ONTWERPEN IN POLYMERE MATERIALEN

Transcriptie

1 Ontwerp Gericht Onderwijs blok 2A ONTWERPEN IN POLYMERE MATERIALEN Tutor: M.J. Beelen OGO groep 7: Acker L.B.M. van (Leander) Donders R.H.M. (Roel) Laeven M. (Maarten) Mallens E. (Erwin) Ruybalid A.P. (Andre) Swartjes L. (Lennart) Wijst R.P.M.M. van der (Roy) Eindhoven, 24 september 2007

2 Inhoudsopgave 1. Inleiding Productieproces Ontwerp Product Materiaalkeuze Simulaties Matrijs ontwerp Samenvatting en conclusie Literatuurlijst Bijlage A. Overige projecten en resultaten in Moldflow Bijlage B Technische tekening matrijs

3 1. Inleiding In deze casus wordt een productieproces van polymere materialen als uitgangspunt genomen, het zogenaamde spuitgieten. Veel producten die gemaakt zijn van polymeren worden namelijk op deze manier vervaardigd. Polymeerkorrels worden in dit proces verhit zodat het een stroperige vloeistof wordt. Vervolgens wordt dit vloeibaar geworden polymeer onder druk in een matrijs geïnjecteerd, waarna het afgekoelde en gestolde product uitgestoten kan worden. Op dit productieproces zal meer in detail worden ingegaan in dit verslag. Het doel van deze casus is om als groep een ontwerp te maken van een te gieten dikwandig product. Massieve blokken polymeer worden echter nooit gemaakt via spuitgieten, omdat de koeltijd daarvoor veel te lang is. Er treedt krimp op in het materiaal en dat leidt tot een niet mooi strak oppervlak. Verder beïnvloedt de krimp ook nog de dimensiestabiliteit van het eindproduct op korte en lange termijn. Een mogelijkheid om toch een dikwandig product te maken, is door het injecteren van gas in de matrijs die gevuld is met gesmolten polymeer, dit wordt GAIM (Gas assisted injection moulding) genoemd en zorgt voor compensatie van de krimp, vermindert het totale volume natuurlijk en verhoogt de dimensiestabiliteit. Er ontstaat een hol, gelijkwandig product. Naast het te maken ontwerp, wordt ook de matrijs voor het product ontworpen. Tot slot worden er simulaties uitgevoerd met het programma Moldflow en wordt er een technische tekening van de matrijs gemaakt voor fabricage bij de Gemeenschappelijke Technische Dienst (GTD). 3

