{"id":20,"date":"2019-09-05T16:10:24","date_gmt":"2019-09-05T16:10:24","guid":{"rendered":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/?p=20"},"modified":"2019-09-10T08:31:43","modified_gmt":"2019-09-10T08:31:43","slug":"muovikomponenttien-validointi-simulaatioiden-avulla","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/?p=20","title":{"rendered":"MUOVIKOMPONENTIN TOLERANSSIEN VALIDOINTI Moldex3D DOE SIMULAATION AVULLA"},"content":{"rendered":"\n<h4 class=\"wp-block-heading\" style=\"text-align:center\">TEKSTI ja KUVAT: Sami Alt  <br>Plastlabs 5D Oy<\/h4>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-media-text alignwide has-media-on-the-right\" style=\"grid-template-columns:auto 52%\"><figure class=\"wp-block-media-text__media\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"632\" height=\"369\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/Sami-2-2.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-39\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/Sami-2-2.jpg 632w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/Sami-2-2-300x175.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 632px) 100vw, 632px\" \/><\/figure><div class=\"wp-block-media-text__content\">\n<p> <strong>T\u00e4m\u00e4 artikkeli aloittaa juttusarjan, jossa esitell\u00e4\u00e4n nykyaikaisten simulaatio-ohjelmistojen ominaisuuksia ja vinkkej\u00e4 kuinka simulaatioita voi hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 erityyppisten muovikomponenttien ja ruiskuvalettavien muovikomponenttien toiminnallisuuden, valmistettavuuden ja laadun arvioimiseen. <\/strong><\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<p class=\"has-drop-cap\">Nykyp\u00e4iv\u00e4n\nsimulaatio-ohjelmistot ja materiaalien laskentamallit ovat eritt\u00e4in\nkehittyneit\u00e4 ja niill\u00e4 pystyt\u00e4\u00e4n simuloimaan hyvin realistisesti\nruiskuvaluprosessin eri ilmi\u00f6it\u00e4, mm. L\u00e4mm\u00f6n siirtymist\u00e4 ja kumuloitumista\nmuotissa ja muottipes\u00e4ss\u00e4, rheologiasta johtuvat ilmi\u00f6t ja materiaalin\nkiteytiminen, sek\u00e4 materiaalin kutistumasta johtuvien muodonmuutosten arviointi\nhyvin tarkalla toleranssilla. <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-media-text alignwide has-media-on-the-right\" style=\"grid-template-columns:auto 42%\"><figure class=\"wp-block-media-text__media\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"243\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/plastlabs-2019-logo-2-1024x243.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-487\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/plastlabs-2019-logo-2-1024x243.jpg 1024w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/plastlabs-2019-logo-2-300x71.jpg 300w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/plastlabs-2019-logo-2-768x182.jpg 768w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/plastlabs-2019-logo-2.jpg 1242w\" sizes=\"auto, (max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><\/figure><div class=\"wp-block-media-text__content\">\n<p>\n\nUseissa ruiskuvalusimulaatio-ohjelmistoissa on lis\u00e4ominaisuutena mahdollisuus johtaa ruiskuvalukappaleeseen kohdistuvat leikkaus- ja painekuormat insertteihin tai muotinosiin kohdistuviksi pintapaine- ja leikkausvoimatarkasteluiksi, jolloin pystyt\u00e4\u00e4n arvioimaan inserttien v\u00e4r\u00e4htely\u00e4 prosessin aikana. T\u00e4llaisilla simulaatiotarkasteluilla saadaan arvokasta tietoa muunmuassa muottimateriaalien v\u00e4symismurtumien ennustamiseen ruiskuvalumuoteissa.