Introducción a Moldflow Plastics Advisers 7.0

Más facilidades para los análisis preliminares en el diseño de piezas y moldes

Redacción PU01/02/2004
Desde su lanzamiento en 1997, el software de diseño para fabricación, Moldflow Plastics Advisers (MPA), ha revolucionado la forma en que los diseñadores de moldes y piezas de plástico optimizan su trabajo. A diferencia del software de Moldflow Plastics Insight (MPI), que ofrece un conjunto completo de módulos para simular de la manera más precisa posible todas las etapas del proceso de fabricación de moldes para la inyección de termoplásticos y termoestables, los productos MPA ofrecen las herramientas de análisis preliminares más utilizadas en las etapas conceptuales del diseño de piezas y moldes. Los productos MPA han sido diseñados para el “analista casual”, que suele ser alguien cuyo trabajo principal no es la simulación del proceso de inyección, y ofrecen respuestas a preguntas básicas acerca de la fabricabilidad como “¿Vamos a poder llenar la/s pieza/s?”, ¿Dónde van a ubicarse las líneas de soldadura?”, ¿Vamos a poder inyectar con garantías la/s pieza/s?, etc. Como resultado, las herramientas MPA son ampliamente utilizadas por diseñadores de moldes y piezas, fabricantes de moldes, especialistas en diseño industrial, asesores de diseño, e incluso por analistas avanzados de CAE, que se valen de los logros de MPA para determinar qué casos precisan el análisis más detallado disponible en los módulos MPI.
A lo largo de los años, las posibilidades del software MPA se han incrementado hasta tal punto que han logrado pasar de analizar sólo la geometría de la pieza a ser capaces de analizar el molde hasta el final, con su sistema de alimentación (frío/caliente), moldes multi-cavidad e incluso moldes para familias de piezas. Los resultados disponibles en los análisis de MPA han aumentado también hasta abarcar otros aspectos, como presiones, temperaturas, marcas de flujo, calidad de la refrigeración del molde y determinación de la ubicación del punto/s de inyección. Las nuevas posibilidades de análisis y resultados incorporadas al software de MPA a través de los años son la respuesta directa a las exigencias del mercado, y tienen como finalidad ayudar a los clientes a reducir el tiempo de salida al mercado de sus productos e incrementar la calidad general de sus diseños y procesos de inyección de piezas, además de garantizar que los proyectos se lleven a cabo respetando las limitaciones de los presupuestos.

MPA 7.0 contiene nuevas funcionalidades muy interesantes y algunas mejoras destinadas a incrementar la productividad del usuario, estrechar la colaboración con usuarios expertos y asesores y optimizar aún más el diseño y el proceso de las piezas. Además de esto, hay disponibles dos nuevos módulos incorporados que permiten ampliar las posibilidades de Moldflow Mold Adviser con la nueva versión MPA 7.0: uno para analizar la tendencia a deformar de la pieza, y otro para evaluar y optimizar el diseño de circuitos de refrigeración del molde. Este documento describe en detalle las características y mejoras de MPA 7.0, incluyendo lo siguiente:

  • Herramienta de consulta con el asesor (Connect to Consultants) facilita la comunicación entre el usuario de MPA y un experto/asesor en plásticos.
  • Nuevas herramientas de optimización amplían las capacidades de optimización del software de MPA por medio de un asesor de materiales/proceso y un asesor de sistemas de alimentación.
  • Módulos de ampliación de Moldflow Mold Adviser permiten a los diseñadores de piezas y moldes evaluar y optimizar el diseño y rendimiento de la pieza inyectada y el diseño del sistema de refrigeración.
  • Mejoras solicitadas por los clientes incluyen una representación gráfica de orientación de materiales y fibras, así como nuevas herramientas de modelado para sistemas de alimentación.

Herramienta “Connect to Consultants”

MPA 7.0 incorpora una utilidad que facilita la colaboración y la capacidad de control que proporcionan Moldflow Part Adviser y Moldflow.

Los resultados del análisis de Mold Adviser se ofrecen a un experto o asesor designado por el usuario; por lo general, suele ser alguien perteneciente a la organización del usuario. Esta herramienta permite al experto/asesor ayudar al usuario de MPA a interpretar los resultados, resolver los problemas que puedan surgir, sugerir diseños alternativos y mejorar la comprensión global del usuario en el empleo del software de MPA. Es una herramienta tan poderosa como sencilla de configurar y manejar. Como punto de partida, el usuario especifica en el programa la dirección de correo electrónico del experto/asesor. A partir de este momento, se podrá notificar al experto/asesor por correo electrónico siempre que surja un problema concreto. La notificación se puede enviar manual o automáticamente. En modo manual, el usuario de MPA inicia la llamada al experto/asesor. Este procedimiento permite elegir el mejor medio para hacer llegar al experto/asesor la máxima información que le facilitará conocer el problema y encontrar la solución idónea: enviar el modelo, enviar un informe o ambos. En modo automático, el experto/asesor puede establecer los criterios que le notifiquen automáticamente la existencia de un problema. Los criterios pueden ser específicos de un modelo concreto o el historial de tendencias basado en resultados. La última opción permite detectar los problemas incluso antes de que se presenten. La herramienta de conexión con el asesor establece una relación de tutoría entre el usuario de MPA y el experto/asesor designado en la organización y garantiza la aplicación eficaz de la tecnología, al tiempo que transforma un usuario novato de MPA en un usuario informado sobre los procesos de desarrollo.

