なぜ変温管理を使用するのでしょう？
多くの金型設計者や開発者は、ウェルドライン、フローマーク、ヒケなどの欠陥、或いは繊維強化プラスチック部品の表面の繊維露出といった高分子射出成形に伴う問題に悩まされています。一般的にこれらの問題は金型温度を上げることで改善されますが、金型温度を上げると、成形サイクルタイムが著しく増加します。そのため、業界では金型温度を急速に切り替えてプロセスの各段階で必要とされる温度に対応するという、新しい成形加工技術-変温管理(Variotherm)を導入しています。「変温管理」プロセスでは、充填段階で中に金型表面を急加熱し、保圧段階で金型を急冷却します。これにより、プラスチック部品の表面温度は、その成形段階ごとの調整が可能となりました。射出充填段階で金型温度を高温にすることは、プラスチックの流動性の改善及び射出部品表面に発生する問題（ウェルドライン、フローマーク、繊維の露出など）の低減に効果的です。また、冷却段階で金型温度を低温に切り替えることは、成形サイクルタイムを短縮することにもつながります。製品品質と製造コストとのバランスが優れていることから、プラスチック射出成形業界では、近年、変温管理に対する注目が集まっています。
課題
- 冷却と加熱の切り替え時間の最適化。
- 変温管理プロセスにおける、金型の加熱に必要なエネルギー量と金型の冷却に必要な冷却液の流量の決定。
- 急激な温度変化を伴うプロセスで、いかに金型寿命を最大化するか。
Moldex3Dのソリューション
変温管理プロセスにおけるCAE解析のニーズに応えるため、Moldex3Dは完全な解析ツールを提供しています。各種金型の急加熱・急冷却状態のシミュレーション、充填・保圧・冷却段階でのリアル3Dデータの完全な統合が可能です。
- 冷却システム、加熱システム、金型温度、冷却時間などのパラメーターを決定。
- 金型表面や断面における温度分布やその時間の変化を可視化。
- 急速な温度変化に伴う、プラスチック部品の充填や保圧に関する問題を解決。
- 冷却システム効率をシミュレーションして、発生する可能性のある問題を識別。
- ウェルドライン、フローマーク、収縮の改善と製品の平面度の引き上げ。