\n\n<\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Ruiskuvalusimulaation tulokset vastaavat tosiel\u00e4m\u00e4n muovikomponentin materiaaliominaisuuksia<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"has-text-color has-very-dark-gray-color\"> Huolellisesti valmistellun ruiskuvalusimulaation tulokset vastaavat hyvin tarkasti tosiel\u00e4m\u00e4n muovikomponentin materiaaliominiasuuksia. Periaatteena on, ett\u00e4 mit\u00e4 pidemm\u00e4lle ruiskuvaluymp\u00e4rist\u00f6\u00e4 mallinnetaan simulaatioon (j\u00e4rjestyksess\u00e4: tuotegeometria, materiaalit, prosessi, muotti, temperointi, kaasunpoistot, muotti-insertit, ruiskuvalukone) sit\u00e4 l\u00e4hemp\u00e4n\u00e4 simulaatiotulokset ovat tosiel\u00e4m\u00e4ss\u00e4 samalla prosessilla valmistetun ruiskuvaletun kappaleen materiaaliominaisuuksia. <\/p>\n\n\n\n<p>Tarkkuussimulaatioiden materialituloksia pystyt\u00e4\u00e4n hy\u00f6dynt\u00e4m\u00e4\u00e4n muunmuassa rakennesimulaation l\u00e4ht\u00f6tietoina. Toisinsanoen Moldex3D lasketun ruiskuvalusimulaation materiaaliominaisuudet (esim. Kuituorientaatio, kimmomoduuli, sis\u00e4iset j\u00e4nnitykset, pintapaine, yhtym\u00e4saumojen ominaisuudet) on mahdollista hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 rakennesimulaatioiden materiaalitietoina. T\u00e4m\u00e4 lis\u00e4\u00e4 rakennesimulaation realistisuutta, analysoitavassa FEM mallissa on samat mekaaniset heikot alueet kuin ruiskuvaletussa kappaleessa. T\u00e4st\u00e4 aiheesta tullaan kertomaan yksityiskohtaisemmin ABC Plastics News tulevissa julkaisuissa.<\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">DOE-simulaatiot voivat korvata muotin ensimm\u00e4iset koeajot <\/h4>\n\n\n\n<p class=\"has-text-color has-very-dark-gray-color\"> Ensimm\u00e4isen\u00e4 tyypillisten modernien simulaatiotutkimusten esittelyss\u00e4 k\u00e4yd\u00e4\u00e4n l\u00e4pi mittatarkan nesteenk\u00e4sittelyletkuliittimen liit\u00e4nt\u00e4pintojen mittatarkkuuden tutkimista (Case 1), sek\u00e4 tuotteen valmistettavuuden, sek\u00e4 ruiskuvalukappaleen toteutuvien toleranssien tutkiminen DOE simulaation avulla (Case 2). T\u00e4m\u00e4 esimerkki on tyypillinen toteutustapa, jota muoviteollisuudessa nykyp\u00e4iv\u00e4n\u00e4 hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n tuotteen mittatarkkuuden arvioinnissa tuotesuunnitteluvaiheessa (Case 1), sek\u00e4 komponentin valmistettavuuden arvioinnissa. Huolellisesti toteutettuna Case 2 ja DOE simulaatiot, voivat jopa korvata ruiskuvalumuotin ensimm\u00e4iset koeajot. <\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">TUTKIMUSCASE 1:                                                  Putkiliittimen tiivistyspinnan toleranssien tutkiminen ruiskuvalusimulaatiossa<\/h4>\n\n\n\n<p class=\"has-text-color has-very-dark-gray-color\"> Ensimm\u00e4isess\u00e4 simulaatioesimerkiss\u00e4 k\u00e4yd\u00e4\u00e4n l\u00e4pi tyypillist\u00e4 tuotesuunnitteluvaiheen simulaatiokierrosta. T\u00e4ss\u00e4 vaiheessa tuotteen tekninen konsepti on valittu ja ollaan edetty tuotteen viimeistelyyn, valmistelevaan mekaniikkasuunnitteluun, joka t\u00e4ht\u00e4\u00e4 designin vapauttamiseen muottisuunnitteluun. <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-media-text alignwide has-media-on-the-right\"><figure class=\"wp-block-media-text__media\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"508\" height=\"364\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/Sami-1.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-28\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/Sami-1.jpg 508w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/Sami-1-300x215.