气体辅助注射成型中的 3D 冷却 (FEM) 分析

该工艺从将聚合物熔体部分或全部注射到模具型腔开始。然后,将已压缩的惰性气体(通常为氮气)注射到热聚合物的型芯中。它将聚合物推送到模具中,直到填入为止。

在填充阶段过后,先进入气体驱动的保压和冷却阶段,然后再顶出零件。

此工艺所需的锁模力注塑机和材料数目都很少,周期时间也很短。也可以在零件中产生较少的残余应力,进而可以减小潜在的缩痕。最终将减少零件翘曲,从而极大改进零件的整体质量和尺寸稳定性。

但是,由于模具温度和气泡彼此既相关又相互作用,此“气体辅助注射成型”工艺可能会变得不稳定。因此,模具中的气体流动解决方案与冷却分析之间的温度耦合应为强耦合,以确保在所有情况下都能获得准确的模拟。

气体辅助注射成型中的冷却 (FEM) 支持用于以下网格类型: 和以下分析序列:

以冷却 (FEM) 开头的序列

四个以冷却 (FEM) 开头的序列使用“冷却 (FEM) 求解器参数”对话框内的“每次迭代都执行流动分析”选项。

尽管从理论上来讲“每次迭代都执行流动分析”求解能为气体冷却提供最准确的求解,但它速度较慢,特别是在工艺不稳定时。

使用传导求解器

对气体辅助注射成型使用传导求解器这一选项,使得求解速度大大提升。但是,该求解可能不像使用“每次迭代都执行流动分析”选项时那样准确。

传导求解器假定,在周期开始时零件内充满处于熔体温度的熔化聚合物。因此,对于此方法,请设置以下序列之一:

序列从具有恒定模具温度的初步气体辅助“填充 + 保压”分析开始。此分析将捕获零件中气体型芯的大致形状和位置。冷却解决方案中的传导求解器使用此气体型芯来计算模壁温度。然后,这些模壁温度将用于后续流动分析,新的气体型芯将计算出来。此最终流动分析及其气体型芯将提供最终求解。

确保第一个和第二个气体辅助流动分析结果在气体型芯方面是相似的。如果两次分析的型芯形状大相径庭,结果可能会不准确。在此情况下,我们建议使用“每次迭代都执行流动分析”方法。