4 2. Productieproces Spuitgieten [1] is verreweg de meest toegepaste techniek voor het vervaardigen van voorwerpen direct vanuit een thermoplastische grondstof. In dit proces worden artikelen gevormd door gesmolten kunststof in een gekoelde matrijs te spuiten. Een thermoplastisch materiaal wordt, gewoonlijk in de vorm van granulaat, in een cilinder gebracht die door elektrische verwarmingselementen op een zo constant mogelijke temperatuur wordt gehouden. Bij het eenvoudigste machinetype moet het materiaal smelten door opname van warmte van de cilinderwand. Wanneer het materiaal in de cilinder voldoende gesmolten is, wordt het door middel van een bewegende plunjer waar een hoge druk op wordt uitgeoefend (soms tot 1500 bar) door een, in het algemeen nauwe, aanspuitopening in de matrijsholte geperst (figuur 10.12). Naast de plunjermachines worden tegenwoordig steeds meer wormplunjermachines met de combinatie van worm en plunjer toegepast. Bij de wormplunjermachines wordt de grondstof in de cilinder verplaatst met behulp van een transportworm. (Zie Figuur 1). Hierbij wordt het materiaal verhit zowel door warmteoverdracht van de cilinderwand als door de ontwikkelde wrijvingswarmte. Het materiaal dat aan de voorzijde van de worm is aangekomen en voldoende vloeibaar is, wordt in de matrijs gespoten doordat de schroef tevens als plunjer dienst doet. Nadat de matrijs gevuld is wordt het toevoerkanaal van het gesmolten materiaal afgesloten. De worm, die door blijft draaien en dus doorgaat met gesmolten materiaal naar voren te transporteren, drukt daardoor zichzelf weer achteruit. Dit geschiedt gedurende de tijd dat het materiaal in de matrijs afkoelt. Nadat het voorwerp uit de matrijs is genomen en de matrijs weer gesloten is, kan zich de cyclus herhalen. Door de veel betere temperatuurhomogeniteit van het geïnjecteerde materiaal is de voor het vullen van de matrijs benodigde druk bij een wormplunjermachine twee à driemaal zo laag als bij een plunjermachine onder verder vergelijkbare omstandigheden; gebieden waar het polymeer nauwelijks gesmolten is verhogen de viscositeit van de massa aanzienlijk. Figuur 1. Wormspuitgietmachine Plunjerspuitgietmachines worden daarom tegenwoordig vrijwel uitsluitend nog gebruikt voor massaproductie van zeer kleine voorwerpen. Een variant is de combinatie van schroef en plunjer, elk in een eigen cilinder, die gezamenlijk uitmonden in een voorraadruimte vlak voor de aanspuitopening; de schroef vormt en transporteert de smelt die daarna door de plunjer geïnjecteerd wordt in de matrijsholte. De matrijs is een zeer ingewikkeld werkstuk. Het hart bestaat uit de beide helften van de vormgevende holle ruimte, die op opspanplaten bevestigd zijn, waarvan er één beweegbaar is. Bij gecompliceerde vormen, of bij lange vloeiwegen, moet inspuiting op diverse plaatsen geschieden. De matrijsholte is omgeven door dikke metalen wanden die van een aantal koelkanalen voorzien zijn. Verder is de matrijs voorzien van een uitstootmechanisme, dat door middel van pennen het vormstuk na openen van de matrijs uit de holte verwijdert. De matrijs wordt tijdens het inspuiten gesloten gehouden door een zwaar sluitmechanisme, meestal bestaande uit door hydraulische druk bediende kniehefbomen. 4

5 3. Ontwerp In dit hoofdstuk wordt het ontwerpproces van het product uiteengezet. 3.1 Product Voordat een uiteindelijke vorm van de bouwsteen gekozen wordt, zijn er al een heleboel schetsen voorbij gekomen. Het kiezen van een vorm voor een bouwsteen, gaat niet altijd even gemakkelijk. Het bedenken van iets origineels is lastig, omdat de meest originele vormen vaak niet praktisch zijn. Al snel werd een kubusvormig blokje geschetst die met een ander blokje verbonden kan worden via een zwaluwstaartverbinding, zoals te zien is in Figuur 2. Figuur 2. Eerste ontwerp van de bouwsteen op basis van zwaluwstaartverbinding. Deze bouwsteen kan echter maar in één richting aangeschoven worden. Er moest dus iets verzonnen worden, waardoor er naar meerdere richtingen gebouwd zou kunnen bouwen. Dit kon opgelost worden door een tweede zwaluwstaart en zwaluwstaartgleuf toe te voegen, zoals te zien is in Figuur 3. Nu kan de bouwsteen iets bouwen in de twee richtingen. Namelijk verticaal en horizontaal (zijwaarts). Er kan echter maar in één vlak gebouwd worden. Er kan in feite niet driedimensionaal gebouwd worden. Met een zwaluwstaartverbinding kan dat toch mogelijk gemaakt worden als het blokje op deze manier aangepast wordt zoals te zien is in Figuur 3. Figuur 3. Verbeteringen ten aanzien van bouwrichtingen. De zwaluwstaart is nu dus even lang als breed (het hoedje bovenop en aan de linkerzijkant), waardoor het dus in beide richtingen in de zwaluwstaartvormige gleuf geschoven kan worden. Zo kan het blokje in alle richtingen een andere verbinding maken, afhankelijk van hoe het blokje gedraaid wordt. Om de bouwsteen iets interessanter te maken, werd er aan letters gedacht, die door en door in het bokje zichtbaar zouden zijn. Het liefst letters die vanuit twee kanten gelezen konden worden (voor 5

