感应加热模拟准则

通过模拟感应加热获得的结果主要取决于您设置分析时的细心程度。

• 使用 Autodesk Moldflow Insight 模拟感应加热时，您需要指定整个模具的模具材料，因为感应解决方案的精确度完全取决于模具中的相对导磁率和电阻率。还需要指定热传导率、密度和比热。为了获得全部技术优势，仅可将特定模具材料用于感应加热；普通模具材料磁性不高，因而在感应加热应用中效率并不高。
• 对整个模具（包括感应线圈）的精确几何进行准确建模，以在零件表面获得最佳感应加热。感应加热取决于整个模具的几何以及在具有不同磁特性的模具中镶件的放置策略。通常，感应加热模具带有与零件接触的镍基镶件，以增强趋肤效应。如果模具几何和材料选择可以精确完成，则模具的感应加热可以非常高效。

• 感应加热仅取决于趋肤效应，而趋肤效应取决于模具的材料属性以及模具中的交变流频率。您应在划分网格前计算模具中所有主体上的趋肤效应厚度。对于要划分网格的所有镶件或主体，网格大小至少应设置为趋肤厚度。在镶件中放置增强层，使单元高度至少为趋肤厚度的三分之一。如果您遵守了上述规则，则应该可以完全捕获趋肤厚度中产生的热量，从而得到非常精确的解决方案。

• 由于趋肤效应，感应加热模拟对网格大小非常敏感。选择的频率和网格大小是相互依赖的。如果频率对于网格尺寸来说过高，则系统方程将不再是对角占优的，导致病态矩阵。病态矩阵将无法求解，分析将退出并生成一个出错。在这种情况下，需要细化网格。较低的频率将有助于矩阵对角占优；但是，这可能不适合模具设计规格。
• 进入模拟环境后，立即将感应线圈 CAD 制品的属性设置为“感应线圈(3D)”。此线圈制品上的高潜伏式端子和低潜伏式端子将被设置为边界条件。在高潜伏式端子上，指定施加在端子上的源电流或电压。设置施加在位于感应线圈 (3D) 主体本身的线圈上的交变电流频率。
• 对于感应加热，电流强度指定用于加热模具的电量；频率越高，趋肤深度越薄。这意味着如果使用较高的频率，则趋肤深度越薄，加热速度越快，与实体的其他部分相比温度越高。较低的频率将确保较厚的趋肤深度区域，加热速度较慢，且比使用较高频率时的温度低。如果在设计阶段正确应用此现象，则对快速加热和冷却应用非常有用。可以针对与零件接触的模具的薄区域进行加热，从而导致模具的大多数区域在整个注射成型周期中保持非常低的温度，进而缩短工艺的冷却阶段。
• 在定义了线圈、设定了边界条件和频率并以正确的网格大小划分模具网格后，便可以启动分析。求解器将在冷却分析开始时求解麦克斯韦等式，然后计算焦耳热并存储在内存中。求解完麦克斯韦等式后，将执行普通冷却 (FEM) 分析。在模拟中打开加热器后，之前计算的焦耳热将作为源项目应用。关闭加热器后，分析中会忽略该源项目。