Progettazione con le materie plastiche ingegnerizzate
Le materie plastiche ingegnerizzate offrono la libertà di progettazione di cui i produttori hanno bisogno per soddisfare i requisiti di leggerezza e di costi per parti complesse. È possibile produrre materiali plastici di alta qualità rapidamente e in volumi elevati, ma è necessaria una simulazione olistica per personalizzare i materiali in base ai requisiti dei singoli prodotti. Altair offre una serie completa di soluzioni per materie plastiche ingegnerizzate che consente di produrre parti in plastica innovative in modo rapido e affidabile.
Sostenibilità e protezione del clima mediante la digitalizzazione
Investire nella digitalizzazione significa investire per il successo e l'industria della plastica ha bisogno di strumenti potenti per il processo di sviluppo e non solo. L'ampio e solido portafoglio tecnologico di Altair consente un design di prodotto sostenibile, aiuta le aziende a trasformare la catena del valore delle materie plastiche e a raggiungere gli obiettivi di sostenibilità e protezione del clima previsti. Aiuta inoltre le aziende a:
- Sostituire i materiali
- Aumentare le percentuali di utilizzo dei materiali riciclati
- Valutare e ridurre l'impronta di carbonio
Ottimizza le parti in plastica
La simulazione viene spesso utilizzata per convalidare le prestazioni di un componente maturo ma, se una parte ha la forma sbagliata, perfino il materiale migliore non è in grado di compensare le perdite in termini di prestazioni. I materiali moderni raggiungono il loro potenziale in combinazione con un layout geometrico ottimale, derivato da design progettati su misura per resistere alle sollecitazioni e alle deformazioni che si verificano durante il funzionamento.
Con l'ottimizzazione della topologia, i componenti ideali vengono progettati determinando il posizionamento del materiale e i percorsi di carico più efficaci. Nelle fasi di sviluppo successive, l'ottimizzazione della forma può essere utilizzata per il dimensionamento, considerando gli effetti dei materiali locali e consentendo l'ulteriore miglioramento del design del componente.
Assumi il controllo totale del comportamento dei materiali in base al processo
Lo sviluppo dei componenti termoplastici attuali richiede alle aziende di considerare il processo di produzione, la geometria delle parti e il materiale con un approccio di simulazione integrato.
Le materie plastiche rinforzate con fibre in carbonio o vetro corte, hanno proprietà anisotrope a seconda di come le fibre si allineano durante lo stampaggio a iniezione. I moderni metodi di ottimizzazione supportano la progettazione e lo sviluppo delle parti attraverso un'accurata descrizione numerica del materiale, che considera le caratteristiche tipiche della plastica nella simulazione.
Ottieni l'equilibrio perfetto tra prestazioni e producibilità
La simulazione offre una visione più approfondita di come la modifica dei parametri del processo di produzione può influire sul comportamento dei materiali dei componenti.
Lo stampaggio a iniezione moderno consente il controllo della qualità del prodotto per garantire la producibilità delle parti durante il processo di progettazione. Gli ingegneri possono analizzare e modificare la progettazione delle parti ottimizzandone forma, adattamento e funzione.
Grazie agli strumenti di simulazione per la produzione di Altair, gli utenti possono analizzare i design dei sistemi di alimentazione e stampaggio, layout di stampi a cavità singola e a più cavità. Possono inoltre migliorare la posizione del canale di colata, del canale di scorrimento e dell'otturatore per influire sull'orientamento delle fibre ed evitare l'indebolimento delle linee di saldatura.
Strumento di dimostrazione tecnologico olistico per la valutazione e la riduzione dell'impronta di carbonio
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Una previsione accurata delle prestazioni
Come si può tenere conto del processo di produzione?
Il materiale finale viene "creato" durante la produzione, come anche le proprietà finali e tutte le loro variazioni. L'approccio integrato alla progettazione guidata dalla simulazione di Altair inizia con lo stampaggio a iniezione del componente in plastica per migliorare la previsione delle sue prestazioni meccaniche. Utilizzando come base la simulazione di un moderno processo di stampaggio a iniezione, la distribuzione dell'orientamento della fibra anisotropa in ciascun punto del componente viene trasferita alle aree corrispondenti nel componente meccanico. Questo è reso possibile da una nuova descrizione del materiale che tiene conto delle proprietà tipiche della plastica nell'analisi meccanica, tra cui anisotropia, non linearità, velocità di deformazione, asimmetria tra tensione e compressione, prestazioni di cedimento e temperatura.