6 en achterkant). Na de bijbehorende matrijs in beschouwing te hebben genomen, werd er besloten dat dit haast onmogelijk bleek te zijn om binnen de besloten tijd te ontwerpen. Wel zou het mogelijk zijn om met een ander soort matrijs, letters in het blokje te maken, die los van elkaar liggen (wat bij de eerder beschouwde matrijs niet het geval zou zijn). De letters die in het blokje zichtbaar gemaakt zullen worden, met een ander polymeer dan die van het blokje, zullen zijn: UBRIC. Dit omdat de bouwsteen de naam CUBRIC draagt, waarbij het blokje zelf, de beginletter C vormt. Een voorbeeld van dit idee is te zien in Figuur 4 en Figuur 5. Figuur 4. Afbeelding van het ontwerp met daarin het logo. Figuur 5. Weergave van het idee achter het logo, waarbij het blok de letter C voorstelt. Na dit als uiteindelijke productontwerp gekozen en uitgewerkt te hebben, kon het ontwerpen van de matrijs beginnen, waarbij dus rekening gehouden moest worden met het spuitgieten van twee verschillende materialen. Om alvast een idee te krijgen van de mogelijkheden, is het blok gemodelleerd, zoals te zien is in Figuur 6. Figuur 6. Weergave van een mogelijk bouwwerk met het ontwerp. 6

7 3.2 Materiaalkeuze Een van de eisen aan de door ons te ontwerpen bouwsteen is, dat deze uit 2 verschillende polymeren is opgebouwd. Hiertoe was de keuze uit de volgende 4 polymeren: Amorf Polystyreen (PS) Amorf Polycarbonaat (PC) Amorf Acrylonitril Butadieen Styreen (ABS) Semicrystallijn Polypropyleen (PP) Omdat deze polymeren allen verschillende eigenschappen en specifieke materiaaleigenschappen hebben, staan de voor ons relevante eigenschappen [2] hieronder in tabel 1 en 2 tegen elkaar uitgezet. Tabel 1. Materiaaleigenschappen van de beschikbare polymeren Eigenschap Glas rubber overgangstemperatuurgebied Dichtheid ρ kg/m 3 Prijs /kg PS Zeer bros, hard 95 o C 1,05 0,5 1,25 PC Hoge slagsterkte 150 o C 1, Vaak transparant ABS Hoge slagsterke 105 o C 1,05 1,25 3 Iets minder hard dan PS PP Hard en stijf 165 o C (smeltpunt) 0,90 0,5 1,25 Tabel 2. Materiaaleigenschappen van de beschikbare polymeren Lineaire uitzettingscoëfficiënt α [10 5 /K] Warmtegeleidingscoëfficiënt λ [W/mK] Rek bij breuk PS 7 0,15 3 4% PC 6,5 0, % ABS 9 0, % PP 18 0, % Aan de hand van deze tabel is besloten Polycarbonaat voor de bouwsteen te gebruiken en Acrylonitril Butadieen Styreen voor het logo dat erin gespoten wordt. Bij deze 2 polymeren ligt het verwekingspunt (glas rubber overgangstemperatuur) redelijk ver uit elkaar (45 C). De voornaamste redenen om de bouwsteen van PC te maken is dat dit polymeer transparant is en een hoge slagsterke heeft (dus wel tegen een stootje kan als hij een keer valt). Een reden om de letters er met ABS in te spuiten is dat deze in vele kleuren aanwezig is en iets minder hard is als PS. 7

