¿Qué es el Software de Análisis de Flujo de Resina?
Es el proceso de analizar y visualizar el flujo de resina fundida en un molde o matriz para predecir la temperatura, la presión, la velocidad, el estado de flujo y la contracción de la resina mediante cálculos cuando la resina se moldea en una máquina de moldeo. La simulación puede utilizarse para predecir defectos de moldeo como la soldadura, la deformación por alabeo y la tensión residual, y para analizar las causas de los defectos de moldeo.
El análisis del moldeo por inyección incluye el análisis del llenado, la presión y el enfriamiento de la resina fundida en el molde, el análisis del alabeo, el análisis del enfriamiento del molde y el análisis de la reacción termoendurecible de la resina. El análisis del moldeo por extrusión incluye el análisis del flujo de resina en la matriz, el análisis de la velocidad de enfriamiento tras la extrusión de la matriz, la predicción de la deformación de la forma tras el enfriamiento, el análisis del flujo en el caso del moldeo multicapa, el análisis de la deformación de la matriz mediante el análisis acoplado y el análisis de la tensión residual del flujo. Además, también se realizan análisis de moldeo por soplado, termoformado y moldeo por vacío.
Usos del Software de Análisis de Flujo de Resina
El software de análisis de flujo de resina puede utilizarse en los departamentos de diseño de productos, diseño de moldes y moldeo para identificar y resolver problemas en la mesa de trabajo con antelación, acortando así los plazos de entrega, reduciendo costes y mejorando la calidad.
Un ejemplo de aplicación en el campo de la tecnología de moldes es la optimización del diseño de la compuerta mediante el análisis de flujo en el que la resina se inyecta virtualmente desde la posición de soldadura objetivo.
En el campo del moldeo por inyección, el análisis numérico mediante el método CIP se utiliza para analizar simultáneamente no sólo el comportamiento de la resina, sino también el del aire en el interior del molde. Otros ejemplos son el análisis detallado del flujo de resina en los pasos, la tecnología de simulación de la orientación de las fibras para el moldeo de CF-SMC y el diseño de la trayectoria del flujo para moldes de varias cavidades mediante el análisis de flujo de resina termoendurecible.
Otras aplicaciones incluyen el análisis de visualización de los procesos de generación y desaparición de líneas de soldadura en el moldeo por inyección de ultra alta velocidad, la tecnología de evaluación de máquinas de mezcla por extrusión, la extrusión de resina fenólica y las aplicaciones de tuberías de resina fenólica.
Características del Software de Análisis de Flujo de Resina
El análisis del flujo del material fundido en el molde se simplifica al flujo entre las placas en un espacio estrecho, ya que los productos moldeados de plástico suelen tener paredes finas y una forma tridimensional debido a su alta viscosidad. En primer lugar, se formulan las ecuaciones de continuidad, movimiento y energía en el sistema local de coordenadas cartesianas. Se requieren los valores de las propiedades de los materiales, de los cuales la viscosidad utiliza las ecuaciones experimentales para la velocidad de cizallamiento y la temperatura.
A continuación, las ecuaciones se resuelven numéricamente en un ordenador. Se utilizan varios métodos de análisis numérico. Entre ellos se encuentran el método de diferencias, el método de los elementos finitos, el método de los elementos de contorno, el BFM (Branching Flow Method) y el método FAN (Flow Analysis Network Method). Existen en el mercado varios paquetes de software de análisis de flujo de resina que utilizan estos métodos, lo que facilita relativamente la realización de simulaciones a los ingenieros de diseño de productos de resina, moldes y matrices y a los ingenieros de producción.
La temperatura, la presión, el caudal, la velocidad y la contracción de cada pieza en la matriz pueden dilucidarse y visualizarse, de modo que los resultados de la simulación pueden verse de un vistazo. De este modo, se pueden predecir los patrones de flujo, la soldadura, la deformación de la urdimbre y la contracción para evitar defectos de moldeo, establecer las posiciones de las compuertas y seleccionar las temperaturas del molde en la fase de diseño.