Plastics_5_2021

П Л А С Т И К С № 5 ( 2 1 1 ) 2 0 2 1 w w w . p l a s t i c s . r u 33 рис. 2 данные получены при относительно малой скорости впрыска, повышение скорости впрыска увеличивает размах изменения температуры расплава. Влияние метода расчета Выбор метода расчета (3D или 2,5D) и соответствующе- го типа сетки для оформляющей полости (методы расчета и типы сетки рассмотрены в [7]) влияет на возможность или невозможность учета в цифровой модели литьевого про- цесса важных физических явлений, которые происходят на его стадиях. Двухмерное течение расплава в 2,5D-методах для поверхностной сетки или сетки, построенной на «сре- динной плоскости» (midplane), ограничивает возможность корректного прогнозирования растекания расплава в оформляющей полости, в частности для толстостенных из- делий, учета охлаждения торцевых поверхностей, форми- рования застойных зон. При 2,5D-расчете в оформляющей полости для литни- ковых каналов используется модель одномерного течения, так как применение 2,5D-модели для литниковой системы, кроме некоторых исключений, является некорректным по условиям охлаждения расплава в канале. Во многих от- ношениях 3D-моделирование течения в оформляющей по- лости и литниковых каналах дает преимущества, поскольку позволяет учесть дополнительные факторы и явления при течении и охлаждении расплава, а также формировании напряженно-деформированного состояния отливки. Одна- ко 3D-расчет значительно увеличивает время вычислений, и для его сокращения приходится использовать более мощ- ные компьютерные системы. Цифровая модель материала В цифровую модель процесса также входят уравнения, описывающие зависимость характеристик материала от соответствующих условий, которые называют уравнениями состояния или цифровой моделью материала. Для возмож- ности учета явлений или факторов с помощью модели про- цесса необходимо использовать определенные уравнения состояния материала, поэтому далее цифровая модель ма- териала выделена из цифровой модели процесса. При расчетах литья под давлением применяют несколь- ко уравнений состояния, например для зависимостей эф- фективной вязкости расплава от скорости сдвига, темпера- туры и давления (модель эффективной вязкости), удельного объема термопластичного материала от температуры и давления (модель PVT-свойств) и другие. Из-за отсутствия информации в базах данных обычно не учитывают влияние давления на эффективную вязкость, хотя известно, что это влияние существенно. Также часто не рассматривают влия- ние скорости охлаждения на PVT, хотя для ненаполненных кристаллизующихся материалов скорость охлаждения яв- ляется одним из важнейших факторов. При течении расплавов термопластов наблюдается анизотропия теплопроводности, так как коэффициент теплопроводности в направлении течения существенно превышает аналогичное значение в поперечном направ- лении. Анизотропия теплопроводности не принимается во внимание в современных цифровых 3D-моделях процесса заполнения, а при 2,5D-расчете предполагается отсутствие На правах рекламы