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ハンドブック「プラスチック成形品の品質向上させるには?」進呈!樹脂流動解析メリットや事例など

ハンドブック

樹脂流動解析を使ったプラスチック射出成形の不良改善や生産スピードアップのヒントをわかりやすく解説します

「射出成形不良をできるだけなくしたい」
「生産スピードをアップしたい」
そんな方におススメな資料を作成いたしました!

樹脂流動解析をまだご存じない方はぜひ、ご覧ください。
詳細はハンドブックをダウンロードしてご覧ください。

このカタログについて

ドキュメント名 ハンドブック「プラスチック成形品の品質向上させるには?」進呈!樹脂流動解析メリットや事例など
ドキュメント種別 ハンドブック
ファイルサイズ 1.7Mb
登録カテゴリ
取り扱い企業 株式会社セイロジャパン (この企業の取り扱いカタログ一覧)

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このカタログの内容

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樹脂流動解析による 品質向上 アプローチ! 解析ソフトの活用方法を 事例で解説! セイロジャパンの 技術資料シリーズ
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目 次 1. はじめに 01 2. プラスチック射出成形の問題と影響要素 02 3. 工程改善の考え方 03 4. 樹脂流動解析のメリットと活用事例 04 5. 高精度解析が簡単にできる『Moldex3D」』のご紹介 05 本資料は以下の方に向けて作成しております  プラスチック成型品の品質向上に興味・関心がある  樹脂流動解析のメリットが知りたい
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1. はじめに プラスチック成形品の射出成形技術は、今や一般的に幅広く用いら れている技術です。 しかし、同時にプラスチックの物性の持つ特殊性や、金型内部で発 生している複雑な現象により、数々の成形不良(ショートショット、 プラスチックの画像 やけ、ウェルドライン、ひけ、バリ、そり変形)を引き起こし、多 くの技術者を悩ませています。 この問題をいかに減らし、納期短縮や製品品質向上を実現させるか が、企業の競争力を高めることにつながります。 ショートショット やけ ウェルドライン ひけ バリ そり 2. プラスチック射出成形の問題と影響要素 プラスチック射出成形工程では、前述したような成形不良が発生することがしばしばあるため、成形 不良をいかに回避するかが、高品質な製品を短期間で生産するためのカギとなります。 一言でプラスチック射出成形と言っても、構成する要素にはいくつか種類があります。代表的なもの としては、製品および金型設計、成形工程、材料が挙げられます。 設 計 成形工程 材 料 ・複雑な肉厚変化 ・非ニュートン流体 ・非ニュートン流体(溶融状態) ・金型設計の考慮 ・熱伝達 ・変化する工程に依存する特性 ・冷却配管の考慮 ・自由表面(メルトフロント) ・状態転移(個体 /溶融) ・成形機特性の考慮 ・相互作用 ・異方性(繊維強化材) 例えば設計の中身としては製品肉厚、ゲートやランナーを含む金型の構造など、成形工程では樹脂流 動の現象を司る流動挙動や熱伝達などの計算、また、材料では成形工程中の温度や圧力の変化による 物性の変化および繊維強化材であれば繊維配向などが挙げられます。 成形工程ではこれらの様々な要素が複雑に絡み合っているため、成形不良が発生した際の真の原因特 定が非常に困難であると考えられます。 02 樹脂流動解析による品質向上アプローチ 解析ソフトの活用方法を事例で解説!
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3. 工程改善の考え方 従来の成形工程では、一般的に CAD ソフトウェアなどで製品設計、金型設計を行い、それに基づいて 金型試作を行います。試作の時点で成形不良が発見されると、工程の見直しが必要となります。場合 によっては設計を見直し、金型を修正して再度トライし、それを何度も繰り返してようやく量産にた どり着くこともありますが、莫大な費用とコストがかかってしまいます。 <従来の成形工程> ・金型製作後に試作 ・試作型に基づいて型修正を実施 しかし、プラスチック射出成形では、良い品質の製 品をできるだけ早く市場に送り出すことが求められ ・成形工程における技術革新 ていながら、複雑な成形工程や次々と登場する新規 ・製品設計における技術革新 材料、寸法精度の厳しい要求などで、決められた納 ・市場への到達時間短縮 期内に要求された条件を満たす製品を生産すること ・複雑な成形工程 ・新規材料の開発と適用 が非常に厳しい世界でもあります。 ・寸法精度と品質の要求 ・人材育成 そこで、射出成形 CAE の技術を用いることができれ ば、実際の金型を作成することなく、コンピュータ ー上で、事前に起こりうる不良を予測することによ り、成形不良の分析と改善の手助けを、時間とコス トをあまりかけることなく行うことが期待できます。 射出成形 CAE 03 樹脂流動解析による品質向上アプローチ 解析ソフトの活用方法を事例で解説!
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4. 樹脂流動解析のメリットと活用事例 樹脂流動解析 CAE の活用により、製品および金型設計後に、試作に移る前に解析による事前確認が可 能となります。 解析ソフト内では、射出成形工程に必要な製品および金型データや、成形機や成形条件、材料データ の情報入力が可能で、ソフト内に組み込まれている数式により、金型内の樹脂の流動挙動や冷却工程、 金型から取り出した後のそり変形挙動などの計算を行い、それらの解析結果次第で、試作に進むか設 計修正に戻るかの判断が可能となります。 コンピューター上での繰り返し計算は、実際の金型修正よりもはるかにコストと時間を抑えることが でき、また解析による不良や寸法の予測により、試作後の金型修正の回数を減らすことが期待できます。 <射出成形 CAE を活用した成形工程> ・金型製作前に成形トライ ・反復は信頼できる物理モデルに基づく 具体的な事例を見てみましょう。 最初の設計時は変形が大きかったものを、部分的に設計変更することにより、変形の抑制に成功した 形状について紹介します。 設計変更前は、変形量が最大約 0.3mm弱だったものが ( 左図 )、解析上で部分的に肉厚を薄くすること により ( 中央図 )、変形量を 0.2mm程度まで抑制できたことがわかります ( 右図 )。 本事例では、数十パターンの設計変更を行って解析しており、実際の試作を行うよりも効率的に事前 検証が行うことができました。このように、樹脂流動解析 CAE を活用すると、実際の金型修正よりも コストと時間を抑えることが可能です。 厚みを薄く <設計変更前> <設計変更後> 総変位量 0.036mm~0.295mm 総変位量 0.016mm~0.204mm 04 樹脂流動解析による品質向上アプローチ 解析ソフトの活用方法を事例で解説!
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5. 高精度解析が簡単にできる『Moldex3D』のご紹介 Moldex3D は、製品設計技術者から成形技術者まで幅広く活用できる 3次元樹脂流動解析ソフトです。 実際に製品を成形する前に、ゲート位置の最適化や製品形状の検証、潜在的な課題抽出 などを行うこ とができます。ソフトの特徴として、大きくは以下の 3つがあります。 有限体積法による大規模・高速解析 計算手法に有限体積法(FVM)を用いており、他の樹脂流動解析で幅広く 使用されている有限要素法(FEM)と比較して、短い時間で大容量の計算 が可能です。 従来の有限要素法では、計算時間は要素数に対して幾何級数的に増加しま すが、有限体積法では線形的に増加するため、要素数が多い場合でも、高 速で計算することができます。 高精度 3次元解析 非ニュートン流体に基づく Navier-Stokes 方程式を忠実に解き、慣性や重力の影響も考慮できるので、ランナー バランス、ジェッティングや、エアベントによる空気の挙動も考慮した複雑な現象の解析にも対応可能です。 高解像度 3次元メッシュテクノロジー メッシュ技術として境界層メッシュ(BLM:Boundary Layer Mesh)を使用することで、複雑な三次元形状でも 高品質なメッシュを容易に作成することができます。BLM は製品表層近辺で温度変化の大きい樹脂流動工程の 表現に非常に適しており、高精度な解析の実現が可能です。 <境界レイヤメッシュ ( BLM ) とは> テトラ 境界レイヤー Moldex3D をご活用頂き、製品品質の向上、生産サイクル時間の短縮、開発期間の短縮などに是非お役 立て下さい。ソフトの活用に際してご不明な点があれば、弊社のエンジニアが全力でサポートします。 05 樹脂流動解析による品質向上アプローチ 解析ソフトの活用方法を事例で解説!
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