8 4. Simulaties Simulaties worden uitgevoerd om te voorspellen hoe een bepaald proces zich gedraagt. Hiermee is in de ontwikkelingsfase al te zien of bepaalde eigenschappen van het product aangepast moeten worden. In dit hoofdstuk wordt verteld hoe er met behulp van een simulatieprogramma verschillende simulaties zijn gemaakt om zo tot het uiteindelijke ontwerp te komen. Voor de simulaties is gebruik gemaakt van het programma Moldflow. Moldflow is een simulatieprogramma dat is gespecialiseerd in het simuleren van het spuitgietproces. Zo kan het programma een schatting geven van de vultijd en de druk en temperaturen die zich voor doen tijdens het proces. Om de beste locatie voor de aanspuiting te bepalen is er eerst gewerkt met de trial and error methode: elk project had een aanspuiting op een andere plaats dan de voorgaande projecten en met behulp van de resultaten van Moldflow kon er vastgesteld worden of de situatie verbeterd was ten opzichte van de vorige situatie. Natuurlijk is er ook gebruik gemaakt van aanwezige kennis en inzicht om de plaatsen voor de aanspuitingen te bepalen. Na enkele projecten bleek dit geen efficiënte werkwijze te zijn, omdat het berekenen een behoorlijke tijd in beslag neemt. Efficiënter was om eerst de deelnaad van de matrijs te bepalen en dan te kijken waar het best de aanspuiting kan liggen, omdat de keuze dan beperkter is. Nadat de locatie voor de deelnaad en dus voor de aanspuiting bepaald was, is, omdat dit niet anders mogelijk is, de druk en het volume van het gas bepaald door middel van trial and error. In het begin is er gesimuleerd met een aanspuiting, welke 90% van het volume van het product vulde met polymeer. Daarnaast met een aanspuiting, op dezelfde plek gelegen, welke het blokje vulde met gas en het polymeer tegen de wanden drukt terwijl deze afkoelde. Door het afkoelen krimpt het materiaal namelijk waardoor ongevulde gedeelten kunnen ontstaan in het product. Bij deze aanspuiting is telkens de druk en de delay, de tijd die wordt gewacht voordat het gas wordt geïnjecteerd, gevarieerd. Nadat er nog eens goed naar het model zelf gekeken was en naar de specificaties van de machine bleek dat er helemaal geen 90% polymeer geïnjecteerd kon worden. Rekening houdend met het feit dat de spuitgietmachine 90cc polymeer in een keer kan injecteren kon slechts 75% polymeer worden geïnjecteerd. Nu liggen bijna alle variabelen al vast behalve de druk bij het inspuiten van het polymeer en de delay van het gas. Deze zijn weer telkens gevarieerd in de verschillende projecten die gesimuleerd zijn. Voor een weergave van de uitgevoerde projecten in Moldflow, wordt verwezen naar bijlage A. De conclusie die uit de vele simulaties is getrokken luidt als volgt: Voor een delay van 2s en een druk van 4 MPa, blijkt het blok naar tevredenheid te worden gevuld. Ook bij 3 MPa is dit het geval, maar om de zekerheid te hebben dat al het polymeer goed tegen de wand wordt gedrukt, is gekozen voor een vuldruk van 4 MPa. De resultaten die uit de simulaties zijn verkregen, zijn in de volgende figuren weergegeven. 8

9 Figuur 7. Weergave van de resultaten van Moldflow voor het uiteindelijke ontwerp. Tabel 3. Resultaten van simulaties met Moldflow. Variabele Waarde Vultijd 34,93 s Vuldruk 4 MPa Gas delay 2 s Dichtheid 1,177 g/cm 3 Flow rate 30 cm 3 /s Melt temperature 300 C 9

