ポリウレタン発泡成形解析3D TIMON® -
FoamMolding

ポリウレタンの化学発泡による
密度変化を考慮した解析が可能に

「3D TIMON®」の機能をベースに、ポリウレタンの化学発泡に関する解析が可能なモジュールを開発しました。充填パターンや温度・圧力、密度変化、硬化反応率などをシミュレートすることで、トライ&エラーを削減するための注入条件を効率的に検討することができます。

お客様の課題

要求品質を満たす製造条件を効率的に突き止めたい

ポリウレタンの発泡成形では、一般的な樹脂の射出成形と異なり、注入停止後の化学反応によって樹脂内に気泡が生成され、その気泡が成長することで、体積が膨張して金型に充填されていきます。こうした経験から勘と経験に頼る方法では挙動を予測しづらく、トライ&エラーの繰り返しとなってしまうため、シミュレーションによる効率化が求められています。

こんなことでお困りではありませんか?
勘と経験に頼った
予測がしづらい
  • 狭い流路スペースでショートショットができないか
  • 偏肉部ではどのような挙動をするのか
  • エアの巻き込みは発生しないか
  • 最終充填位置はどこか。エアベントはどこに配置すればよいか
  • 密度分布はどのようになるか
注入条件を
効率的に検討したい
  • 材料の注入位置・点数・向き、注入時間
  • 最適な注入液の比率

メリット

ポリウレタン発泡に特有の成形現象の発生を予測。
最適な製造条件の検討を支援します。

  • 充填パターンのコントロールが容易に
  • 充填バランスの取れた注入位置・点数・向きを検討することができます。
  • エアベント位置の効率的な検討が実現
  • エアの巻き込みの発生状況や最終充填位置から、エアベントの最適な位置をより正確に検討するとができます。
  • 密度変化も正確に予測
  • 密度が低下していく様子を解析で可視化でき、要求水準に達しているかどうかを判断することができます。

機能・特徴

3D TIMON®で蓄積された解析技術をポリウレタン発泡成形に拡張

当社の射出成形CAE「3D TIMON®」は、高精度な解析を行えるソフトウェアとして多くのお客様にご愛顧いただいています。3D TIMON® - FoamMoldingは、 この3D TIMON®の機能をベースに開発されたポリウレタン発泡成形パッケージ。ウレタン発泡による体積変化(密度変化)を計算し、ウレタンがキャビティ内に充填する際どのような状態になるかをシミュレーションできます。なお、材料データはビーカーフリー発泡試験により測定した温度、体積・密度、粘度データなどから作成します。

  • 解析で重力を考慮することが可能。注入位置や金型の傾きの影響を充填パターンに反映

  • エア巻き込みや最終充填位置等の充填挙動や密度変化を迅速・簡単に予測

  • 自動車のインストルメントパネルへの適用実績あり

今後もお客様のご要望に応じて機能拡張を図っていきます。

ビーカー試験と解析の結果比較

解析結果が実測データと高い精度で一致することを確認済

  • 反応率

    反応率

  • 密度

    密度

主なインプットとアウトプット

  • インプット

    成形条件

    注入位置・点数・向き、時間

    金型温度等

    材料データ

    反応速度パラメータ(Kamalモデル)

    粘度パラメータ(Andrade & Castro-Macoskoモデル)

    密度パラメータ(ビーカー試験による密度変化データ)

  • アウトプット

    充填パターン、圧力、温度、流速、粘度、硬化反応率、密度分布

重力の影響を考慮した解析結果

  • 注入点:上

    注入点:上

  • 注入点:横

    注入点:横

充填パターン

充填パターン

インストルメントパネルでの解析事例:密度の時系列変化

注入停止後は発泡による充填が進行し、密度は低下していくことがわかる

密度の時系列変化

サポート

  • 解析用材料データの作成からサポートいたします。
  • ご導入前の検証から、教育、立ち上げ、定着化支援まで一貫してお手伝いします。
  • 特殊な成形方法、金型の場合でもお気軽にご相談ください。

3D TIMON® - FoamMoldingの製品紹介資料を
ダウンロードいただけます。

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