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Analisi di riempimento, previsione linee di giunzione e sfoghi aria.

Lo stampaggio ad iniezione è una delle tecniche più comuni nella produzione di componenti in materiale polimerico. Simulare il riempimento della cavità è molto utile in fase di progettazione stampo per evitare di incorrere in difetti, ARGO srl offre due servizi dedicati a questo genere di analisi:

  • Simple Fill, l’analisi di riempimento semplificato (senza CFD) per valutare rapidamente le dinamiche di flusso, individuare linee di giunzione (weld-lines e meld-lines) e posizionare gli sfoghi dell’aria. Ideale per componenti a spessore costante.
  • openInjMoldSim, lo strumento CFD basato su openFOAM per l’analisi dettagliata del riempimento. Grazie al modello ai volumi finiti, oltre alle informazioni su dinamiche flusso, linee di giunzione e sfoghi d'aria, permette di valutare con estrema precisione pressioni, velocità, sforzi di taglio e temperature. Ideale per stampi complessi con spessori manufatto variabili.

ARGO utilizza software opensource come Code_Aster e OpenFOAM per costruire modelli personalizzati in base alla casistica e scegliendo il grado di dettaglio e tolleranza della soluzione, operazione non sempre possibile con i software commerciali, bilanciando così rapidità di calcolo e precisione del risultato.

Simple Fill

ARGO ha sviluppato il servizio di analisi Simple Fill per effettuare studi rapidi in grado di fornire al progettista informazioni attendibili circa la dinamica del riempimento, la posizione e l'entità di eventuali linee di giunzione (sia weld-lines sia meld-lines) e sulla presenza di sacche d'aria da evacuare per non incappare in bruciature.

Le bruciature, dette anche effetto dieseling, sono tra i difetti più comunemente riscontrati: l'elevata compressione dell’aria intrappolata dentro la cavità dello stampo durante l'iniezione ne aumenta la temperatura fino a superare il punto di ignizione e, per effetto Diesel, si ha la comparsa di segni di bruciatura sulla superficie del manufatto. Il metodo più comune per evitare questi difetti è quello di inserire sfoghi che permettano ai gas intrappolati di evacuare durante il riempimento. Il valore aggiunto di uno stampo sta nel presentare questi sfoghi in modo che vengano “otturati” dal polimero solo a riempimento ultimato e non si creino sacche d’aria isolate, con Simple Fill calcolando numericamente il riempimento si può stabilire quali saranno gli ultimi punti della cavità a riempirsi e pertanto individuare i luoghi migliori per posizionare gli sfoghi dei gas. 


La geometria analizzata si basa su di un caso studio di un componente industriale; questo particolare presenta spessori diversi, risultando così non banale da produrre. Attraverso il supporto di ARGO il progettista può spostare a piacimento il punto di iniezione (gate) alla ricerca della posizione che minimizzi gli effetti negativi (bilanciamento, estetica, mantenimento,...) valutando così la dinamica di riempimento, le linee di giunzione e dove posizionare gli sfoghi d'aria.


 

Flusso di riempimento dello stampo a partire dal punto di iniezione (simbolo giallo)
Flusso di riempimento dello stampo a partire dal punto di iniezione (simbolo giallo)
Aria intrappolata, posizione finale
Effetto dieseling, posizione finale della sacca d'aria

 

openInjMoldSim

Come ARGO srl siamo orgogliosi di far parte del team di sviluppo di openInjMold per la simulazione CFD (rigorosamente opensource) dello stampaggio a iniezione. openInjMoldSim è un solutore di terze parti di OpenFOAM in grado di simulare ai volumi finiti il riempimento della cavità. Insieme a Kristjan Krebelj, Joao Nobrega e a tutto il team di sviluppo stiamo curando la transizione del software dal livello accademico al livello industriale.


 

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