10 5. Matrijs ontwerp Nu het ontwerp van het te gieten blok bekend is, is het zaak om een goede matrijs te ontwerpen. Omdat in het productontwerp letters in het blokje aanwezig zijn, is het noodzakelijk om minstens twee keer te spuiten. De letters met een ander materiaal gespoten dan het blokje. Er is besloten, het blokje van polycarbonaat te spuiten en de letters van ABS. Deze keuze is tot stand gekomen, nadat er o.a. gekeken is naar de verschillende smelttemperaturen van de beschikbare materialen. Op deze manier, kan het blokje als eerste gespoten worden (hoogste smelttemperatuur) en de letters als laatste( laagste smelttemperatuur), zodat het blokje, bij het spuiten van de letters, niet of nauwelijks zal vervormen. Er moet echter twee keer gespoten worden, waarbij eerst het blokje (zonder letters) opgevuld wordt en later pas de letters met het tweede materiaal opgevuld worden. Dus, zal er eerst om de letters heen gespoten moeten worden. Dit houdt in, dat een gedeelte van de te ontwerpen matrijs, de vorm van de letters zal moeten hebben. Simpel gezegd, zal de matrijs een holte vormen (de vorm van het blokje), met daarin de vormen van de letters als een gedeelte van de matrijs. De rest van de holte (hetgeen waar geen lettervormige insert zit), zal Figuur 8. Lettervormige insert. opgevuld worden met polymeer. Daarna zal de lettervormige insert zich terug trekken (er ontstaat een nieuwe lettervormige holte in het eerder gespoten blokje), waardoor deze vrijgemaakte ruimte opgevuld kan worden met het tweede polymeer. Er zijn twee aanspuitpunten beschikbaar. De een komt van bovenin de matrijs binnen en de ander komt via de zijkant de matrijs binnen. Dus zal er gekozen moeten worden welke van de twee voor het spuiten van het blokje zal dienen en welke voor het spuiten van de letters. Door de vorm van ons blokje is het handig om het op deze manier in de matrijs te spuiten, zodat het gemakkelijk is om uit te stoten. Zie Figuur 9. Aangezien de letters nu in het voorvlak zullen komen te zitten (in ieder geval niet aan de boven of onderkant), zal het logisch zijn om voor de letters de aanspuiting te gebruiken die vanuit de zijkant, de matrijs binnenloopt. Theoretisch zou dit kunnen werken, er volgt alleen een praktisch probleem. Doordat de aanspuiting van de letters vanuit de zijkant binnenkomt en ook vanuit de zijkant polymeer zal moeten aanvoeren, wordt het polymeer rechtstreeks de letters in gespoten. Dit kan dan alleen via een kanaaltje dat vanuit de aanspuiting door de matrijs loopt en uitkomt op de plek waar de letters zitten. Nadat het spuiten voltooid is, zal het kanaaltje dus verstopt zitten met polymeer en zal er geen tweede keer met dezelfde matrijs gespuitgiet kunnen worden. Om dit probleem op te lossen zal het aanspuitkanaal op een scheidingsvlak van de matrijs moeten komen te liggen, zodat wanneer de matrijsdelen zich scheiden het restpolymeer (runner), dat het kanaaltje verstopt heeft, vrij komt te liggen. Hierdoor kan dit restpolymeer (na afkoelen) uitgestoten worden en kan zo het kanaaltje weer worden vrijgemaakt voor een volgend spuitgietproces. Om dit te verwezenlijken wordt de volgende methode toegepast. Deze methode is geïllustreerd in Figuur

11 Figuur 9. 3D weergave van de matrijs. Figuur 10. Zijaanzicht van de doorsnede van de driedelige voormatrijs. Er wordt gebruik gemaakt van een driedelige voormatrijs. Deze voormatrijs heeft een kanaaltje dat polymeer aanvoert vanuit de aanspuitmond (onderdeel van de spuitgietmachine, niet de matrijs) naar de plek waar de letters zitten. Bij de letters wordt er gebruik gemaakt van een zogeheten pinpoint gate aanspuiting en niet van een duikbootje. Doordat de voormatrijs uit drie delen bestaat, kan deze uit elkaar getrokken worden, waardoor het aanspuitkanaal bloot komt te liggen. Dit gebeurt in twee stappen. Eerst worden de delen 2 en 3 (in de tekening zijn de drie delen van de voormatrijs genummerd) samen gescheiden van deel 1. De achtermatrijs wordt hier even niet in beschouwing genomen. Hierbij wordt de runner vastgehouden door de vasthoudt pin en mee naar rechts getrokken. Deze zat eerst vast aan de zojuist gespoten letters en wordt daar nu van gescheiden. Nu zit deze runner dus vast aan de vasthoudt pin, die verbonden is met deel 3 van de voormatrijs. Om de runner nu volledig vrij te maken (dus te lossen van de vasthoudt pin), hoeft alleen deel 3 nog een stuk verder naar rechts te bewegen en zich scheiden van deel 2. Hierdoor kan de runner als restafval 11

