Cadem, plastik enjeksiyonla imal edilen parçaların bilgisayar

www.muhendisiz.net
Kalıp Tasarımıyla İlgili Yazılımlar
1. Enjeksiyon kalıp ve kalıp tasarımı yazılımları : DART, GAIM ( The GasAssisted Injection Molding ), Maintanence professional-main, MPI LİTE, PennStateCool,
PLA-Ace, SpirexLink, TM Concept, Moldflow, Moldtemp, Simuflow, CADKEY,
Pro/Moldesign, SDRS, QuoteFile.
2.
Çekme
yazılımları
:
CPACK,
IDEAS,
SIMUFLOW3D,
SWIS,
TMCONCEPT/CSE, MF/WARP.
MOLDFLOW PROGRAMININ İNCELENMESİ
1. Moldflow Kullanıcısı İçin Modelleme
Moldflow Plastic İnsight yazılımı ile modelleme aşamaları :
- Analiz oluşturma.
- Analizi çalıştıracak sonuçları görme.
Moldflow Plastic İnsight : MPI plastik enjeksiyon kalıp yöntemini simule eden bir
simülasyon yazılım paketidir. Bu güçlü tasarım ve analiz aracında 3 analiz tipi mevcuttur.
MPI/FLOW, MPI/COOL ve MPI/WARP. Parça tasarımı, kalıp tasarımı ve şartların
denetimini optimize etmek için kullanılan MPI termoplastik kalıplama yazılımı yüksek
kalitede parça üretimi sağlar. MPI ince yüzey ağı ( thin shell mesh ) kullanır.
Moldflow Part Adviser : MPA boşluk içine olan akışları simule eden diğer bir
simülasyon yazılım paketidir. Kullanımı MPI’ya göre çok daha basit ve hızlıdır. MPA
yazılımı, kalıp ağzı yerleşimlerini, analiz parametrelerini ve malzemeyi kontrol etmek için
kullanılır. MPA katı geometrik model kullanır.
Moldflow yazılımı bilimsel teorilere ve geniş pratik deneyim üzerine dayanmaktadır.
Bu yazılımı kullanmak için geniş mühendislik, matematiksel yada programlama bilgisine
ihtiyaç yoktur, kalıp makineleri, kalıp tasarımı ve kalıp planlama stratejileri hakkındaki
bilgiler yeterlidir.
Moldflow termoplastik kalıp yazılımı IDEAS simülasyon yazılımı ile çalışılabilir. Bu
şekilde kalıbın yada parçanın sonlu elemanlar modeli oluşturulabilir.
MPI hacim ve alanları sonlu eleman destekleri ve kirişleriyle doğrular şekilde temsil
edilen ince duvarlı parçalar ile çalışır ve sıcak manifoldlar ve sıcak damlalar içeren sıcak yada
soğuk yollukların eriyen servis sistemleriyle çalışır.
www.muhendisiz.net
MPA ağsız ( not mesh ) katı geometrik model ile çalışır.
Aşağıdaki liste yöntemin şeklini plastik kalıplamayı simule etmeyi takip ederek ortaya
koyar.
1. Parçanın, yolluk sisteminin yada IDEAS simülasyon yazılımındaki kalıbın sonlu
eleman modelinin oluşturulması ( model kirişleri, destekleri, zar elemanları, düzlem
biçimleri ve özellikli plastik elemanları içerir. )
2. Moldflow içinde soğutucu devrenin sonlu elemanlar modelinin tamamlanması.
3. Kalıp ve soğutucu malzemelerin seçilmesi.
4. Geçersiz eleman ve aykırı geometriler gibi hatalar için modelin kontrol edilmesi.
5. Modelin ön denetlenmesinin devam etmesi için MPI yada MPA’nın açılması.
2. Moldflow Part Adviser
MPA parçanın, yolluğun ve kalıp tasarımının imal edilebilirliğine karar verebilmeye
yardımcı olması için tasarlanmıştır. MPA, IDEAS’taki parçanızın modelini yaratmanızı sağlar
ve daha sonra model MPA’da açılır. Böylece parçanın analizi yapılır.
Parçayı analiz edebilmek için polimer ve enjeksiyon yerleşmelerinin seçimi istenir.
Malzeme sıcaklığı ve enjeksiyon basıncı otomatik olarak malzeme özelliklerine dayanarak
seçilir, ama eğer istenirse değiştirilebilir. Analiz bittikten sonra, doldurma zamanı, enjeksiyon
basıncı, basınç düşüşü ve akış sıcaklığı sonuçlarından elde edilen doldurma bilgisi sonuçlarına
bakılır.
Eğer doldurma bilgisi sonuçları bazı kalıplama problemleri gösteriyorsa problemin
nerden geldiğini ortaya çıkarmak için sıcaklık ve basınç sonuçlarına bakılmalıdır. Doldurma
bilgisine baktıktan sonra, diğer olası kalıplama problemlerini bulmak için hava boşluğu ve
kaynak dikişi sonuçları üzerinde çalışılmalıdır. Girişleri kontrol ederek bazı problemler
yeniden çözülür. Az yada orta derecede olan doldurma bilgileri ile gösterilen parça üzerindeki
alanlar yeniden tasarlanır yada parça için doldurmak üzere yeni bir malzeme seçilir.
MPA yazılımı, kalıp tasarımcıları ve kalıp üreticilerine parça tasarımının imal
edilebilirliğini, kalitesini, planlanmasını, girişlerin ( kalıp ağızlarının ), optimizasyonunu ve
tek veya çok kalıp boşluğu olan yolluk sistemlerinin doğruluğunu kanıtlamada yardım eder.
Aynı zamanda kalıp işlerini fiyatlandırır ve proses gereksinimlerini önceden bildirir. Kalıbı
yapılacak parçanın 3D katı modeli ile başlanır, kalıp tasarım işine girmeden önce temel parça
tasarımının imal edilebilirliği ve kalitesi kanıtlanır.
www.muhendisiz.net
2.1. Parça Tasarımında İmal Edilebilirlik ve Kalitenin Doğrulanması
Kalıp tasarımcıları kalıbı tasarlamaya başlamadan önce imal edilebilirlik ve kalite
gereksinimlerinin karşılanıp karşılanmadığını kanıtlamalıdırlar. Bu kalıp tasarımcılarına parça
tasarımını sonlandırmadan önce kendi deneyimlerini katma fırsatı verir. Bu sonuçla, MPA
modülü part-only ( sadece parça ) modu içinde kullanılabilir.
