플라스틱 흐름이란?

소성 흐름은 재료 과학 및 역학의 맥락에서 재료가 파손되거나 부서지지 않고 영구적으로 변형되거나 재형성되는 것을 말합니다. 이 현상은 소성 변형이 가능한 재료에서 발생하며, 재료가 모양을 변경하고 적용된 응력이 제거된 후에도 새로운 모양을 유지할 수 있는 과정입니다.

물질의 소성 흐름은 결정 구조 내에서 전위의 움직임에 의해 특징지어집니다. 전위는 결정 격자 내 원자 배열의 결함 또는 불규칙성을 말합니다. 재료에 외부의 힘이 가해지면 이러한 전위가 이동하여 재료가 소성 변형을 일으킵니다.

가해진 응력이 제거된 후 재료가 원래 모양으로 돌아가는 탄성 변형과 달리 소성 변형은 영구적인 모양 변화를 초래합니다. 소성 흐름은 단조, 압연, 압출, 성형 등의 공정을 통해 금속 및 플라스틱과 같은 소재를 원하는 형태로 성형하는 금속 성형과 같은 다양한 제조 공정에서 중요한 요소입니다.

재료의 소성 흐름 거동을 이해하는 것은 고장이나 파손 없이 다양한 힘과 하중을 견딜 수 있는 제품을 설계하고 엔지니어링하는 데 필수적입니다. 엔지니어와 과학자들은 다양한 분야에서 구조물과 부품의 안정적이고 안전한 성능을 보장하기 위해 재료의 가소성을 연구합니다.

이 프로세스의 용도는 무엇인가요?

플라스틱 흐름 공정은 파손이나 고장 없이 재료를 원하는 모양으로 성형 및 성형하는 데 사용됩니다. 이러한 공정은 제조 및 다양한 산업 분야에서 다양한 제품을 만드는 데 매우 중요합니다. 다음은 플라스틱 흐름 공정의 몇 가지 일반적인 용도입니다:

1. 머티리얼 셰이핑:
   • 금속: 단조, 압연, 압출, 인발과 같은 플라스틱 흐름 공정은 일반적으로 금속을 시트, 바, 튜브 및 복잡한 부품과 같은 다양한 형태로 성형하는 데 사용됩니다.
   • 폴리머/플라스틱: 사출 성형, 압출 및 블로우 성형은 폴리머와 플라스틱을 용기, 포장, 소비재 등 다양한 제품으로 성형하는 데 광범위하게 사용되는 플라스틱 흐름 공정입니다.
2. 제품 제조:
   • 플라스틱 흐름 공정은 자동차 부품, 항공우주 부품, 가정용품, 산업 기계 등 다양한 제품을 제조하는 데 필수적인 요소입니다.
3. 변형 제어:
   • 소성 흐름을 이해하는 것은 제조 공정 중 재료의 변형을 제어하고 예측하는 데 필수적입니다. 이러한 지식은 엔지니어가 원하는 모양과 특성을 가진 부품을 설계하는 데 도움이 됩니다.
4. 재활용:
   • 플라스틱 흐름 공정은 특정 재료의 특성을 저하시키지 않고 재형성 및 개질을 가능하게 함으로써 재활용에 중요한 역할을 합니다.
5. 구조적 무결성:
   • 소성 유동 공정은 재료와 부품의 구조적 무결성을 보장하는 데 매우 중요합니다. 엔지니어는 재료가 소성 변형되는 방식을 이해함으로써 다양한 하중과 응력을 견딜 수 있는 구조를 설계할 수 있습니다.
6. 비용 효율적인 제작:
   • 플라스틱 흐름 공정은 재료를 성형하는 다른 방법보다 비용 효율적이기 때문에 대규모 생산에 널리 사용됩니다.
7. 사용자 지정:
   • 플라스틱 흐름 공정을 사용하면 제품 설계를 고도로 맞춤화할 수 있습니다. 제조업체는 다양한 애플리케이션의 요구 사항을 충족하기 위해 특정 모양과 크기의 부품을 만들 수 있습니다.
8. 대량 생산의 효율성:
   • 플라스틱 흐름 공정은 대량 생산에 적합하여 일관된 품질로 대량의 제품을 효율적이고 신속하게 제조할 수 있습니다.

요약하면, 플라스틱 흐름 공정은 제조에서 재료를 성형하는 데 필수적이며 다양한 모양, 크기 및 특성을 가진 다양한 제품을 생산할 수 있게 해줍니다. 이 공정은 항공우주, 자동차부터 소비재, 건설에 이르기까지 다양한 산업에 필수적입니다.

게이트 및 램 속도 프로파일 최적화

이 예제의 목적

이 예는 CAE 소프트웨어의 다양한 측면을 보여줍니다. 플라스틱 산업그리고 그러한 소프트웨어를 전략적으로 적용하는 방법을 설명합니다. 디자인 및 처리 > 물리 주제에서 자세히 설명한 많은 개념을 실제로 적용하는 방법을 보여줍니다. 이러한 주제에는 사출 압력, 충진 패턴, 용융 전면 영역 및 용융 전면 속도, 러너 설계 및 밸런싱, 게이트 설계 등이 포함됩니다.

이 예제에 대한 설명

이 예제에서는 다음에 대한 설계 고려 사항을 단계별로 설명합니다. 정밀 성형 플라스틱 동시 엔지니어링 환경에서 이 예는 프로세스의 각 반복 단계에서 컴퓨터 시뮬레이션의 역할을 보여줍니다. 이 예제에 사용된 소프트웨어 패키지는 C-MOLD 공정 솔루션입니다. 1단계에서는 초기 설계를 분석하고 게이트 위치 및 램 속도 프로파일을 결정하기 위해 C-MOLD Filling EZ를 사용하고, 2단계에서는 재료 선택, 부품 및 공구 설계, 공정 조건에 대한 보다 자세한 분석을 위해 C-MOLD Filling 및 Post-Filling을 사용합니다.

1단계 C-MOLD Filling EZ로 빠르고 쉬운 시뮬레이션

설계 프로세스의 첫 번째 단계에서는 C-MOLD Filling EZ를 사용하여 초기 시뮬레이션을 실행하여 3차원 금형 충전 시뮬레이션 의 등온 조건에서 뉴턴 유체를 계산합니다. Filling EZ는 부품, 게이트 및 공정 설계의 예비 분석을 위해 설계되었습니다. 그런 다음 여러 번의 설계 반복을 거쳐 매번 설계 변수(예: 위치 및 게이트 수)를 수정하고 분석을 다시 실행하고 결과를 관찰합니다. 1단계가 끝나면 게이트에 가장 적합한 위치와 최적의 실행 속도 프로파일을 결정하게 됩니다.

주어진

제조용 DFM 설계

초기 제품 디자인.

목표

적절한 게이트 위치와 최적의 램 속도 프로파일을 결정합니다.

설계 기준

- 최소 흐름 길이와 최소 사출 압력 요구 사항으로 균일한 충전 패턴을 생성합니다.

- 프로퍼티 변동을 최소화하기 위해 용융 전면 속도를 일정하게 유지합니다.

- 제조 및 조립을 위한 설계, 동시 엔지니어링, 초기 공급업체 참여.

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