12 naar beneden vallen en is het aanspuitkanaaltje opnieuw klaar voor gebruik. Ook moet erbij gezegd worden dat de letters los van elkaar liggen. Dit houdt in dat iedere letter een aparte pin point gate aanspuiting nodig heeft. Er komt dus een kanaal binnen bij de letters, die zich vertakt in vijf pinpoint gate aanspuitingen. Nu dit verduidelijkt is, zal het ook duidelijk zijn dat het andere aanspuitkanaal (voor het spuiten van het blokje) vanuit de bovenkant de matrijs binnenloopt. Deze ligt op het scheidingsvlak van de achtermatrijs en deel 1 van de voormatrijs en er wordt gebruik gemaakt van een duikbootaanspuiting. Omdat dit aanspuitkanaal ook op een scheidingsvlak ligt, kan deze runner achteraf gemakkelijk gelost worden. Dit gebeurt tegelijkertijd met het uitstoten van het blokje zelf, wanneer de voor en achtermatrijs van elkaar gescheiden worden. Het blokje en de inliggende letters worden dus apart gespoten. De scheidingslijn tussen de voor en achtermatrijs wordt op het blokje aangegeven en geïllustreerd in Figuur 11. Deze is met rood aangegeven. Figuur 11. Deellijn van de matrijs. Te zien is dat het grootste gedeelte van het blokje (links in de tekening) in de achtermatrijs gevormd wordt. Verder is het lettervormige gedeelte van de matrijs, deel van de achtermatrijs. Deze zijn aan de achterkant verbonden aan een plaat. Achter deze plaat zit ruimte zodat deze plaat en daarmee de letters, naar achter kunnen schuiven. Dit zal hydraulisch gebeuren, door middel van zuigers en oliedruk. Het volgende en tevens het laatste gedeelte van het ontwerpen van de matrijs gaat over de manier waarop het product (blokje) uitgestoten wordt. Dit gaat volgens een mechanisch systeem, waarbij er een uitstootmechanisme (deel van de achtermatrijs) verbonden is met de voormatrijs. Dus wanneer deze voormatrijs openloopt en zich scheidt van de achtermatrijs, zullen er uitstootpinnen in dezelfde richting meebewegen (naar rechts als we naar de tekening kijken) en tegen het blokje aanstoten, waardoor het blokje uit de matrijs geduwd wordt en naar beneden kan vallen. Het enige probleem is dat er ook een stuk van de vorm van het blokje (minder dan de helft) in de voormatrijs gevormd zit. Dus zal de voormatrijs eerst op zichzelf een stuk naar rechts (volgens de tekening) moeten bewegen, voordat de uitstootpinnen meekomen. Hiervoor zal de plaat, waaraan de pinnen bevestigd zitten (net zoals de letters, gelegen achter de achtermatrijs), bevestigd worden aan geleidingsrails. Deze zitten weer vast aan de voormatrijs. Als de voormatrijs naar rechts beweegt, zal de geleiding ten eerste langs de plaat waaraan de pinnen zitten, bewegen, zonder deze mee te trekken. Vervolgens zal de plaat zich op een bepaald punt in de geleidingsrails haken, waardoor de plaat met 12

13 uitstootpinnen, mee gaat bewegen met de voormatrijs. Het gevolg is dat de voormatrijs zich eerst volledig scheidt van het blokje, en pas daarna de pinnen het blokje uit zullen stoten. Op de volgende tekening zijn de platen te zien waaraan de pinnen en de letters bevestigd zijn. Deze zitten dus aan de achterkant van de achtermatrijs. Ook zijn de geleidingsrails te zien. Figuur 12. Uitstootmechanisme in detailweergave. De gehele matrijs is in Unigraphics NX 3 gemodelleerd. De concepten die in de matrijs gebruikt zijn, zijn doorgevoerd naar de Moldflow analyse. 13