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 508px) 100vw, 508px\" \/><\/figure><div class=\"wp-block-media-text__content\">\n<p>Mallikappaleena viereisess\u00e4 kuvassa 1 on paineistetun nesteverkoston putkiliitin, jonka tarkoituksena on liitt\u00e4\u00e4 nestekierron kaksi putkea yhteen. LDPE materiaalista valmistettavan komponentin toiminnallisesti kriittinen mitta on liit\u00e4nt\u00e4pinnan muoto (py\u00f6reys), sek\u00e4 halkaisijamitan, 15.0 mm toteutuminen. Halkaisijamitan toleranssivaatimus on +\/- 0.2mm, py\u00f6reysvaatimus 0.2.  <\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<p class=\"has-text-color has-very-dark-gray-color\"> LDPE materiaalin ominaiskutistuma on raaka-ainetoimittajan mukaan noin 2-3 % joka antaa viitteit\u00e4 komponentissa tuleviin muodonmuutoksiin, v\u00e4\u00e4ntymiin. Tuotteen mittojen toleranssien t\u00e4yttymisen tarkastelu simulaation avulla on siis perusteltua. <\/p>\n\n\n\n<p>Ensimm\u00e4isen Moldex3D simulaation prosessiparametrit valitaan materiaalitoimittajan keskiarvol\u00e4mp\u00f6tilojen mukaan (sulal\u00e4mm\u00f6n suositus 190 \u00b0C \u2013 230 \u00b0C, muottil\u00e4mp\u00f6suositus 20 \u00b0C \u2013 40\u00b0 C). Simulaatiossa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n sulal\u00e4mp\u00f6tilan arvoa 210 \u00b0C ja muottil\u00e4mp\u00f6tilaa 30 \u00b0C, sek\u00e4 kohtalaisen maltillinen ruiskutus 1 sekuntia.&nbsp; Tuotegeometrialle tehtiin ensimm\u00e4inen simulaatiokierros j\u00e4lkipaineajalla 3 sekuntia ja j\u00e4\u00e4htymisajalla 6 sekuntia. &nbsp; <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-media-text alignwide\"><figure class=\"wp-block-media-text__media\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"934\" height=\"647\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-2.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-471\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-2.jpg 934w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-2-300x208.jpg 300w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-2-768x532.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 934px) 100vw, 934px\" \/><\/figure><div class=\"wp-block-media-text__content\">\n<p><em><strong>Kuva 2. <\/strong>(vasemmalla) Moldex3D simulaation prosessiparametrit.<\/em> <\/p>\n\n\n\n<p><em><strong>Kuva 3. <\/strong>(alla)  Liit\u00e4nt\u00e4pinnan v\u00e4\u00e4ntynyt muoto. <\/em><\/p>\n<\/div><\/div>\n\n\n\n<p> <\/p>\n\n\n\n<p>Moldex3D ohjelmistossa on <strong>pinnan muodon tarkasteluun kehitetty tulosty\u00f6kalu<\/strong>. Ty\u00f6kalu analysoi simuloidun kappaleen piirteen poikkipinta-alan muodonmuutosta, verraten muodonmuutosta nominaalimuotoon. Moldex3D siirt\u00e4\u00e4 nominaali, sek\u00e4 simuloidun geometrian leikkauspintojen 2D-k\u00e4yr\u00e4t Exceliin, jossa se analysoi k\u00e4yrien mittapisteit\u00e4 (laskentamallin solmupisteet).   <\/p>\n\n\n\n<p>Mittapisteiden m\u00e4\u00e4r\u00e4 riippuu laskentamallin elementtiverkon tarkkuudesta. T\u00e4ss\u00e4 simulaatiomallissa poikkipinta-alan keh\u00e4ll\u00e4 on 202 kappaletta solmupisteit\u00e4, joten mittapisteiden m\u00e4\u00e4r\u00e4 on riitt\u00e4v\u00e4. Ensimm\u00e4isten simulaatioiden perusteella liit\u00e4nt\u00e4pinnan halkaisijan mittavaihelut ovat noin 0.54 mm, joka on huomattavasti toleranssivaatimuksen, 0.2 mm ulkopuolella. <\/p>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-4.