Verstehen von umfassenden Schaumsimulationen

Chemisches Schäumen ist ein Verfahren, bei dem die Kavität durch das aufschäumende Material gefüllt wird. Das Gas, welches die Schaumstruktur bildet, entsteht durch eine chemische Reaktion während des Prozesses. Polyurethan (PU) Schäumen ist hierbei ein gängiges Verfahren. Polyurethan Schaum zeichnet sich durch eine hohe Flexibilität und Elastizität aus, so dass dieses Verfahren in verschiedensten Industriezweigen, wie der Automobilindustrie (z.B. Armaturenbrett, Lenkrad, Sitz), der Temperierung (z.B. Isolation), der Schuhindustrie (z.B. Sohlen) und der Medizin (z.B. Bettmatratzen) genutzt werden kann. Die größte Herausforderung beim Schäumen besteht darin, die Kavität mit der Menge Material zu füllen, dass diese einerseits vollständig ausgefüllt ist und andererseits auch die gewünschte Schaumstruktur erzeugt wird. Falls die Kavität nicht vollständig gefüllt ist, lässt sich dies im Normalfall auf 3 Faktoren zurückführen:
_ zu wenig Material
_ unzureichende Menge Schaumgas
_ zu hohe Aushärtegeschwindigkeit

Falls zu viel Material genutzt wird, kann dies ebenso zu überspritzten Bauteilen (Gratbildung) führen und Material wird unnötig verschwendet.

Das Moldex3D PU Chemical Foaming Modul unterstützt Polyurethan Schaumanalysen und berücksichtigt gleichzeitig die Aushärtungs- und Schaumkinetik. Mit der Polyurethan Schaumspritzgusssimulation kann das Füll- und Aufschäumungsverhalten von Polyurethan genauer vorhergesagt und die Materialmenge sowie Prozessbedingungen entsprechend optimiert werden.

Über Prozessparameter wie Schussgewicht, Gas-Volumenanteil, und Schussvolumen ist Moldex3D in der Lage, optimale Parameter für den Prozess zu ermitteln. Weiterhin berücksichtigt Moldex3D die Aufschäumzeit und Aushärtungskinetik des Materials. Nach der Berechnung können die Ergebnisse wie Fließfrontzeit, Dichte, Temperaturentwicklung, Aushärtung, Zellgrößen, Zelldichte und Endverzug analysiert werden.

Beim Polyurethan Schäumen sind weitere wichtige Faktoren, wie Gravitation, Entlüftungsstellen, Wasser- (Treibmittel-) Konzentration und Rotation zu berücksichtigen, die das Aufschäumverhalten beeinflussen. Die Gravitation muss in der Simulation berücksichtigt werden, da sich niedrigviskoses Polyurethan eher am Boden der Kavität ausbreitet. Da im Prozess meist großvolumige Bauteile entstehen, muss auch die Verdrängung der Luft mittels Entlüftungsstellen berücksichtigt werden. Weiterhin kann eine höhere Wasserkonzentration die Schaumbildung unterstützen und so zu kürzeren Füllzeiten führen. Auch dieser Einfluss kann in Moldex3D berücksichtigt und analysiert werden.

Die 3D Polyurethan Schaumspritzguss Simulation mit dem Moldex3D PU Chemical Foaming Modul ermöglicht es Nutzern mit Füll-/Schaumanalysen einfacher die richtigen Produktionsbedingungen zu bestimmen. Weiterhin helfen die Funktionen Fehler und potentielle Probleme zu erkennen, so dass diese möglichst frühzeitig behoben werden können. Moldex3D PU Chemisches Schäumen unterstützt Sie, Produktentwicklungszyklen zu minimieren und prozesssicher zu fertigen.

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