technológiával legyártásra került Objet, Polyjet technológia segítségével. Az így előállított betétbe a szimulációs vizsgálatokhoz hasonló technológiai paraméterekkel a gyakorlatban is fröccsöntéseket végeztem, így ellenőrizve a számítások helyességét.

Irodalom:

1. K. Fischer: Handbook of Molded Part Shrinkage and Warpage, Plastic Disegn Library, Norwich, 2003

2. Robert A. Malloy: Plastic Part Design for Injection Molding, HANSER, Munich, 1994

3. Georg M., Walter M., Paul M.: How to Make Injection Molds, HANSER, Munich, 1999

szerző

Lapincs Gábor
gépészmérnöki
nappali alapszak

konzulensek

Dr. Kovács József Gábor
egyetemi docens, Polimertechnika Tanszék
Dr. Kovács Norbert Krisztián
adjunktus, Polimertechnika Tanszék
Dr. Suplicz András
docens, Polimertechnika Tanszék
Szabó Ferenc
adjunktus, Polimertechnika Tanszék

helyezés

II. helyezett