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-480\" width=\"464\" height=\"289\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-4.jpg 951w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-4-300x187.jpg 300w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-4-768x479.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 464px) 100vw, 464px\" \/><figcaption><strong><em>Kuva 4. <\/em><\/strong>Moldex3D-tarkasteluty\u00f6kalu py\u00f6r\u00e4hdyssymmetrisen piirteen muodolle.<\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p> Yll\u00e4 olevassa kuvassa (kuva 4) esitell\u00e4\u00e4n Moldex3D simulaation py\u00f6r\u00e4hdyssymmetrisen piirteen muodon tarkasteluty\u00f6kalu. Kuvassa liit\u00e4nt\u00e4pinta leikattu kohtisuoraan. Tutkitaan piirteen ulkopinnan muodonmuutosta (kuvassa punaisen k\u00e4yr\u00e4n muotoa). <\/p>\n\n\n\n<p>J\u00e4\u00e4hdytyssimulaation tulokset n\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t, ett\u00e4 <strong>l\u00e4mm\u00f6nsiirto muotin keernoissa ei ole riitt\u00e4v\u00e4<\/strong>. Annetun simulaatiojakson (16 sekuntia) j\u00e4lkeen keernan l\u00e4mp\u00f6tila on l\u00e4hell\u00e4 90 astetta, joka lis\u00e4\u00e4 LDPE kutistumaa ja aiheuttaa halitsemattomuutta kriittisten mittojen hallintaan. T\u00e4t\u00e4 tietoa voi hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 sek\u00e4 muotti-, ett\u00e4 prosessisuunnittelussa. <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-5-1024x378.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-483\" width=\"512\" height=\"189\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-5-1024x378.jpg 1024w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-5-300x111.jpg 300w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-5-768x283.jpg 768w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-5.jpg 1434w\" sizes=\"auto, (max-width: 512px) 100vw, 512px\" \/><figcaption><strong><em>Kuvat 5 ja 6.<\/em><\/strong><em> Poikkileikkauksen tarkastelun ty\u00f6kaluja.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Kuva 5 (yll\u00e4 vasemmalla)  esitt\u00e4\u00e4 liit\u00e4nt\u00e4pinnan poikkileikkauksen toleranssit 2D-k\u00e4yr\u00e4n\u00e4 kuvattuna. Maksimimitta&nbsp; (7.58)&nbsp; D: 15.16 mm , kun taas minimimitta (7.31)&nbsp; D: 14.62 mm.   Kuva 6 yll\u00e4 oikealla puolestaan kuvaa poikkileikkauksen muotoa verrattuna nominaaligeometriaan. <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-7-1024x772.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-484\" width=\"469\" height=\"353\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-7-1024x772.jpg 1024w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-7-300x226.jpg 300w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-7-768x579.jpg 768w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/08\/sami-7.jpg 1135w\" sizes=\"auto, (max-width: 469px) 100vw, 469px\" \/><figcaption><em><strong>Kuva 7.<\/strong>  Ruiskuvalumuotin ter\u00e4ksen j\u00e4mp\u00f6tila ruiskuvalujakson j\u00e4lkeen.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>J\u00e4\u00e4hdytyssimulaation\ntulokset n\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t, ett\u00e4 <strong>l\u00e4mm\u00f6nsiirto muotin keernoissa ei ole riitt\u00e4v\u00e4<\/strong>.