Parça tasarım analizleri; kritik imal edilebilirlik ve kalite konularını tanımlayarak ve
bu konuları adreslemek için uygun hareketleri öğütleyerek sonuçları sağlar. Böylece, kalıp
tasarımcıları parça tasarımını doldurarak ve kalıplanan parçanın kalitesini önceden bildirerek
doğruluğunu kanıtlamış olurlar. Kalıp ağzı yerleşimlerini gözden geçirirler, kaynak
dikişlerinin sayısını minimize edecek şekilde kalıp ağzı yerlerini ayarlarlar yada kaynak
dikişlerini parçanın en az duyarlı alanlarına taşırlar. Ayrıca belirlenmiş hava tahliye yerlerini
deliklerin nerede konumlandırılacağını hesaplayarak gözden geçirirler.
Sink Mark Analysis, batmanın meydana geldiği alanlara yerleştirilir ve her batmanın
derinliğini hesaplar. Batma işaretleri genelde parçanın ince alanlarıyla birleştirilir ve özellikle
karşıt yüzeylerde destekler, göbekler ve bağlama levhaları gibi. Batma işaretleri parçanın
görsel kalitesini etkiler ve özellikle estetik yüzeylerde istenmezler. Kalıp tasarımcıları parça
tasarımcılarını potansiyel kritik batma işaretleri konusunda uyarmışlardır ve beraber bunları
elemek için tasarım değişikliği senaryoları araştırmışlardır. Bununla beraber, şayet parça
tasarım değişikliklerinin mümkün olmadığı durumlarda, Sink Mark Analysis kalıp
tasarımcılarına ve metot mühendislerine batma etkilerini azaltmada yardım ettiğinden değerli
hale gelir.
www.muhendisiz.net
2.2. Kalıp Tasarımının Planlanması ve Optimize Edilmesi
Parça tasarımı kabul edilebilir olduğu zaman, kalıp tasarımcıları için gerçek iş başlar.
Moldflow Mold Adviser modülü MPA’nın yetenekleri üzerine kurulmuştur ve kalıp
tasarımındaki spesifik konuları adresler. MMA modülü kalıp tasarımcılarına ağız ve yolluk
sistemlerinin kolayca planlanmasını ve optimize edilmesini sağlar. Aynı zamanda da, mesnet
tonajını, pot boyutunu ve dönüşüm zamanı gereksinimlerini önceden bildirir, ekstra soğutma
isteyen alanları teşhis eder. Kalıp tasarımcıları ve tool yapıcıları, parça tasarımı hala
gelişirken kalıp tasarımını yaratabilir ve optimize edebilirler.
www.muhendisiz.net
Kalıp boşluğu sayısına, üretim gereksinimlerine dayanarak karar verilir. MA kalıp
boşluğu içinde parça modelini yönlendiren tool’lar sağlar ve değişik biçimlerde kalıp
boşlularının sayılarını planlar. Tipik olarak, parça kalıbın hareketli yarısında bütün parça
ayrıntılarıyla beraber kalıp boşluğunda konumlandırılır.
Tek parça yönlendirildiği zaman kalıp tasarımcıları bütün kalıbı planlamak için güçlü
geometri üretim toll’ları kullanırlar. İlk adım boşluk sayısını belirtmek, temel planlama
formatını tanımlamak ve boşluklar arası dengeyi açıkça belirtmektir. Bu tek parçayı
kopyalayacak ve birçok üniteler yaratcaktır. Boşluklar oluşturulduğu zaman eğer gerekiyorsa
bireysel boşluk oryantasyonları her boşluk için besleme sistemini yerleştirmeyi basitleştirmek
için ayarlanır ve ayırma düzlemi tanımlanır.
Sonraki adım ise kalıp ölçülerinin tanımlanmasıdır. MMA programı tasarımcılara iki
yada üçlü kalıp levha seçimine izin verir ve istenilen minimum boyuttaki kalıp levhalarını
değerlendiren bilgileri kullanır. Boşluklar kalıp tabanında yada gereken dengede merkezlenir.
İstenilen şekil ve besleme sisteminin değişik bileşenlerinin ölçüleri mutlaka belirtilmelidir.
Tasarımcılar, kalıp ağzı şekillerini ve genel yolluk kesitlerini kütüphaneden seçebilirler. Diğer
adım yolluk girişi ( sprue ) yerleşimlerini belirtmektir. Bu yerleşimler ya kalıp tabanının
ortasında yada dengede olur.
Yolluk girişinin konumu belirlendiği zaman, kalıp tasarımcıları besleme sistemini
otomatik olarak yaratmak yada besleme sisteminin hepsini veya bir bölümünü elle yaratmak
için MMA yazılımını seçerler. MMA programı doğal dengeli besleme sisteminin tasarlanması
işine girişecektir. Doğal dengeli besleme sistemlerinde, bütün boşluklar aynı zamanda ve aynı
basınçla dolacaktır. Böyle bir sistemin yararı ise parçaların aynı kalitede ve aynı devirde
üretilmesidir.
www.muhendisiz.net
Eğer doğal dengeli besleme sistemi mümkün değilse, tasarımcıların yapay dengeli
duruma ulaşması için yollukların orantılı olarak boyutlandırılması gerekecektir. Bu yöntem
genellikle yolluk dengelemeden söz eder ve kalıp tasarım optimizasyonunda en önemli
faktördür. Ayrıca boşluklar değişik boyut ve şekillerde olan kalıplar olduğu takdirde
kesinlikle gereklidir. Dengesiz besleme sistemi çeşitli kalitede parçalar üretecektir.
Besleme sistemini dengelemenin hedefi, malzemenin tamamını besleme sisteminde
kullanırken bütün kalıp boşlukları için benzer dolum zamanlarına ve basınçlara ulaşmaktır.
MMA yazılımında sağlanan yolluk dengeleme analizleriyle, kalıp tasarımcıları bütün
tiplerin tool konfigürasyonlarını çok çabuk ve basit bir şekilde kurar ve dengeler.
