CAE w przetwórstiwe tworzyw sztucznych cz. 2/2

Rozwój systemów komputerowych CAE ukierunkował się w dwóch głównych nurtach, producenci, z silnym wsparciem ośrodków badawczo-naukowych, oferują systemy ogólnie zorientowane (tzn. o przeznaczeniu ogólnym), oraz systemy zorientowane na określoną technikę przetwórstwa polimerów (np. wytłaczanie, wtryskiwanie, itd.).

Systemy ogólnie zorientowane, charakteryzuje się tym, że modelowanie polega na definiowaniu każdorazowo rozpatrywanego przepływ i nie jest ściśle ograniczone do określonego zagadnienia bądź proc

esu.

Stanowi narzędzie rozwiązywania równań zachowania (masy, ruchu, energii) dla różnych modeli materiałów, w odniesieniu do różnorodnych w zasadzie dowolnie kształtowanych

warunkach przepływów. Zakres możliwych do analizy zadań, ogranicza jedynie wyobraźnia projektanta, znajdując zastosowanie w badaniach np.:

• przepływu w kanałach dowolnej geometrii (głowice wytłaczarskie, układy uplastyczniające),
• zagadnień powierzchni swobodnych (rozszerzania strugi polimerów, zadanie odwrotne, formowanie z rozdmuchem),
• przepływów wielowarstwowych (współwytłaczanie),
• powlekania, mieszania, itp.

W grupie systemów ogólnie zorientowanych wyróżnić możemy pakiety programowe:

• POLYFLOW (University Louvain La Neuve, Belgia),
• POLYCAD (Mc Master University, Hamilton, Kanada),
• FIDAP (Fluid Dynamics International Inc., Illinois, USA).

Systemy zorientowane na określoną technikę przetwórstwa polimerów, ograniczają się do określonego procesu przetwórstwa, zdefiniowanego programowo, głównie wytłaczania i wtryskiwania, także pozostałe techniki np. termoformowanie, formowanie z rozdmuchem, możemy

modelować przy użyciu dostępnych narzędzi.

W grupie syste

mów zorientowanych na proces wytłaczania jednoślimakowego wyróżnić możemy programy:

• EXTRUD (Scientific Process & Research Inc., New Jersey, USA),
• EXTRUDCAD (Mc Master University, Hamilton, Kanada),
• REX (Paderborn University, Niemcy),
• PASS (Stevens Institute of Technology, Hoboken, USA),
• CEMEXTRUD (Centre for Materials Processing, Sophia Antipolis, Francja),
• SSEM (Politechnika Warszawska, Polska).

oraz programy do symulacji wytłaczania dwuślimakowego:

• AKRO-CO-TWIN SCREW (The University of Akron, USA),
• SIGAM (Paderborn University, Niemcy).

W grupie systemów zorientowanych na proces wtryskiwania wyróżnić możemy programy:

• CADMOULD 3D-F (IKV Aachen i Simcon, Aachen, Niemcy),
• MOLDFLOW (Moldflow Ltd., Kilsyth, Australia),
• MOLDEX 3D (Tsing Hua University i Core Tech System Ltd., Chupei, Tajwan),
• I-DEAS (Structural Dynamics Research Corp., San Diego, USA),
• C-FLOW (Advanced CAE Technology, New York, USA),
• TMCONCEPT (Plastics & Computer Inc. New Jersey, USA),
• McKAM-II (McGill University, Montreal, Kanada).

Modelowanie procesów przetwórstwa tworzyw sztucznych z wykorzystaniem narzędzi programowych, w ogólnym zarysie sprowadza się do wprowadzenia do programu danych charakterystycznych:

• geometrii przepływu, np. geometrii gniazda formy wtryskowej, geometrii ślimaka,
• warunków przepływu, np. warunków technologicznych wytłaczania lub wtryskiwania, materiału, np. parametrów modelu reologicznego materiału,

a następnie wykonaniu obliczeń i prezentacji wyników.