Nuevas herramientas de optimización

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Los usuarios de Moldflow Part Adviser y Moldflow Mold Adviser podrán optimizar el proceso de selección de materiales evaluando distintos materiales e identificando el que tenga la ventana de proceso más grande y el tiempo de enfriamiento más reducido para cada diseño de pieza. Para ello, basta con seleccionar primero un número cualquiera de materiales y ejecutar a continuación el programa de análisis de la ventana de proceso (Molding Window Analysis). El programa compara la ventana de proceso de cada material, así como los tiempos de enfriamiento máximo y medio de la pieza.

A partir de esta comparación, el El uso de Moldflow Mold Adviser permite a los diseñadores de moldes obtener las máximas ventajas del Runner System Adviser , que amplía las posibilidades de las herramientas de optimización del diseño de entradas de material (presentadas en MPA 6.0), y permite autodimensionar el tamaño del bebedero, los ramales de alimentación y la boquilla en el punto de inyección del sistema.

Un proceso de fabricación optimizado contribuye a reducir los índices de rechazo, mejorar la productividad y minimizar los costes de producción.

Gracias a la automatización del proceso de diseño, los diseñadores de moldes tendrán un problema menos que resolver a la hora de diseñar los moldes. Mientras se diseña la alimentación, el usuario puede marcar las zonas (o el ramal completo) cuyo tamaño desea ajustar automáticamente. El programa calcula las dimensiones más adecuadas a cada segmento marcado en el sistema y actualiza automáticamente el análisis de la inyección con las dimensiones calculadas. El diseñador puede revisar los cambios introducidos y obtener información detallada sobre las razones que hacen necesario el cambio de dimensiones.

Módulos de ampliación de Moldflow Mold Adviser

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MPA 7.0 lleva integrados dos nuevos módulos de Moldflow Mold Adviser capaces de ampliar sus posibilidades para evaluar rápidamente y optimizar el rendimiento de las piezas y el diseño del sistema de refrigeración.

El análisis de compactación se puede utilizar para optimizar la segunda fase del proceso de moldeo por inyección a fin de obtener el equilibrio perfecto entre calidad , coste de la pieza y duración del ciclo. El análisis tiene como finalidad establecer unos perfiles de compactación ( presión y tiempo) óptimos . A partir del análisis, el usuario puede revisar la contracción volumétrica del material, el tiempo de ciclo y la temperatura media de la pieza. Un alabeo de pieza no detectado puede suponer un problema muy costoso de resolver cuando un molde se encuentra en fase de producción. Adicionalmente, con Perfomance Adviser se pueden visualizar, de forma superpuesta, la geometría original y la geometría deformada.

El nuevo indicador de alabeos de MPA 7.0 es una representación gráfica a modo de semáforo (parecido al gráfico de Confidence of Fill actual) que resalta las áreas en las que la deformación de una pieza supera el nivel límite definido por el usuario respecto a un plano de referencia especificado por el usuario. Éste podrá seguir investigando para obtener información adicional sobre el origen del alabeo (diferencias de refrigeración, diferencias de contracción y orientación del material) y encontrar sugerencias para resolver el problema, de modo que podrá evaluar si los cambios introducidos en la pieza o en el diseño del molde, en el material o las condiciones del proceso conseguirán reducir las deformaciones de la pieza a un nivel aceptable.

Diseño y evaluación del sistema de refrigeración

Ahora los diseñadores de moldes pueden diseñar y evaluar la disposición de los circuitos de refrigeración para lograr un enfriamiento uniforme del molde con el mínimo ciclo, ya que es posible modelar y evaluar los canales de refrigeración, así como los pozos, fuentes y boquillas de un circuito convencional. El análisis supone el punto de partida para obtener la temperatura y el tiempo de enfriamiento de las piezas. El gráfico de temperatura de la pieza resulta útil para identificar los puntos de concentración de calor y las zonas donde el enfriamiento no es uniforme. Después, el diseñador puede considerar los cambios que deben introducirse en la pieza y en los moldes para subsanar estos problemas.

El gráfico del tiempo de enfriamiento sirve para identificar las zonas en las que la duración del enfriamiento es mayor (en relación a la media) y, por lo tanto, afecta al tiempo total de ciclo. Por otra parte, el análisis ofrece distintos resultados relacionados con los circuitos de refrigeración, incluido el número de Reynolds (como medida del grado de turbulencia del fluido refrigerante), la presión y la temperatura. Todos estos datos pueden contribuir a mejorar al máximo la eficacia del sistema de refrigeración.

Mejoras orientadas al cliente

MPA 7.0 incorpora algunas de las mejoras sugeridas por los usuarios. Entre ellas se incluye un gráfico orientado a materiales y herramientas de traslación para el sistema de refrigeración.

El gráfico de la orientación superficial del material muestra la orientación de las moléculas del polímero y/o las fibras (si las hay) en la superficie de la pieza al final del llenado. Este gráfico permite estimar cualitativamente la resistencia mecánica de la pieza, especialmente en las zonas próximas a las líneas de unión. Una orientación uniforme proporciona una mejor calidad superficial, mientras que una orientación diferencial puede producir contracciones diferenciales y alabeos en la pieza. Los diseñadores de piezas y moldes pueden evaluar alternativas en la ubicación de los puntos de inyección que les permitan reducir la orientación diferencial.

El usuario de Moldflow Mold Adviser puede beneficiarse de las ventajas que supone el uso de las nuevas herramientas de modelado con las que podrá trasladar, rotar, y aplicar simetría en los diferentes componentes del molde. Anteriormente estas herramientas estaban limitadas única y exclusivamente a la geometría de la pieza. Estas herramientas, altamente solicitadas por los clientes, permiten a los moldistas diseñar de forma rápida y efectiva los sistemas de alimentación aumentando así la productividad.

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