Kullanıcıların, dengeleme için özel yolluk bölümlerini seçme yada her bölümde maksimum
ve minimum limitleri girme opsiyonları vardır. Bu nedenle de eklenmiş kontrol ölçülerine
www.muhendisiz.net
sahiptirler. İlave olarak, kullanıcılar MMA programı içindeki standart kesme tool boyutlarını
girebilirler ve böylece de yolluk besleme analizleri otomatik olarak yolluk sistemini dengeler.
Bu nedenle özel boyutlarda frezelenebilirdirler. Kullanıcılar, yolluk dengeleme sonuçlarını
bölüm bölüm tekrar gözden geçirmeyi yada sonuçları otomatik olarak bütün bölümlere
uygulamayı seçerler.
2.3. Kalıp Yöntemi Şartlarına Karar Verme
Molding Window Analysis ile kullanıcılar tüm kabul edilebilir yöntem şartlarını
içeren bütün 3D uzayı içinde belirli bir interaktif kalıp penceresini işaretlerler. Kullanıcılar,
belirli noktalarda yöntem parametrelerine karar vermek için çeşitli noktalara tıklayarak yada
otomatik olarak hesaplanmış ve optimize edilmiş parametreleri kabul ederek ve direkt olarak
Plastic Flow Analysis’e ilerleyerek bu uzayla birbirlerini etkilerler.
Kalıp penceresi büyülüğü malzeme çeşitlerini karşılaştırmak, parça tasarım kalitesi
ölçüsü sağlamak, kalıp ağzı yerleşimlerini değerlendirmek ve seçmek ve parça tasarımındaki
değişiklikleri değerlendirmek için kullanılır. Kalıp penceresinin şakli ise optimal yöntem
şartlarına karar vermek ve kalıp yöntemini değiştirmek için kalıp boşluğu tasarımının
hassaslığını değerlendirmek için kullanılır.
www.muhendisiz.net
MPA 5’teki yenilik Cooling Quality ( soğutma kalitesi ) analizleridir. Bu, ısı
konsantrasyon bölgelerini ve parça içindeki kalıp sıcaklığı ve donma zamanı değişim aralığını
gösteren sonuçları yaratır.
Kalıp tasarımcıları, bu sonuçları kullanarak daha fazla soğutmaya ihtiyaç duyulan
alanlara karar verirler. Böylece soğutma sistemi, mümkün olan en üniform soğutma
başarılmış şekilde tasarlanmış olur.
2.4. İmalat İçin Bağlantı Tasarımı
MPA 5’teki bir diğer yenilikte, toplam iş maliyeti değerlendirmede kullanıcılara
yardım eden Cost Adviser modülüdür. MMA içindeki Cost Adviser, reçine maliyetini, kalıp
imalat maliyetini, kalıplama makinesinin çalışma maliyetini ve son kalıp operasyonları
maliyetini hesaba katar. Maliyet özeti, değişkenlerin birleşmesiyle oluşan toplam maliyet
yüzdesini belirtir.
MPA yazılımı ayrıca, Moldflow Plastic Xpert yazılımında giriş olarak kullanılan bir
dosya verir. MPX yazılımı kullanıcılara enjeksiyon kalıp yöntemini basit, sistematik ve
belgelenebilir metotla kurmayı, optimize etmeyi, izlemeyi ve kontrol etmeyi sağlatır. MPA
çıkış dosyası MPX optimizasyon fonksiyonları için başlama noktaları, vuruş mesafesi,
enjeksiyon hızı, soğutma zamanı vb. gibi şeyleri sağlar.
www.muhendisiz.net
3. MPI/FLOW
MPI/FLOW analizleri yolluk sisteminden geçen ve ince parçadan geçen akışın analizi
için kullanılan sonlu eleman ve sonlu farklılıklar programıdır. Bu analizler parça dışarı
alınana kadar olan doldurma, paketleme ve soğutmayı içerir. MPI/FLOW analizleri bağımsız
olarak çalışır. MPI/FLOW ayrıca MPI/COOL kalıp soğutma analizleri ile birleştirilir ve
böylelikle sıcaklığın çekirdek ve boşluk yüzeyleri üzerindeki dağılımları yardımıyla çıkış
sonuçlarını etkiler. Sonuçlar çıkış olarak MPI/WARP yazılımına aktarılır. Çekme ve burulma
ve sonuçta kalan gerilmeler yüzünden oluşan parça deformasyonları hesaplanır.
MPI/FLOW yazılımı kalıp tasarımcıları için bir araçtır. Kaynak dikişi problemleri,
hava boşlukları ve kısa potlardan kurtulmak için çeşitli yolluk sistemleri çalışılmalıdır. Ayrıca
çaşitli yöntem kontrol stratejileri üzerinde de çalışılmalıdır. Akış oranını ve basınç profillerini
geliştirerek ısıtmayı kontrol edebilir ve değişik parçaların doldurulma işlemini yapabiliriz.
Kalıp
doldurma
akışı
Non-Newtonion
olarak
Hele-Shaw
akışı
şeklinde
genelleştirilerek modellenir. Sayısal çözüm bir melez sonlu eleman, sonlu farklılık ve kontrol
hacim tasarısı olarak basıncı, sıcaklığı ve akış davranışlarını hesaplar. Geniş mühendislik
altyapısına yada yazılımı kullanmak için programlama marifetlerine ihtiyaç duyulmaz.
MPI/FLOW yazılımı doldurma, paketleme ve o şekilde tutma işlerini simule eder.
Sıcaklık ve basınç fonksiyonları olarak yoğunluk sağlandığı zaman, MPI/FLOW yazılımı
parça çıkana kadar parçada baştan başa olan basınçları hesaplar. Eğer yoğunluk sadece sabit
olarak elde edilebilir ise MPI/FLOW yazılımı parça doldurulduktan sonra basıncı hesaplamaz.
( bu matematiksel olarak imkansızdır. )
MPI/FLOW çıkışı basınç, sıkıştırma kuvveti, hacim sıcaklığı, yayılan sıcaklık kesme
oranı ( shear ) ve değişik zamanlardaki gerilmeleri içerir. Kalıp tasarımcıları ve metot
mühendisleri bu bilgileri şunlar için kullanırlar:
·
Parça kalınlığını değiştirerek akışı eşitlemek
·
Parça girişi yerlerine karar vermek
·
Yolluk sistemi ve orifis boyutların tasarlamak
·
Kaynak dikişi yerlerini değerlendirmek
·
Olası hava boşlukları ve delik yerlerini tanımak
·
Yöntem şartlarını optimize etmek
·
Parçanın burulmasını önlemek
www.muhendisiz.net
4. MPI/COOL
MPI/COOL yazılımı plastik enjeksiyon kalıp parçalarının soğuma performanslarını
önceden bildirmek için kullanılır. Soğutma sistemleri slaytlardan oluşur ve berilyum-bakır
yada başka bir metalden yapılır. Bu yazılım; çekirdek ve boşluk yüzey sıcaklıklarınıın
önceden bildirilmesine ve sıcak lekelerin teşhis edilmesine izin verir.