\nAnnetun simulaatiojakson (16 sekuntia) j\u00e4lkeen keernan l\u00e4mp\u00f6tila on l\u00e4hell\u00e4 90\nastetta, joka lis\u00e4\u00e4 LDPE kutistumaa ja aiheuttaa halitsemattomuutta kriittisten\nmittojen hallintaan. T\u00e4t\u00e4 tietoa voi hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 sek\u00e4 muotti-, ett\u00e4\nprosessisuunnittelussa. <\/p>\n\n\n\n<p>Ensimm\u00e4isten simulaatoiden perusteella tuotteen kriittisten mittojen toteutuminen on vaikuttaa haastavalta. Ennenkuin tuotteen mittoja tai muodon kompensaatiota muutetaan malliin on hyv\u00e4 tutkia komponentin v\u00e4\u00e4ntym\u00e4herkkyytt\u00e4 useammalla prosessiparametrill\u00e4. Samalla saadaan arvio komponentin ruiskuvaluprosessin prosessi-ikkunasta ja mill\u00e4 prosessiparametreill\u00e4 on suurin vaikutus tuotteen mittojen hallinnan kannalta. <\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">TUTKIMUSCASE 2 \u2013 Moldex3D DOE-SIMULAATIO. <\/h4>\n\n\n\n<p>DOE simulaatio on tehokas\ntapa m\u00e4\u00e4ritell\u00e4 tuotteen mittavaihteluiden toleranssit, sek\u00e4 arvio ruiskuvalun\nprosessi-ikkunasta. Edellisess\u00e4 esimerkkitutkimuksessa tuotteen\nmittatoleranssien t\u00e4yttyminen oli haastavaa. Ensimm\u00e4isten simulaatiokierroksen\nperusteella kriittiset mitat j\u00e4iv\u00e4t m\u00e4\u00e4riteltyjen toleranssien ulkopuolelle.\nMoldex3D DOE simulaatiot mahdollistavat valmistettavan tuotegeometrian laadun,\nprosessin tehokkuuden, tai jopa eri tuotedesignien vertailun. <\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Laatu- ja kontrollikriteerit<\/h4>\n\n\n\n<p>DOE simulaatiossa laskennassa m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n prosessin kontrollikriteerit, esim. ruiskutusaika, sulal\u00e4mp\u00f6, muottil\u00e4mp\u00f6, j\u00e4lkipaineaika, j\u00e4\u00e4hdytysaika. Tuotteelle m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n laatukriteereiksi&nbsp; 1. liitynt\u00e4pinnan v\u00e4\u00e4ntym\u00e4 (XYZ) ja 2. minimi halkaisijamitta sis\u00e4\u00e4np\u00e4in v\u00e4\u00e4ntyvien sein\u00e4mien alueella. N\u00e4iden l\u00e4ht\u00f6tietojen tarkoitus on l\u00f6yt\u00e4\u00e4 optimaaliset prosessiparametriyhdistelm\u00e4t joilla tuotteelle asetetut laatukriteerit t\u00e4yttyv\u00e4t.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-8.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-690\" width=\"490\" height=\"295\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-8.jpg 749w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-8-300x181.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 490px) 100vw, 490px\" \/><figcaption><strong><em>Kuva 8.<\/em><\/strong> <em>DOE-simulaation l\u00e4ht\u00f6arvojen listaus<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-9-1024x523.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-691\" width=\"552\" height=\"282\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-9-1024x523.jpg 1024w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-9-300x153.jpg 300w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-9-768x392.jpg 768w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-9.jpg 1097w\" sizes=\"auto, (max-width: 552px) 100vw, 552px\" \/><figcaption><strong><em>Kuva 9. <\/em><\/strong><em>DOE-matriisi Moldex3D-laskentaa varten.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Kuvissa 8 ja 9 ylemm\u00e4ss\u00e4 on DOE simulaation l\u00e4ht\u00f6tietojen listaus. Yl\u00e4rivill\u00e4 simulaation laatukriteerit. Alhaalla ruiskuvaluprosessin kontrollikriteerit taulukoituna. Alemmassa puolestaan esitell\u00e4\u00e4n Moldex3D-laskentaa varten luotu DOE-matriisi.<\/p>\n\n\n\n<p>DOE.simulaatiotutkimuksen lopuksi Moldex3D luo simulaatiomatriisin eri prosessiparametreille, joiden mukaan DOE laskenta suoritetaan. T\u00e4ss\u00e4 tapauksessa tutkittavia prosessiparameteriarvoja oli 2 (levels), joiden mukaan DOE laskentakierroksia tulee 8kpl, lis\u00e4ksi Moldex3D analysoi annetuille prosessiarvoille optimaalisen prosessin ja laskee sen simulaation DOE-kierroksen p\u00e4\u00e4tteeksi. 