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Simulación de llenado de moldes y fabricación inteligente en la industria 4.0: Desarrollo de tecnología y evolución de procesos de CAE

24-12-2018

Este artículo trata sobre el desarrollo de la tecnología de simulación CAE, que es la más relevante para la mejora de los procesos. La “información” es la característica principal en la Industria 4.0. Para el moldeo por inyección de materiales plásticos, la información contiene las condiciones del proceso, el equipamiento, los materiales y la calidad del producto. La información proviene de la base de datos y puede ser considerada como “conocimiento” que es la base del progreso tecnológico.

Podemos decir que la industria 4.0 es el proceso de continuar integrando y ampliando información, datos y conocimientos. En la industria tradicional del plástico, las condiciones de procesos, producto y diseño del moldeo suponen una transmisión de la experiencia. Mucha de la información recogida desde las industrias proporciona una base de datos exhaustiva y que no puede ser transformada en conocimiento.

En la era de la industria 4.0, el objetivo de la industria del plástico era recoger información exhaustiva, enviar la información automáticamente y producir conocimiento con la ayuda del cálculo de un ordenador.

¿Cómo se transfieren los datos del entorno físico real (por ejemplo, los datos recopilados por los sensores) a conceptos computables? De acuerdo con el Dr. Jay Lee, director del Centro de Sistemas de Mantenimiento de Inteligencia, así como el consultor de Moldex3D's manufacturing and service innovation, el concepto de Cyber-Physical System es “para obtener, guardar, construir modelos, analizar, evaluar, predecir, optimizar y colaborar con el big data en el espacio físico, el entorno y actividades e integrarse con el diseño, las pruebas y la actuación de los ítems para encontrar la integración con el espacio físico.

Simulación de llenado de moldes y fabricación inteligente en la industria 4.0: Desarrollo de tecnología y evolución de procesos de CAE

La forma de ilustrar los entornos de procesamiento reales a través de modelos virtuales aplicados en el proceso de moldeo por inyección es el "análisis de llenado de moldes". En el proceso de construcción de los elementos de análisis del sistema, el ítem incluye moldeo, moldeo de cavidades y el límite del rango de construcción.

El análisis del campo físico es interpretado por ecuaciones de mecánica de fluidos. El camino para analizar el ítem y los materiales plásticos es para transferir su térmica y las propiedades del fluido en las ecuaciones de materiales. El procesamiento del movimiento de la máquina es transferido a la presión, temperatura y aceleración que son impuestos a los materiales.

Todos los elementos en el moldeo por inyección mencionados anteriormente se han transferido a sistemas virtuales, en los que la calidad del producto y la eficiencia de producción se pueden calcular para la toma de decisiones de producción en el mundo real.

La evolución tecnológica de la integración del mundo virtual y real se basa en dos aspectos: la realidad de la construcción de modelos y la tecnología de análisis de datos en el espacio virtual. Estos son los objetivos de los desarrolladores de software de simulación. En cuanto al desarrollo de Moldex3D, la mejora de las ecuaciones es siempre la misión principal del Centro de Investigación de Materiales Moldex3D.

Por ejemplo, la caracterización de la viscoelasticidad del material y el solucionador de acoplamiento de la viscoelasticidad correspondiente en el software Moldex3D son las nuevas tecnologías que mejoran la ecuación de viscosidad tradicional para predecir los comportamientos de flujo.

Otro avance importante en los últimos años es el modelo de construcción del movimiento de máquinas de moldeo por inyección. En la simulación convencional, el movimiento del tornillo se transfiere a la velocidad y la presión impuestas a la masa fundida. De esta manera, el comportamiento del flujo de fusión se simplifica en exceso.

En el entorno de la Industria 4.0, la estabilidad de la producción es la condición necesaria para la automatización. Por lo tanto, el modelo de construcción del movimiento de la máquina en la simulación es particularmente importante.

Dr. Tober Sun, Moldex3D Newsletter

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