MPI/COOL yazılımı; sıcaklık değişmezliğini geliştirmek ve dönüşüm zamanını
azaltmak için soğutma çizgilerinin yerleşmesini gerektiren bir kavrayış sağlar. MPI/COOL
yazılımı 3 boyutlu kalıp olarak küçük boşluklar ve soğutma sisteminin kanalları ve
kaynaklarıyla idare edilir.
Minimum model, kalıp dolumu için kullanılan parça modeli ve soğutma çizgilerinin
birleşmesinden oluşur. Ayrık çizgiler ve dış yüzeyler, kalıp sıcak hale geldiğinde de
modellenebilir.
MPI/COOL yazılımı, daha doğru plastik yüzey sıcaklıkları sunan MPI/FLOW yazılımı
ile de birleştirilebilir. Bu birleşmiş çözüm stratejisi MPI/FLOW ve MPI/COOL analizlerinin
ikisinde de büyük parçalar için uzun dolum zamanı, küçük parçalar için ise soğutma oranının
yöntemi kontrol ettiği durumlar önerilir.
5. MPI/WARP
MPI/WARP analizleri normal yada fiber güçlendirilmiş termoplastik malzemelerle
parçanın burulup burulmayacağının kararını verir. Burulma bir enjeksiyon kalıp parçasında
çekmedeki varyasyonların nedenidir. Bu etkiler;
·
Parça içinde bölgeden bölgeye,
·
Parçanın kalınlığı boyunca,
·
Malzeme oryantasyonunun yönüne paralel ve dik olarak,
olmak üzere 3 çeşittir.
Herhangi bir girişim olasılığını önceden bildirir ve belirli parçalar için burulma miktarı
çekme varyasyonları nedeniyle ilk hesaplanmalıdır. Malzeme parçanın burulmasına tesir
etmek için kullanılır. Bazen, malzeme boyutsal doğruluğu elde etmek için düşük ve üniform
çekme özellikleriyle seçilir. Bu malzemeler genellikle çok pahalıdır, böylece eğer çekme ve
burulma tasarım prensiplerine uyulacaksa daha ucuz malzeme kullanımı olasıdır ve önemli
finansal faydalar sağlar
www.muhendisiz.net
Cadem, plastik enjeksiyonla imal edilen parçaların bilgisayar destkeli tasarımı ile hızlı
model, prototip ve kalıp imalatı konusunda birçok gelişmiş ve yeni teknolojiye dayalı
çözümler sunmaktadır:
3D Systems çözümleri:
3D Systems firmasının ürünleri hızlı model, prototip ve kalıp imali konusunda plastik
ürün sektöründeki birçok ihtiyaca cevap verecek kabiliyettedir.
Dünyanın önde gelen üreticileri ürün geliştirmede bu sistemleri yoğun bir şekilde
kullanmaktadır.
Solda: Electrolux firmasının tasarımı olan bir elektrikli süpürgenin SL prototipi
görülmektedir.
Sağda: Moulinex "Aqualia Cordless" için direkt SLA ile üretilmiş bu elektrikli mutfak
aletinin testlerinde su kaynar vaziyette görülmektedir. Bu uygulamada 200°C'ye kadar yüksek
sıcaklıklara dayanımlı SL-5530HT fotopolimer reçinesi kullanılmıştır.
Türkiye'de Arçelik elindeki SLA ve SLS sistemleri ile beyaz eşya sektörüne yönelik yeni
geliştirdiği ürünlerin model ve prototiplerini üretmektedir.
Soldaki resim: DirectAIM ismiyle anılan bir yöntemle, yüksek mukavemetli
fotopolimer reçineyle inşa edilen kalıplar direkt olarak kullanıldığında 30-40 adede kadar
parça basılabilir. Bu sayede, düşük hacimli imalat veya gerçek malzemeden prototip parça
imali çok hızlı bir şekilde gerçekleşir.
Soldaki resim: DirectAIM
www.muhendisiz.net
SLS Rapid Tool teknolojisinde metal tozlarının katmanlar halinde sinterlenmesiyle
plastik enjeksiyon kalıpları direkt 3D CAD verisinde bağlı olarak hızlı ve kolay bir şekilde
inşa edilebilirler. Bu teknikte hiçbir CNC işleme veya elektroerezyon kullanılmasına gerek
kalmaz. Kalıp içindeki bakırın ısı iletimini arttırması sayesinde kalıbın çalışma sırasında
soğuması daha kolay olur. Ayrıca kalıp içine inşa sırasında yüzeye paralel şekilde eğimli
soğutma kanalları da bırakılabilir.
SLS Rapid Tool
ThermoJet ile üretilen kalıp mührelerinin modelleri hassas dökümle alüminyum
malzemeye dönüştürülür ve bunlar başarıyla plastik enjeksiyon kalıbı yapımında
kullanılabilir. Soldaki resimde görüleceği üzere, alüminyum mühreler kalıp çerçevesine
epoksi ile yapıştırılmıştır. Sağda, bu kalıpla enjeksiyon tezgahında üretilen parçalar
görülmektedir.
ThermoJet ile üretilen kalıp
ThermoJet, 3D CAD tasarım verisine bağlı olarak, istenilen karmaşıklıkta bir modeli
yüksek hızda üretebilen gelişmiş bir cihazdır. MJM (Multi-Jet-Modelling / Çok-Jetli
Modelleme) teknolojisini kullanan ThermoJet, bilgisayar kontrollü olarak 352 memeden
erimiş bir çeşit termopolimer püskürterek katmanlar halinde istenilen parçayı inşa eder.
