Symulacje w projektowaniu opakowań i przedmiotów codziennego użytku na Platformie 3DEXPERIENCE

Platforma 3DEXPERIENCE, dzięki bezpośredniemu połączeniu symulacji (Abaqus i inne solvery), modelowania CAD (głównie CATIA) oraz wielu dodatkowych narzędzi, w tym do studiów parametrycznych i optymalizacji, jest szczególnie przydatna w sytuacjach, gdy projektowany jest z pozoru prosty produkt, ale wymagający wielu iteracji, aby określić jego optymalny kształt. Jednymi z najczęstszych przykładów tego typu są produkty z branży Consumer Packaged Goods & Retail, czyli opakowania i przedmioty codziennego użytku. Nie bez powodu wiele przykładów przedstawianych przez Dassault Systemes SIMULIA dotyczy właśnie tej gałęzi przemysłu. Symulacje są istotne począwszy od wytwarzania tych produktów, przez ich eksploatację - muszą one nie tylko spełniać wymogi wizualne, ale również związane z wytrzymałością, szczelnością, łatwością otwierania/zamykania itd. 

Wytwarzanie – symulacje wtrysku 

Platforma 3DEXPERIENCE oferuje rolę Plastic Injection Engineer, która daje dostęp do niezwykle wygodnego w użyciu środowiska do symulacji procesów wtrysku tworzyw sztucznych. To narzędzie pozwala w łatwy sposób zdefiniować lub automatycznie określić punkty wtrysku, uwzględnić wirtualną reprezentację formy, jej kanały, metalowe wkładki i system chłodzenia. Po zdefiniowaniu właściwości materiałów i ustawieniu parametrów procesu można dokonać symulacji kilku kroków: 

• Mold – rozkład temperatur w formie, 

• Fill - wypełnianie formy, 

• Pack+Cool – zestalanie tworzywa i chłodzenie, 

• Warp - odkształcenia. 

Poza wyznaczeniem rozkładu temperatur i ciśnienia w poszczególnych fazach procesu, możliwe jest m.in. określenie skurczu i detekcja różnego rodzaju defektów, w tym jettingu, nadmiernych śladów skurczu, linii łączenia strumieni tworzywa w nieprawidłowych obszarach czy wtrąceń powietrza. 

Rozkład włókien z symulacji wypełniania można później uwzględnić w analizie mechanicznej na platformie. 

Podsumowanie 

Platforma 3DEXPERIENCE zapewnia dostęp do najwyższej klasy rozwiązań w zakresie modelowania i symulacji. Dzięki prawie całkowitej implementacji solvera Abaqus, możliwe jest wykonywanie nawet najbardziej zaawansowanych analiz mechanicznych wspomagających projektowanie opakowań i przedmiotów codziennego użytku. Branża Consumer Packaged Goods & Retail wymaga jednak nie tylko symulacji wytrzymałościowych, ale i innego rodzaju zagadnień fizycznych. Dostępność analiz multiphysics, w tym solvera przepływowego i narzędzi do symulacji procesów wtrysku tworzyw sztucznych, jest jedną z kluczowych zalet platformy. To wszystko, w połączeniu z aplikacją do kalibracji zaawansowanych modeli materiałów, studiami parametrycznymi i optymalizacją oraz innymi narzędziami dostępnymi na platformie, zapewnia kompletne rozwiązanie mogące wspomagać producentów w projektowaniu opakowań i przedmiotów codziennego użytku.