Una modellazione efficiente dei materiali
Altair® Multiscale Designer® aumenta la precisione acquisendo gli effetti micromeccanici di un materiale rinforzato in fibra in una rappresentazione FEA macroscopica a costi ragionevoli. Basate sulla distribuzione delle fibre dipendente dalla direzione indotta dal processo di stampaggio a iniezione, le prestazioni meccaniche sono descritte anche in modo anisotropo utilizzando un approccio di simulazione integrato.
Combinando un modello 3D di una singola fibra nella plastica, le leggi di plasticità e danneggiamento della fibra e dei materiali plastici e la distribuzione statistica delle fibre nella plastica, è possibile caratterizzare accuratamente il comportamento della plastica rinforzata. La necessaria distribuzione dell'orientamento delle fibre dell'intero componente viene determinata attraverso un'analisi preliminare del processo di stampaggio a iniezione. I modelli dei materiali di Multiscale Designer possono essere utilizzati nelle analisi implicite ed esplicite in Altair® OptiStruct®, in Altair® Radioss® e in altri solver FEA di terze parti quali ABAQUS, Ansys e LS-Dyna.
Prevedi i cedimenti
I componenti in plastica si comportano in modo molto diverso quando vengono compressi o sottoposti a trazione. Proprietà quali elasticità non lineare, dipendenza dalla velocità di carico e carico ciclico possono causare riscaldamento e ammorbidimento. Altrettanto si verifica con i carichi lungo e perpendicolarmente alla direzione delle fibre: la plastica cede in termini di anisotropia. Questi effetti richiedono una modellazione del cedimento basata sullo specifico tipo di plastica.
La previsione del comportamento a fatica delle parti in plastica è altrettanto fondamentale nel processo di progettazione e deve considerare fattori quali la resistenza locale dei componenti, la multiassialità, l'invecchiamento, le condizioni, la temperatura e la durata del carico. S-Life Plastics di PART Engineering conduce una valutazione della resistenza alla fatica a breve termine e a lungo termine per i componenti in plastica.
Il tuo team ha bisogno di un'unica fonte per i materiali?
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Un processo di progettazione perfetto
Altair offre un processo aperto per l'intero sviluppo dei componenti stampati a iniezione. L'utilizzo della tecnologia multiscala per la modellazione dei materiali garantisce un'elevata precisione dei risultati. Tutti i passaggi di simulazione necessari possono essere eseguiti utilizzando gli strumenti di Altair all'interno di Altair One™ mediante l'utilizzo del sistema di licensing brevettato di Altair. Una soluzione proprietaria per la valutazione strutturale o lo stampaggio a iniezione può essere perfettamente integrata. Inoltre, Altair Workflow supporta perfettamente il tuo processo esistente e si interfaccia al meglio con Moldflow, Moldex3D, Abaqus, LS-Dyna o Ansys.
CAMPUS®: il database delle materie plastiche
Altair GmbH è il fornitore ufficiale di software per Computer Aided Material Preselection by Uniform Standards (CAMPUS), il database delle materie plastiche di maggior successo al mondo che aderisce a rigorosi standard internazionali
CAMPUS è l'unico database che offre esclusivamente dati sui materiali effettivamente confrontabili, misurati secondo standard internazionali vincolanti. Offre preziosi dati sui materiali, inclusi valori di punti singoli per tutte le categorie rilevanti e dati multipunto estesi (curve) con dati tecnici, resistenza chimica e proprietà di invecchiamento, potenti funzionalità di ricerca e confronto e funzioni di stampa delle schede tecniche in dieci lingue.
CAMPUS è un marchio registrato di Chemie Wirtschaftsförderungsgesellschaft mbH (CWFG), Frankfurt/Main.
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