TJ 88 ve TJ 2000 adıyla iki farklı malzeme seçilebilir. Malzemelerin hiçbir toksik özelliği
yoktur ve ofis şartlarında rahatlıkla kullanılabilirler. Naturel (krem), gri ve siyah olmak
üzere üç farklı renkte malzeme mevcuttur.
www.muhendisiz.net
UNIGRAPHICS MOLDWIZARD
UNIGRAPHICS Moldwizard; dünyada yüzlerce kalıp firması ile görüşülerek bu
firmaların, kalıp imalatı sırasında karsılaştıkları problemleri çözmek ve zorlukları
kolaylaştırıp hızlı ve güvenilir bir şekilde plastik enjeksiyon kalıbı yapma ortamı oluşturmak
için Unigaphics Solutions firmasının geliştirdiği bir kalıp yapma modülüdür.
Load product
Load Product Kalıbı yapılacak
parçanın çağırıldığı ve oluşacak
olan kalıp parçalarının sizin
belirleyeceğiniz klasörler altında
oluşmasını sağladığınız
kısımdır. Bu sayede oluşan kalıp
parçalarına daha sonradan
ulaşmak
ve bunlar arasından istenen
parçayı bulmak zahmetsiz ve
hızlı bir şekilde olur.
www.muhendisiz.net
MOLD yapılacak parçanın çalışma sistemi milimetre veya inch olabilir. Bu parçanın ilk çizilme
biriminden bağımsızdır ve size isterseniz inch bir parçada mm yada mm bir parçada inch sistemine göre çalışma
kolaylığı sağladığı gibi kendi kütüphanesini de seçtiğiniz çalışma birimine göre filtre eder. Bu bize kalıp yapımı
sırasında kullandığınız standart elemanları filtre eder
Ek karmaşadan uzak seçmenizi de
belirleyen bir kısımdır.
Eğer siz bu uygulama ile daha önceden çalıştığı
nız ise bunu moldwizard otomatik olarak algılar ve
size bunun ile ilgili çözümler sunar.
Bu çözümler uygulamayı yeni çalışma olarak
başlatmak olabilir, yarım bıraktığınız bir uygulama
ise kaldığınız yerden devam edebilmek olabilir yada
yeni bir farklı isimli uygulama başlatmak olabilir.
Moldwizard montaj Model mantığını kullanır ve sizin
yapacağınız uygulamaları önceden algılayarak kalıp
yapımını daha başlangıçta düzenlemeye sokar
Family Mold moldwizard ın ikinci fonksiyonudur ve size mevcut kalıp
ortamında aynı kalıp içerisinde birden fazla farklı parçanın kalıbını
yapmaya olanak tanır. Bu sayede şekil bağımsız olarak bir kalıp seti
içerisinde birden fazla parçanın kalıbı aynı kalıp seti içinde yapılabilir.
İstendiği zaman bu parçalar arasında seçim yaparak çalışma
parçası değiştirilebilir.
Genelde ihtiyaç duyulan yanı kalıp seti içerisinde birden
fazla parçanın kalıp yapımını parametrik olarak kolaylıkla
yapmak için geliştirilmiştir.
www.muhendisiz.net
Mold CSYS mevcut modelin WCS ile sizin kalıp yapmak için yeni bir WCS
tanımlayabilmenize olanak tanır ve bu sayede model ve kalıp eksenleri
çakıştırılabilir. Modeli yeni tanımladığınız koordinata göre oriyantasyona tabi
tutarak işlemleri kolaylaştırır.
Bu WCS i bir çok değişik yöntemle istenen şekilde kolaylıkla
konumlandırabilirsiniz. Bu mevcut model WCS ini baz alarak
olabildiği gibi çalıştığınız modelin ağırlık merkezini de
otomatik olarak algılayarak konumlanabilir.
Mold CSYS de yapılan koordinat tanımlamanın önemi
Moldwizard işlemleri bu koordinatı baz alarak yapacağından Z
doğrultusu mold çıkış doğrultusunu tanımlar ve siz
Yeni parçalar oluştururken otomatik olarak bunu algılayıp
kendisi gerekli yerde uygun şekilde konumlanır.
Shrinkage Bu kısımda parçaya çekme payı girilir bura da şunu dikkate
almalısınız moldwizard siz çekme payı verdiğinizde mevcut modeliniz ile
ilişkisel olarak yeni bir artı çekme payı verilmiş bir model daha oluşturur ve
sizin mevcut modelinizi deforme etmez ve onu her zaman orijinal hali ile
muhafaza ederek korur.
Shrinkage kısmında 3 farklı şekilde parçaya çekme payı
verilebilir.
X,Y,Z de sabit bir değerde
X,Y,Z nin 3 ekseninde de farklı bir değerde.
Tanımlanan bir doğrultu da farklı diğer yönlerde
sabit bir değerde tanımlanabilir.
www.muhendisiz.net
Moldwizard tamamen ilişkisel olarak parça geometrisi ile daha siz kalıp ortamında
parçayı çağırdığınızdan başlayarak ilişki kurarak çalışır örnek olarak çekme payı vermeyi
unuttunuz yada daha sonra değiştirme ihtiyacı duydunuz ve kalıp bitmiş durumda bunun
için sil baştan yapmanıza gerek yok sadece shrinkage kısmına girip mevcut değeri
değiştirdiğinizde bütün kalıp elemanları bu yeni girilen değere göre otomatik olarak
değişecektir. Unigraphics te tamamen ilişkisel çalıştığından bu parçaların üzerinde
yapılan işlemler de otomatik olarak değişecektir. Örnek olarak bu parçaların teknik
resimleri, cam uygulamaları, analiz işlemleri vb. işlemlerde otomatik olarak yeni oluşan
geometriye göre değişecek ve hata payını ortadan kaldıracaktır.
Workpiece bu kısımda kalıp yapılacak cavity, core oluşacak kütüğü otomatik olarak
oluşturabilirsiniz. Bu kısımda her geometride Silindirik, dikdörtgensel, polygonel vb.
şekilde kütükleri kolaylıkla oluşturabilirsiniz. Diğer fonksiyonlar da olduğu gibi sonradan
düzeltme yapılabilir, bununla bağıntılı olan elemanlarda otomatik olarak bu değişikliğe
göre değişir.