2 levelin DOE simulaatiolla pystyt\u00e4\u00e4n tehokkaasti arvioimaan mitk\u00e4 prosessiparametrit vaikuttavat eniten tuotteen laatukriteereihin. Tyypillisesti DOE simulaatio jatkuu v\u00e4hent\u00e4m\u00e4ll\u00e4 yksitt\u00e4isi\u00e4 prosessikriteereit\u00e4 (eism t\u00e4yttymisaika, muottil\u00e4mp\u00f6) ja lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 DOE syvyytt\u00e4 (lis\u00e4\u00e4m\u00e4ll\u00e4 numeeristen prosessiparametriarvojen m\u00e4\u00e4r\u00e4\u00e4).<\/p>\n\n\n\n<p>Mik\u00e4li tuotteen kriittiset mitat eiv\u00e4t toteudu simulaatiossa, tuotesuunnittelija voi muuttaa komponentin mittoja, jonka j\u00e4lkeen DOE-simulaatio k\u00e4ynnistet\u00e4\u00e4n uudelleen. Kun tuotteen mitat ovat simulaatiossa toleranssialueen sis\u00e4puolella, tuotedesign voidaan vapauttaa muottisuunnitteluun. <\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">DOE-analyysin perusteella m\u00e4\u00e4ritelty optimaalinen prosessi <\/h4>\n\n\n\n<p>DOE-simulaation laskennan lopuksi jokaiseen simulaatiokierroksen tulokset ovat tutkittavissa kuten normaalien yksitt\u00e4isten simulaatiolaskennan tapaan. DOE-simulaatiokierrosten tulosten tutkiminen aloitetaan k\u00e4ym\u00e4ll\u00e4 l\u00e4pi DOE-laskennan yhteenvetotulokset, jota analysoimalla saa helposti kuvan tuotteen (ja muotin) prosessi-ikkunasta. Ensimm\u00e4in\u00e4 tuloksina prosessiparametrien vaikutus laatukriteereihin \u2019Quality Response\u2019 ja \u2019S\/N response\u2019, joissa yksitt\u00e4isen prosessiparameterin tehokkuus on kuvattu 2d-kuvaajana. Mit\u00e4 suurempi k\u00e4yr\u00e4n kulmakerroin on, sit\u00e4 suurempi vaikutus parameterill\u00e4 on tuotteelle annettuun laatukriteeriin. Esimerkiksi kuvassa alla parametreill\u00e4 1 ja 2 (ruiskutusaika ja materiaalin sulal\u00e4mp\u00f6) ei ole suurta vaikutusta komponentin liit\u00e4nt\u00e4pinnan muodonmuutokselle.&nbsp; Sen sijaan parameterill\u00e4 3,4 ja 5 (muottil\u00e4mp\u00f6, j\u00e4lkipaineaika ja j\u00e4\u00e4hdytysaika) on suuri vaikutus muodonmuutoksiin. <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-10-1024x778.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-692\" width=\"510\" height=\"387\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-10-1024x778.jpg 1024w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-10-300x228.jpg 300w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-10-768x583.jpg 768w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-10.jpg 1064w\" sizes=\"auto, (max-width: 510px) 100vw, 510px\" \/><figcaption><strong><em>Kuva 10.<\/em><\/strong><em> Prosessiparametrit vs. laatukriteerit.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Kuvassa 10 on esitetty 2d-kuvaajat prosessiparameterien vaikutus laatukriteereihin. Alhainen \u2019Quality\u2019-akselin numeerinen arvo kuvaa mitatun parameterin suurta vaikutusta tuotteen laatukriteeriin.<\/p>\n\n\n\n<p><strong>Quality Response<\/strong>-vertailun perusteella j\u00e4lkipaineajalla, sek\u00e4 j\u00e4\u00e4hdytysajalla oli suurin merkitys tuotteen muodonmuutoksien, v\u00e4\u00e4ntym\u00e4n hallintaan. DOE-laskentatuloksien yhteenvedosta voi tutkia prosessiparametrien vaikutusta my\u00f6s 3d-k\u00e4yr\u00e4n muodossa, t\u00e4t\u00e4 tulosta kutsutaan \u2019Sensitivity Analysis\u2019 tulokseksi. Alla kuvassa n\u00e4kyy 3d-kuvaaja j\u00e4\u00e4hdytysajan ja j\u00e4lkipaineajan arvoista. Kuvan perusteella pienin muodonmuutos (kuvaajan pystyakselilla) saadaan aikaan pitk\u00e4ll\u00e4 j\u00e4\u00e4hdytys- ja j\u00e4lkipaineajalla. Kuvaajan alla taulukossa n\u00e4kyy my\u00f6s Moldex3D <strong>DOE-analyysin perusteella m\u00e4\u00e4ritelty optimaalinen prosessi.