Qu'est-ce que le flux de plastique

Dans le contexte de la science des matériaux et de la mécanique, l'écoulement plastique fait référence à la déformation permanente ou au remodelage d'un matériau sans qu'il ne subisse de fracture ou de rupture. Ce phénomène se produit dans les matériaux capables de subir une déformation plastique, un processus au cours duquel le matériau peut changer de forme et conserver cette nouvelle forme même après la suppression de la contrainte appliquée.

L'écoulement plastique d'un matériau est caractérisé par le mouvement des dislocations au sein de sa structure cristalline. Les dislocations sont des défauts ou des irrégularités dans la disposition des atomes au sein d'un réseau cristallin. Lorsqu'une force extérieure est appliquée à un matériau, elle provoque le déplacement de ces dislocations, ce qui permet au matériau de subir une déformation plastique.

Contrairement à la déformation élastique, où un matériau reprend sa forme initiale une fois que la contrainte appliquée est supprimée, la déformation plastique entraîne un changement de forme permanent. L'écoulement plastique est un aspect crucial de divers processus de fabrication, tels que le formage des métaux, où les matériaux tels que les métaux et les plastiques sont façonnés dans les formes souhaitées par des processus tels que le forgeage, le laminage, l'extrusion ou le moulage.

Il est essentiel de comprendre le comportement de l'écoulement plastique des matériaux pour concevoir et fabriquer des produits capables de résister à diverses forces et charges sans subir de défaillance ou de fracture. Les ingénieurs et les scientifiques étudient la plasticité des matériaux afin de garantir la fiabilité et la sécurité des structures et des composants dans différentes applications.

À quoi sert ce processus ?

Les procédés d'écoulement des matières plastiques sont utilisés pour façonner et former des matériaux dans les formes souhaitées sans provoquer de fracture ou de défaillance. Ces procédés sont essentiels dans l'industrie manufacturière et dans diverses industries pour la création d'une large gamme de produits. Voici quelques utilisations courantes des procédés d'écoulement des matières plastiques :

1. Forme du matériau :
   • Métaux : Les procédés de fluidité plastique tels que le forgeage, le laminage, l'extrusion et l'étirage sont couramment utilisés pour donner aux métaux des formes diverses telles que des feuilles, des barres, des tubes et des composants complexes.
   • Polymères/Plastiques : Le moulage par injection, l'extrusion et le moulage par soufflage sont des procédés d'écoulement des matières plastiques largement utilisés pour façonner des polymères et des matières plastiques en divers produits, notamment des conteneurs, des emballages et des biens de consommation.
2. Fabrication du produit :
   • Les processus d'écoulement des matières plastiques sont fondamentaux dans la fabrication d'une large gamme de produits, y compris les composants automobiles, les pièces aérospatiales, les articles ménagers et les machines industrielles.
3. Contrôle de la déformation :
   • La compréhension de l'écoulement plastique est essentielle pour contrôler et prévoir la déformation des matériaux au cours des processus de fabrication. Cette connaissance aide les ingénieurs à concevoir des composants ayant les formes et les propriétés souhaitées.
4. Recyclage :
   • Les procédés de fluage des plastiques jouent un rôle dans le recyclage en permettant le remodelage et la reformation de certains matériaux sans dégradation de leurs propriétés.
5. Intégrité structurelle :
   • Les processus d'écoulement plastique sont essentiels pour garantir l'intégrité structurelle des matériaux et des composants. En comprenant comment les matériaux se déforment plastiquement, les ingénieurs peuvent concevoir des structures capables de résister à diverses charges et contraintes.
6. Production rentable :
   • Les procédés de fluidité plastique sont souvent plus rentables que d'autres méthodes de mise en forme des matériaux, ce qui les rend largement utilisés dans la production à grande échelle.
7. Personnalisation :
   • Les procédés d'injection plastique permettent un haut degré de personnalisation dans la conception des produits. Les fabricants peuvent créer des composants de formes et de tailles spécifiques pour répondre aux exigences de différentes applications.
8. Efficacité de la production de masse :
   • Les procédés d'écoulement des matières plastiques sont bien adaptés à la production de masse, permettant la fabrication efficace et rapide de grandes quantités de produits avec une qualité constante.

En résumé, les procédés d'écoulement des matières plastiques sont essentiels pour la mise en forme des matériaux dans la fabrication, permettant la production d'une gamme variée de produits de formes, de tailles et de propriétés diverses. Ils font partie intégrante d'industries allant de l'aérospatiale et de l'automobile aux biens de consommation et à la construction.

Optimisation du profil de vitesse des portes et des béliers

Objectif de cet exemple

Cet exemple illustre divers aspects de la puissance des logiciels d'IAO pour l'évaluation des risques. l'industrie des plastiqueset comment ces logiciels peuvent être appliqués de manière stratégique. Il montre comment mettre en pratique de nombreux concepts qui sont discutés en détail dans les rubriques Conception et traitement > Physique. Ces sujets comprennent la pression d'injection, le schéma de remplissage, la surface et la vitesse du front de fusion, la conception et l'équilibrage des canaux et la conception des portes.

Description de cet exemple

L'exemple passe en revue les considérations de conception pour plastiques moulés avec précision dans un environnement d'ingénierie simultanée. Il illustre le rôle de la simulation informatique à chaque étape itérative du processus. Le progiciel utilisé pour cet exemple est C-MOLD Process Solution. La phase I utilise C-MOLD Filling EZ pour analyser la conception initiale et déterminer l'emplacement de la porte et le profil de vitesse du coulisseau ; la phase II utilise C-MOLD Filling et Post-Filling pour une analyse plus détaillée de la sélection des matériaux, de la conception de la pièce et de l'outil, et des conditions du processus.

Phase I : Simulation rapide et facile avec C-MOLD Filling EZ

Dans cette première phase du processus de conception, nous effectuons une simulation initiale à l'aide de C-MOLD Filling EZ, qui réalise une simulation tridimensionnelle de la production d'un produit. simulation de remplissage de moules de fluides newtoniens dans des conditions isothermes. Filling EZ est conçu pour l'analyse préliminaire des conceptions de pièces, de portes et de processus. Nous procédons ensuite à plusieurs itérations de conception, en modifiant à chaque fois les variables de conception (telles que l'emplacement et le nombre de portes), en réexécutant l'analyse et en observant les résultats. À la fin de la phase I, nous aurons déterminé le meilleur emplacement pour la porte et un profil de vitesse optimal.

Données

Une première conception du produit.

Objectif

Déterminer l'emplacement adéquat de la porte et le profil optimal de la vitesse du bélier.

Critères de conception

– Produce a uniform filling pattern with a minimum flow length and a minimum injection pressure requirement.

– Maintain a constant melt-front velocity to minimize property variation.

– Design for manufacturing and assembly, concurrent engineering, and early vendor involvement.

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