İstenen sayıda kalıp gözü sayısı artırılabilir. Kalıp cavity sayısı arttığında ise dosya
boyutu çok ağırlaşıp sistemi kilitlemez bunun nedeni moldwizard ın sadece tek bir
cavity de islem yapıp bunu diğerlerine linklemesinde ki muhteşem parametrik
yapıdır. Bu kısımda bir de çoklu kalıp setlerinin otomatik olarak ağırlık merkezi
bulunabilir.
www.muhendisiz.net
Moldwizard Tools kısmı çok kuvvetli fonksiyonlardan
oluşmuştur. Bu kısımda kalıp yapılacak parçadaki açık olan
kısımlar otomatik algılanır ve kapatılabilir. Geometriye göre
bünyesinde bulunan ve arkasına Unigraphics in parametric
gücünü de alarak sizin yapacağınız işlemleri önceden
algılayarak zor geometriler de dahi doğru kesin sonuç almanıza
olanak tanır. Bu fonksiyonlar o kadar güçlüdür ki normal
modelleme fonksiyonları ile zor ve çok uzun zamanda yapılan
işlemleri çok kısa zamanda ve doğru olarak yapmanıza olanak
tanır. Maça gerektiren kalıplarda maça başlık kısımları da bu
kısımda çok kolay olarak çok kısa zamanda oluşturulur.
İçerisinde ki Product Design Advisor Analiz fonksiyonu ile
mevcut geometride ki ters açılı bölgeleri, çıkma açısı
bulunmayan yerleri, Cavity, Core surface- lerini, Kapatılması
gereken açık yerleri ve Kalıp ayırım hattını otomatik olarak çok
kısa zaman içerisinde bulup hata paylarını daha baştan ortadan
kaldırmanız için sizi yönlendirir. Moldwizard esasında
Unigarphics in herhangibir fonksiyonu gibi Unigraphics ile
ilişkisel olarak kullanılabilir. İstendiği zaman ilişki bozulmadan
UG modelleme ortamına girilip istendiginde tekrar Molwizard
ortamına dönülebilir.
www.muhendisiz.net
Parting bu kısım da Parça üzerinden kalıp ayırma hattını isterseniz otomatik
olarak isterseniz kendi belirlediğiniz bir şekilde kolaylıkla belirleyip, aynı ortam
da kalıp ayırma yüzeylerinin nasıl oluşacağını tanımlayıp, bu yüzeyleri oluşturup,
oluşturulan bu yüzeyler ile parça geometrisini analiz yaparak hataların olup
olmadığını daha baştan proje ilerlemeden tespit ederek çözebilirsiniz. Kontrol
ettiğiniz geometriler de
Bir problem yok ve her şey sizin istediğiniz şekilde oluşmuşsa aynı ortam da size
otomatik olarak cavity ve core oluşturma seçeneğini seçerek çok kısa zamanda
kalıp dişi ve erkeklerini oluşturmaktan başka bir şey kalmıyor. Bu işlemlerin bu
kadar basit ve kolay olduğunu gördüğünüzde bu oluşumu size sadece hayretle
izlemekten başka bir şey kalmayacaktır.
Moldbase kısmında standart kalıp setlerini otomatik olarak kalıbınıza
çağırabilirsiniz. Moldwizard bu konuda dünyada kendisini kanıtlamış ve
standartlar geliştirmiş en çok kullanılan firmaları (Hasco, Futuba, Dme,
vb.) destekleyerek bu firmaların geliştirdiği ürünleri otomatik ve
parametrik olarak zahmetsizce
oluşturmaya yarar. Her türlü edit işlemini istediğiniz zaman
uygulayabilirsiniz.
Kalıp seti oluştururken Moldwizard size bir kalıp seti önerecektir fakat
siz isterseniz kataloğdan seçim yaparak istediği kalıp setini
oluşturabilirsiniz.
Standart Parts Moldwizard size kalıp yapımında kullanılan bütün ekipmanları
parametrik çok detaylı ve görsel olarak bir kütüphane şeklinde sunuyor size
sadece kalıbınızda olmasını istediğiniz ekipmanı seçip
İstediğiniz boyutunu ve nereye konumlanmasını belirtmek kalıyor. Daha
sonradan bu eklenen bütün ekipmanların parametreleri düzenleme yapılarak
yeni boyutuna kolaylıkla getirilebilir, istenirse konumlandırması da kolaylıkla
değiştirilerek istenen yere taşınabilir. Bu hazır standart parça kütüphanesindeki
parçaları üretici firmalara göre seçebildiğiniz gibi kendi kütüphanenizi de
oluşturabilirsiniz. Kalıbınızı tamamladıktan sonra bu standart elemanların
otomatik listesini, teknik resmini ve kesitlerini kolay bir şekilde alabilirsiniz.
Ejector pin Standart parts
kısmından kalıbınıza eklediğiniz
itici pim çeşitlerinin uzun
boylarını parça yüzeyi ile
otomatik olarak kesim yapıp
pim uçlarına parça yüzeyinin
formunu otomatik olarak
vermek için kullanılır.
www.muhendisiz.net
Slider and Lifter bu kısımda standart
maça mekanizmalarını kalıbınıza
ekleyebilirsiniz. Bu işlemler o kadar kolay
ve çabuk gerçekleşir ki sizlerde
kullandıkça Moldwizard ın ne kadar büyük
bir sihirbaz olduğunu anlayacaksınız.
Yanda görülen şekildeki gibi maça
Mekanizmalarını eklemekle kalmaz aynı
zamanda gerekli kısımlardaki istenen
Kesim işlemlerini yapıp form verir ve bu
maçaların kalıptaki yerlerini de kolaylıkla
açabilirsiniz.
Sub-Insert kalıbınızda işlenmesi zor olan yada değişken olan
kısımları kolaylıkla ayrı bir silindirik yada dikdörtgensel bölge
olarak çıkartabilirsiniz. Kalıpta bu bölgelerin boşluğunu da açmak
çok kolay olduğundan kalıp imalatında parametrikliği, kolaylığı ve
hızı yaşayacaksınız.
Gate Kalıbınızda plastik akışkan malzemenin cavity ve core hacmi içerisine
Dolmasını sağlayan enjeksiyon uçlarıdır. Standart bir çok şekli parametrik olarak
oluşturmanıza ve istenen yere kolaylıkla yaptığınız kalıba göre konumlandırmanıza
imkan tanır.
www.muhendisiz.net
Runner Plastik malzemenin Sprue Bushing den sonra ulaştığı ve bu
malzemeyi gate lere taşıyan ekipmanlardır. Moldwizard standartları
içerisinde bu çeşitlerin hepsini bulabilir ve kullandığınız kalıba göre
kolaylıkla oluşturup, pozisyonlayıp kullanabilirsiniz. Eğimli kalıp
yüzeylerine project ederek yüzeye uygun şekilde yolluklar oluşturup
kalıp içerisinde boşluklarını açabilirsiniz.