<\/strong><\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/image-2.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-695\" width=\"422\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/image-2.png 368w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/image-2-300x214.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 422px) 100vw, 422px\" \/><figcaption><em><strong>Kuva 11.<\/strong> Sensitivity Analysis.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Kuvan 11 mukaisella Sensitivity Analysis-toimella voi 3d-k\u00e4yrien avulla analysoida prosessiparameterien vaikutusta komponentin muodonmuutoksen, v\u00e4\u00e4ntym\u00e4n kehitykseen. <\/p>\n\n\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\">Kappaleet t\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t tuotteen mitoille annetut toleranssit <\/h4>\n\n\n\n<p>Siirryty\u00e4\u00e4n tutkimaan DOE optimoidun prosessin v\u00e4\u00e4ntym\u00e4tuloksia. Vertailussa k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n referenssin\u00e4 ensimm\u00e4isi\u00e4 simulaatiotuloksia, joilla komponentin liit\u00e4nt\u00e4pinnan muodonmuutos oli 0.54mm. Doe optimoidun prosessin liit\u00e4nt\u00e4pinnan muodonmuutos on 0.12mm, mik\u00e4 on annetun liittimen py\u00f6reysvaatimuksen (0.2) sis\u00e4puolella. Liit\u00e4nt\u00e4pinnan minimimitta on (s\u00e4de 7.47) D: 14.94mm ja maksimimitta (s\u00e4de 7.59) D: 15.18mm eli DOE optimoidun prosessin mukaiset kappaleet t\u00e4ytt\u00e4v\u00e4t tuotteen mitoille annetut toleranssit.<\/p>\n\n\n\n<p>Kuvassa 12 on vertailu ensimm\u00e4isen simulaatiokierroksen (vasemmalla) ja DOE-optimoidun prosessin tulosten v\u00e4lill\u00e4 (oikealla). Ensimm\u00e4inen simulaatiokierros, max toleranssi 0.54. DOE optimoitu prosessi, max toleranssi 0.12.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-12-1-1024x376.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-698\" width=\"543\" height=\"199\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-12-1-1024x376.jpg 1024w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-12-1-300x110.jpg 300w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-12-1-768x282.jpg 768w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-12-1.jpg 1441w\" sizes=\"auto, (max-width: 543px) 100vw, 543px\" \/><figcaption><em><strong>Kuva 12.<\/strong> Ensimm\u00e4inen simulointikierros vs. DOE-optimoitu.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Kuvassa 13 on vertailu ensimm\u00e4isen simulaatiokierroksen ja DOE optimoidun prosessin tulosten v\u00e4lill\u00e4. Ensimm\u00e4inen simulaatiokierros vasemmalla. DOE optimoitu prosessi oikealla. <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-13-1024x372.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-699\" width=\"538\" height=\"195\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-13-1024x372.jpg 1024w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-13-300x109.jpg 300w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-13-768x279.jpg 768w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-13.jpg 1341w\" sizes=\"auto, (max-width: 538px) 100vw, 538px\" \/><figcaption><strong><em>Kuva 13. <\/em><\/strong><em>DOE-optimoinnin tuloksia.