Bi-Injektionsform

Eine Alternative zum zweistufigen Rotationsformverfahren zur Herstellung eines zweifarbigen oder aus zwei Materialien bestehenden Objekts ist die Bi-Injektion. Bei einem mehr oder weniger definierten Design werden zwei Materialien unabhängig voneinander durch zwei unabhängige Anschnitte in eine einzelne Kavität eingespritzt. Neben der kürzeren Zykluszeit ist die bessere Haftung der beiden Materialien an der Verbindungsstelle ein weiterer Vorteil des Bi-Injektionsgießens. Dies liegt vor allem an der verbesserten molekularen Penetration bei höheren Temperaturen.

Die Wahl einer Angussposition, die für die Herstellung von Bi-Injektionsformen und die Verarbeitungsbedingungen geeignet ist, stellt eine konstruktive Herausforderung dar. Dies liegt daran, dass das Schmelzflussmuster der einzige Faktor ist, der die Materialgrenzfläche zwischen den beiden Materialien steuert. Um die richtige Materialschnittstelle zu erreichen, ist es notwendig, den Fluss zu verstehen, und hier kann Moldex3D den Designprozess unterstützen.

Funktionsübersicht des Moldex3D Bi-Injection Moulding-Moduls

Mit einem benutzerfreundlichen Assistenten, der dem eines herkömmlichen Spritzgussmoduls ähnelt, simuliert dieses 3D-CAE-Modul den Bi-Injection-Spritzgussprozess und hilft Benutzern bei der Festlegung von Parametern. Darüber hinaus werden Analyseergebnisse für Füllung/Packung, Kühlung und Verzug generiert.

Beachten Sie, dass Moldex3D Bi-Injection nur mit Volumenmodellen funktioniert.

Vorverarbeitung

Moldex3D Bi-Injection unterstützt nur Solid-Mesh-Projekte. Die Verfahren in der Vorverarbeitungsphase für das Moldex3D Bi-Injection-Modul ähneln denen für Basismodule:

Schritt 1: Erstellen Sie ein Netzmodell

Schritt 2: Erstellen Sie ein neues Projekt

Wählen Sie in der Dropdown-Liste „3D Solid Model Solver“ aus.

Schritt 3: Erstellen Sie einen neuen Lauf

Wählen Sie „Bi-Injection Moulding“ für die Bi-Injection Moulding-Analyse.

Schritt 4: Analyse durchführen

Im Folgenden werden spezielle Einrichtungsanweisungen für einige bestimmte Schritte aufgeführt.

Netz generieren

Die Herstellung von Netzen erfordert die gleichen Vorverarbeitungsschritte wie die Einrichtung des herkömmlichen Spritzgussverfahrens. Für das Bi-Injektionsgießen muss ein zweiter Satz Schmelzeingänge definiert werden. Bei der Konfiguration des Prozessassistenten sind unterschiedliche Verarbeitungsbedingungen erforderlich, da die beiden Materialien mit unterschiedlichen Injektionssteuerungen aufgetragen werden.

Erstellen Sie einen neuen Lauf

In der Bi-Injection Moulding-Einstellung müssen zwei Materialien und die entsprechenden Verarbeitungsparameter zugewiesen werden.

Wählen Sie beide Materialien im Materialassistenten auf der Registerkarte „Material“ aus.

Geben Sie im Abschnitt „Füll-/Verpackungseinstellungen“ der Registerkarte „Prozess“ die Zeit ein, die jedes Material benötigt, um die Kavität vollständig zu füllen. Die Füllzeit ist gleich, wenn zwei Materialien mit der gleichen Geschwindigkeit oder im Verhältnis 50/50 zugeführt werden. Es ist auch möglich, die maximale Durchflussrate und das Druckprofil zuzuweisen.

Sobald diese Anpassungen abgeschlossen sind, wird das Modell für die Analyse vorbereitet. Um eine Bi-Injection-Analyse durchzuführen, kehren Sie zum Moldex3D-Projekt zurück, klicken Sie auf Analysesequenz und wählen Sie Vollständige Analyse – CF/PCW.

Eine gut kontrollierte Bi-Injection-Technik führt zu einer guten Grenzflächenfestigkeit zwischen den beiden Materialien und dem Erscheinungsbild einer Grenzfläche an der erforderlichen Stelle. Im Folgenden finden Sie eine Beschreibung der zugehörigen Analyseergebnisse:

Zwei Materialverteilung

Das Ergebnis des Gate-Beitrags im Rahmen der Füll-/Packungsanalyse bietet den besten Überblick über die Materialverteilung. Erhebliche Produktmängel könnten aus der dynamischeren Schmelzfrontentwicklung resultieren, die in der Schmelzfrontanimation dargestellt wird und Rennverfolgung und Zögern umfasst. Die Änderung der relativen Füllrate der beiden Materialien ist die einfachste Methode zur Steuerung der Materialgrenzfläche. Bei einem Material führt eine höhere Füllrate dazu, dass sich die Grenzfläche weiter von ihrem Anguss entfernt. Das Ändern der Teilegeometrie, der Anschnittplatzierung oder sogar der Materialauswahl sind weitere Möglichkeiten, den Schmelzfluss zu steuern. Das beste Werkzeug zum Anpassen der Verarbeitungsparameter, um vor Formungsversuchen den richtigen Fluss zu erhalten, ist die Moldex3D-Schmelzfrontanalyse.

Grenzflächenfestigkeit

Die Werkstoffauswahl und deren Fügeeigenschaften wie Temperatur und Fügewinkel bestimmen maßgeblich die Grenzflächenfestigkeit des Werkstoffs. Informationen zur Materialverträglichkeit werden häufig vom Maschinenhersteller und Materiallieferanten bereitgestellt. Im Gegensatz dazu hilft die Moldex3D-Analyse dem Benutzer, die Qualität der Schweißnaht zu beurteilen, indem sie die Ergebnisse der Temperatur- und Schweißnahtwinkelanalysen bereitstellt. Im Anschluss an die Füll-/Packungsanalyse werden die Ergebnisse für den Verbindungswinkel der Schweißnaht und die Temperatur der Schweißnaht angegeben. Für eine optimale Haftung an der Schweißnaht ist eine hohe Schmelzetemperatur erforderlich. Eine bessere molekulare Penetration entlang des Bindenahtbereichs wird typischerweise durch einen großen Bindenahtwinkel angezeigt. Folglich ist die Grenzflächenfestigkeit größer.

Prozessmerkmale

Aus Sicht der Maschine und des Werkzeugs ist Bi-Injection die einfachste Art des Zweikomponenten-Spritzgießens. Damit die beiden Farben des gleichen Kunststoffmaterials in der Bi-Injection-Formkavität in einer grob definierten Anordnung aufeinander treffen, werden sie über zwei separate Anschnitte in die Kavität eingespritzt.

Diese Methode eignet sich aus zwei Gründen am besten: Einerseits sind Komponenten so konzipiert, dass sie dem Benutzer durch ihre beiden Farbtöne Informationen liefern. Im Gegensatz dazu werden zwei Farben in Komponenten des Automobilbaus gepumpt, die schließlich in komplizierte Piktogramme umgewandelt werden. Anschließend werden die Bauteile überlackiert und die Piktogramme per Laser eingraviert.

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