Cooling Kalıp içerisine soğutma su yolluklarının
açıldığı kısımdır.
www.muhendisiz.net
Electrode Kalıpta istenen bir bölgenin kolaylıkla
elektrotunu çıkarmanıza yarar bu elektrotun NC sıfır
noktasını ve otomatik teknik resmini de alabilirsiniz.
Mold Trim Kalıba eklene herhangi bir elemanın kalıp yüzeyleriyle
istenen şekilde trim yapıp bunlara kalıbın formunu vermeye yarar.
Create Pocket Kalıba eklenen bütün standart elemanların kalıp
içerisinde ki oturacakları cepleri, delikleri otomatik olarak kolaylıkla
açmaya yarar.
www.muhendisiz.net
Bill of Material Kalıpta kullanılan standart yada bütün elemanların
listesini otomatik olarak detaylı bir şekilde listeleyerek almanıza olanak
tanır. Mold teknik resim ortamına da kolaylıkla çağırılıp kullanılabilir.
Drafting Kalıbınızdaki standart elemanların otomatik teknik resmini oluşturur. Sizi
teknik resim hazırlama yükünden kurtarır.
Moldwizard daha çıktığı günden bu yana çok kısa bir zaman olmasına rağmen hitap ettiği
kalıpçılık sanayiinde çok büyük rağbet gören ve hakkettiği yeri kolaylıkla bulan
EDS/Unigraphics firmasının Kalıpçılara özel geliştirdiği bir çözüm paketidir.
Pro/ENGİNEER Wildfire Kalıp Yazılımı
Pro/ENGİNEER kalıp yazılımı, çok hızlı bir şekilde 3 boyutlu parça modellerinin
plastik enjeksiyon, döküm, sıvama-kesme-form ve sac metal kalıplanması için kullanılır
www.muhendisiz.net
Yazılımın kullanımı kolay, ileri düzey özellikleri sayesinde kalıp tasarımcıları
kalıpları çok hızlı ve hatasız bir şekilde oluşturulabilmekte, değiştirilebilmekte ve
detaylandırabilmektedir. Pro/ENGİNNER’ın parametrik, unsur tabanlı ve çift yönlü
birlikteliğe sahip tam entegre yapısı sayesinde ürün tasarımında yapılan herhangi bir
değişiklik, tasarım süreci içerisinde kalıplamada da otomatik olarak kendini gösterecektir.
Temel Özellikler
·
Modelde kalıp tekniğine aykırı ters açı ve kalınlık problemlerini görebilir ve hataları
kolayca düzeltebilirsiniz.
·
Parametrik çift yönlü birlikteliğe sahip alt yapı sayesinde modelde yapılan tasarım
değişikliğini doğrudan kalıba da yansıtabilirsiniz.
·
Kalıplama sırasında ihtiyacını duyduğunuz karmaşık yüzey modelleme, köşe
yuvarlatma ve herhangi bir değerdeki çıkma açılarını verebilirsiniz.
·
Kullanılması çok kolay olduğundan çok hızlı bir şekilde öğrenebilirsiniz.
·
Çekme paylarını eksenlere göre yada bölgesel olarak verebilirsiniz.
·
Kalıp ayırma yüzeylerini otomatik olarak oluşturabilir ve kalıbı erkek-dişi parçalarına
çok kolay bir şekilde ayırabilirsiniz.
·
Kalıbınızda derinlik, kalınlık vb. ile ilgili problemleri grafik olarak inceleyebilirsiniz.
·
Kalıp açılışları sırasında maça/parça arasındaki çakışmaları görebilir ve imalata
hatasız geçebilirsiniz.
Hazırlanan erkek ve dişi kalıp modellerini Pro/ENGİNEER’ın 2D çizim veya CAM
modüllerine kolaylıkla aktarıp üretime başlayabilirsiniz
· Tek yada çok gözlü kalıp boşluklarını çok hızlı bir şekilde hazırlayabilirsiniz.
·
Kalıp tasarımında özel yolluk ağzı, yolluk, soğutma suyu kanalları, itici pimler gibi
kalıp elemanlarını çok hızlı bir şekilde modelleyebilirsiniz.
www.muhendisiz.net
Tool Design Option İle Kalıp Tasarımı
Kalıbı tasarlanacak parça ekrana çağrılır.
Kalıp iş parçası, tasarlanacak parçanın yapısına göre belirlenerek, işlemek üzere
oluşturulur.
İş parçasının üzerinde, gerekli menüye gidilerek kalıp ayırma yüzeyi tanımlanır ve
ayırma yüzey geometrisi oluşturulur.
Son aşama olarak dişi ve erkek kalıplar oluşturulur, kalıp açılarak parçanın çıkarılma
www.muhendisiz.net
animasyonu incelenir.
Kalıp Analizleri Plastic Advisor
Pro/ENGİNEER Wildfire Plastic Advisor sayesinde, tasarımcılar, plastik malzemenin
kalıba doluş sürecini inceleyebilmekte ve bu süreçte malzemenin basınç ve sıcaklık
dağılımlarını görüp dizaynda gerekli değişiklikleri yapabilmektedirler. Ayrıca kalıpta
meydana gelecek hava kabarcıkları belirlenip, ürünün bozuk çıkmaması için tedbir
alınabilecektir.
Ürün Yetenekleri :
Malzeme ve işlem özelliklerine bağlı olarak en optimum enjeksiyon bölgesini
tanımlar.
Hazır kütüphaneden bir çok plastik malzeme ve enjeksiyon makinesi çeşidine
erişilebilir.
Sağladığı Avantajlar :
Kalıp dolma süresi ve hatalarını en aza indirir.
Kalıp üretimindeki maliyetleri minimumda tutar.
Hızlı ve Kolay Kalıp Dizaynı İçin Expert Moldbase Extention
Bir kalıbın dizaynında en önemli parametrelerin başında kalıp elemanlarının seçimi ve
detaylandırılması gelmektedir. Expert Moldbase, 15 kalıp seti ve komponenti içermektedir.