<\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>Ensimm\u00e4isess\u00e4 simulaatiokierroksessa todetun muotin temperointiongelman vaikutus pieneni DOE optimoidulla prosessilla. Alkuper\u00e4isess\u00e4 prosessissa, (16s) muotin keernan l\u00e4mp\u00f6tila oli l\u00e4hes 90 astetta. DOE optimoidussa prosessissa keernan l\u00e4mp\u00f6tila on alle 80 astetta, eli pidemm\u00e4ll\u00e4 j\u00e4\u00e4hdytysajalla on vaikutusta muovin, sek\u00e4 muotin l\u00e4mm\u00f6npoistumiseen. T\u00e4m\u00e4 tieto on kallisarvoista muottisuunnittelulle, jotta muotin temperointikanavisto voidaan mitoittaa oikein laadukkaan muovituotteen valmistuksen kannalta. <\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-image\"><figure class=\"aligncenter is-resized\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" src=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-14-2.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-702\" width=\"500\" height=\"454\" srcset=\"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-14-2.jpg 912w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-14-2-300x272.jpg 300w, https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/sami-14-2-768x697.jpg 768w\" sizes=\"auto, (max-width: 500px) 100vw, 500px\" \/><figcaption> <em><strong>Kuva 14.<\/strong> Muottiter\u00e4ksen l\u00e4mp\u00f6tila ja l\u00e4mp\u00f6jakauma optimoidun ruiskuvalujakson j\u00e4lkeen. <\/em><\/figcaption><\/figure><\/div>\n\n\n\n<p>T\u00e4m\u00e4 simulaatioprosessikierros vastaa p\u00e4\u00e4piirteilt\u00e4\u00e4n samaa Taguchi-menetelm\u00e4\u00e4, jolla ruiskuvaletun tuotteen mittoja on teollisuudessa haettu kymmenien vuosien ajana. Suurimpana erona DOE-simulaation perustuvassa muutoskierroksessa on, ett\u00e4 se sijoittuu ajankohtaan ennen muotinsuunnittelua, muotin valmistusta. Moldex3D DOE-tutkimusta hy\u00f6dynt\u00e4m\u00e4ll\u00e4 on mahdollistaa validoida tuotteen ja ruiskuvalumuotin laatu jo ennen tosiel\u00e4m\u00e4n ruiskuvalumuotin valmistusta. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>TEKSTI ja KUVAT: Sami Alt Plastlabs 5D Oy T\u00e4m\u00e4 artikkeli aloittaa juttusarjan, jossa esitell\u00e4\u00e4n nykyaikaisten simulaatio-ohjelmistojen ominaisuuksia ja vinkkej\u00e4 kuinka simulaatioita voi hy\u00f6dynt\u00e4\u00e4 erityyppisten muovikomponenttien ja ruiskuvalettavien muovikomponenttien toiminnallisuuden, valmistettavuuden ja laadun arvioimiseen. Nykyp\u00e4iv\u00e4n simulaatio-ohjelmistot ja materiaalien laskentamallit ovat eritt\u00e4in kehittyneit\u00e4 ja niill\u00e4 pystyt\u00e4\u00e4n simuloimaan hyvin realistisesti ruiskuvaluprosessin eri ilmi\u00f6it\u00e4, mm. L\u00e4mm\u00f6n siirtymist\u00e4 ja kumuloitumista [&hellip;]<\/p>\n","protected":false},"author":3,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[1],"tags":[35,8,36,14],"class_list":["post-20","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-uncategorized","tag-moldex","tag-muovi","tag-simulaatio","tag-validointi"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/20","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/3"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=20"}],"version-history":[{"count":50,"href":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/20\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":801,"href":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/20\/revisions\/801"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=20"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=20"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/abc-plasticsnews.fi\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=20"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}