14 6. Samenvatting en conclusie Aan het eind van dit verslag zijn alle stappen doorlopen voor de fabricage van het ontworpen product. Na de diverse ontwerpstappen zijn er simulaties uitgevoerd, zodat de optimale instellingen bekend zijn geworden. Vervolgens is er een ontwerp voor de matrijs gemaakt, zodat met behulp van de bijgaande technische tekening de matrijs kan worden gemaakt. Vervolgens kan het blokje gegoten worden met een spuitgietmachine. Tot slot kan gesteld worden dat het een zeer leerzame casus was. Het bleek nog lastig om van schets op papier te komen tot een uitvoerbaar ontwerp. Vervolgens bleek het fine tunen van het spuitproces nogal wat werk, zeker daar het simulatieprogramma nogal wat rekentijd vroeg. Vervolgens moest de keus gemaakt worden waar de aanspuitkanalen komen te liggen en tot slot moest het ontwerp van de matrijs gemaakt worden. Interessant hierbij was dat voor de tegengekomen problemen telkens als groep een oplossing moest worden gezocht. Uiteindelijk is het natuurlijk fantastisch om te zien dat van een paar ruwe schetsen een compleet model en matrijs is gemodelleerd en daarbij logisch is nagedacht over de te nemen stappen. De grote wens hierbij is natuurlijk om het product daadwerkelijk in handen te mogen hebben 14

15 Literatuurlijst [1] Polymeren, van keten tot kunststof. A.K. van de Vegt & L.Govaert. Vijfde druk. Pagina s 230 t/m 233. [2] Polymeren, van keten tot kunststof. A.K. van de Vegt & L.Govaert. Vijfde druk. Pagina s 16 t/m 20 en pagina s 264 t/m

16 Bijlage A. Overige projecten en resultaten in Moldflow Zoals al duidelijk in het verslag is geworden zijn er behoorlijk wat projecten uitgevoerd. Hieronder de resultaten van de belangrijkste projecten die tot het uiteindelijke resultaat hebben geleid: Gasinjectie met een delay van 1s en een druk van 3 MPa Figuur 13. De vultijd van het product bij de gegeven delay en druk. Figuur 14. De gaskern van het product bij de gegeven delay en druk. Figuur 15. Het polymeer gedeelte van het product bij de gegeven delay en druk Zoals kan worden gezien geven de vultijd en de gaskern goede resultaten, maar wordt het polymeer door het vroege inspuiten van het gas of door het met een te hoge druk inspuiten van het gas weggeblazen. 16

17 Gasinjectie met een delay van 1s en een druk van 1 MPa Figuur 16. De vultijd van het product bij de gegeven delay en druk Figuur 17. De gaskern van het product bij de gegeven delay en druk Figuur 18. Het polymeer gedeelte van het product bij de gegeven delay Zoals kan worden gezien geeft de gaskern nog steeds goede resultaten, maar wordt het polymeer door het vroege inspuiten van het gas weggeblazen. De hoogte van de druk kan natuurlijk niet worden uitgesloten, maar in vergelijking tot het vorige project is de druk veel lager. Het belangrijkste verschil met het vorige project is de langere vultijd, doordat er niet genoeg druk is om het gebied rondom de letters volledig te vullen. 17

18 Gasinjectie met een delay van 2s en een druk van 3 MPa Figuur 19. De vultijd van het product bij de gegeven delay en druk. Figuur 20. De gaskern van het product bij de gegeven delay en druk. Figuur 21. Het polymeer gedeelte van het product bij de gegeven delay en druk. Zoals gezien kan worden geven deze instelling goede resultaten, maar is er voor een hogere druk gekozen als uiteindelijke instelling. De redenen hiervoor zijn te vinden in het hoofdstuk simulaties. 18

19 Bijlage B Technische tekening matrijs 19