Seç ve yerleştir komutu sayesinde tüm bu komponentler otomatik olarak montaja dahil edilir
ve yerlerine konduğunda vida delikleri, fonksiyonel boşluklar gibi unsurlar otomatik yaratılır.
www.muhendisiz.net
3 boyutlu kalıbın 2 boyuta çevrilmesi parametrik ve otomatik olarak gerçekleşir. Tüm
bu özellikler sayesinde Tool Design’a göre %300 daha hızlı kalıp tasarımı yapılabilmektedir.
Avantajlar :
·
Grafik kullanıcı ara yüzüyle ( GUI ) hızlı ve gerçekçi ön izleme olanağı
·
15 adet kalıp seti ve komponenti
·
Kalıp elemanlarının otomatik montajı
·
Otomatik montaj sayesinde imalata geçmeden tüm hataları görme ve düzeltme fırsatı
·
Otomatik kalıp açma ve parça çıkarma simülasyonu
·
EMX kütüphanesi ile garantili kalıp revizyonu
C-Mold Programı
C - Mold programı plastik enjeksiyon kalıplarının dolma analizlerinde kullanılan,
kullanımı oldukça basit ve pratik bir analiz programıdır. C – Mold Programı ile yapılan
analizlerin sonucunda kalp dolma hızı, plastik malzemenin kalıp boşluğuna dolma esnasında
gösterdiği akış şekli, basınç dağılımı, sıcaklık dağılımı, kaynak noktaları gibi kalıp ve parça
için önemli olan detaylar hakkında bize fikir belirtir.
1. Export İşlemi
C – Mold Programı ile analiz yapmak için çizilmiş parça resminin programa İmport
edilmesi gerekir. Bunun için parçayı çizdiğimiz programdan Export etmemiz gerekiyor.
Export işlemi sonucunda dosya uzantısının STL uzantısın çevirilmesi gerekiyor. Bu işlem için
Mechanical Desktop programı ideal bir programdır. Bu işlem için resmi çizdikten sonra File
Menüsünden Export seçilip Export Data seçildiği taktirde karşımıza bir menü gelir, bu
www.muhendisiz.net
menünün en alt kısmında Save As Type seçeneğinden STL uzantısı seçilir. Dosya ismi
yazılarak Export edilir.
Şekillerde görüldüğü gibi Export işlemi yapıldıktan sonra artık analiz yapmak için C –
Mold programı için İmport edilebilir.
2. İmport İşlemi
Export işlemi ile parça resmimizi istediğimiz STL formatına çevirip kayıt ettikten
sonra C - Mold Programında analiz yapmak için parçamızı açabiliriz.
Bu işlemler sonucunda parça resmimizi şekilde görüldüğü elde ederiz. Artık analize
başlayabiliriz.
www.muhendisiz.net
3. Enjeksiyon Noktasının Seçimi:
Bu sembol ile parça üzerinde
istediğimiz herhangi bir yerde ve istediğimiz kadar enjeksiyon noktası belirleyebiliriz.
4.Malzeme Seçimi: Bu
sembol ile parça malzemesi ataması yapabiliriz.
Şekilde görüldüğü gibi bir çok malzeme arasından seçim yapılabilir.
5. İşlem Parametrelerinin Girilmesi:
Bu
sembol
ile
malzeme
www.muhendisiz.net
ataması yaptığımız parça için uygun işlem parametreleri seçeriz. Bunlar baskı sıcaklığı, kalıp
sıcaklığı, kalıptaki göz sayısı, enjeksiyon basıncı, tezgah performansı gibi parametrik
değerlerdir.
Bu değerleri de yerine yazdıktan sonra bu tuşa tıklamak.
Bunu yaptıktan sonra program DOS ortamında kendi hesaplamalarını yaparak kalıbın nasıl
dolacağını bize gösterir.
www.muhendisiz.net
Program en son olarak kalıbımızın tamamen dolmuş halini verdiği gibi animasyon
olarak bunu tekrar tekrar izleme şansı da tanıyor.
Tamamen dolmuş bir kalıp.
Bu aşamadan sonra program bizlere kalıp hakkında detaylı bilgiler sunmaktadır. Üstteki
resimde görülen kalıbın dolma şeklidir. Bunu tekrar izlemek için programın bizim
kullanımımıza açtığı
menüdeki
butonu ile yapabiliriz. Eğer
butonuna
tıklar isek program bize dolum esnasındaki basınç dağılımını gösterecektir. Bunun gibi;
butonuna basmak suretiyle sıcaklık dağılımını,
butonu ile soğutma şekli ve sorunlarını,
butonu ile plastiğin akış şeklini,
butonu ile parça için tehlike teşkil edecek kaynak noktalarını,
butonu ile
hava kabarcığı yapacak yerleri görebilir, ayrıca
www.muhendisiz.net
butonları ile yaptığımız uygulamayı rapor olarak kaydedip çıktı alabiliriz.
SOĞUMA
PLASTİĞİN AKIŞI
www.muhendisiz.net
KAYNAK NOKTALARI
HAVA KABARCIĞI NOKTALARI
www.muhendisiz.net
SOLİDWORKS’TE UYGULAMA (FOG BALIĞI KALIBI TASARIMI)
SOLIDWORKS’ te tasarımı yapılan fog balığı 4 ana parçadan oluşmaktadır. Bunlar:
1. Gövde ( Şekil – 1)
2. Baş ( Şekil – 2 )
3. Yüzgeçler ( Şekil – 3)
4.
Kuyruk ( Şekil – 4)
Şekil – 1
www.muhendisiz.net
Şekil – 2
Şekil – 3
Şekil – 4
www.muhendisiz.net
Tasarlanan fog balığının kalıbının tasarımı yine SOLIDWORKS’ te tasarlanır. ( Şekil – 5 ).
Şekil – 5
Tasarlanan kalıbın SURFCAM tarafından algılanabilmesi için kalıp uzantısı *.IGS olarak
kaydedilmesi gereklidir. ( Şekil – 6)
Şekil – 6
www.muhendisiz.net
Kalıp sağ.ıgs olarak kaydedilen kalıp SURFCAM’ de açılır. ( Şekil – 7 )
Şekil – 7
SURFCAM’ a aktarılan parça gerekli işlemler uygulanarak işlenir.
www.muhendisiz.net
http://www.cadem.com.tr/3dsystems/thermojet/index.html
http://www.cadem.com.tr/3dsystems
http://www.marmara-yazilim.com/prod031.htm