LES OUTILS DE PRÉ-DIMENSIONNEMENT UN

ASSISTANT À LA CONCEPTION DE PIÈCES

PLASTIQUES

PLAN

De la modélisation mathématique à la simulation numérique Motivations et succès

Limitations

Outils de pré-dimensionnement Motivations

Avantages et stratégie de développement

NUMPLAST: plateforme numérique pour la plasturgie

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DE LA MODÉLISATION MATHÉMATIQUE À LA SIMULATION NUMÉRIQUE

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Qu’est ce que la simulation numérique

Méthode de représentation de phénomènes physiques par ordinateur pour comprendre et prédire le comportement réel d’un système

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Quels domaines concernés ?

Transport

Services

Energie Santé

Sciences

…..

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La gamme d’outil couvre aujourd’hui la quasi-totalité des problèmes rencontrés en conception

En plasturgie

Les logiciels commerciaux pour la plasturgie

Injection

Composites

Extrusion

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Prototype numérique: Outil clé dans le développement

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Géométrie

Maillage

Mise en données

Calculs

Analyse des

résultats

Optimisation

Prototype numérique

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Avantages pour la conception et l’optimisation Gain en efficacité de développement et coût de mise au point

Test de plusieurs configurations sans coût supplémentaire en matériel / à un prototype réel

Réduction du coût de réalisation d’essais réels

Remplace les essais réels difficiles voire impossible à réaliser

Simulation prédictive -> du prototype numérique à la fabrication sans intermédiaire

Limitations des outils du commerce

Logiciels métier pour qui ? Experts du procédé/ du métier

Toutefois besoin de solides connaissances en calcul et en modélisation numérique

Lourdeur liée à la préparation du calcul (temps de mise au point )

Pas toujours adapté aux nouveaux procédés

Peu d’outils dédiés à certains procédés

Outils simples d’utilisation pour pré-dimensionner un système

Donner les bonnes orientations d’un projet rapidement

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OUTILS DE PRÉ-DIMENSIONNEMENT

Outils de pré-dimensionnement

Pourquoi ? Aide à la décision rapide et efficace

Faire les bons choix stratégiques en amont du projet

Sécuriser le projet

Pour qui ? Dédiés à un plus large public

Comment ? Mise en données simple et intuitive

Utilisation agile

Temps de calcul ≈ 1 min

Temps d’étude entre 1 et 20 min

PLATEFORME DÉDIÉE À L’INGENIERIE NUMÉRIQUE EN PLASTURGIE

Présentation de la plateforme

Accès sécurisé via un compte utilisateur:

Simulation Logiciel Formation

• Accompagnement et Expertise

Modélisation des procédés

Modélisation multi-physiques

Optimisation topologique

Tomographie X

…….

• Développement logiciels

métiers plasturgie et composites

• Développement applications

spécifiques

• Formations logiciels

• Support technique

• Formations appliquées

http://www.poleplasturgie.net/Numplast.html

Les outils de pré-dimensionnement en pratique

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Client -> fourniture d’une nouvelle pièce Données d’entrée:

Géométrie numérique

Matière PPS 65% FV

Objectifs

Chiffrer le coût de fabrication pièce [ f(tref) ]

Modéliser le procédé d’injection (Etude rhéologique) [ Input: tref ]

Optimiser le système de régulation de l’outillage [tref cible ]

Déterminer le bon choix matière (grade/famille/…) [tref ]

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Fondu

Solide tf?

Objectif: Estimer le temps de refroidissement d’une pièce plastique tf ,

basé sur un modèle plaque d’épaisseur constante

Fondu

Polymère

Tinjection Etat initial t=0s

Etat final t= tf ?

Temps [s]

Tem

péra

ture

[°C

]

0 tf ?

Tinjection

T éjection

? T=Téjection

T=Téjection

Estimation du temps de refroidissement minimal d’une pièce injectée

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Estimation du temps de refroidissement minimal d’une pièce injectée

Zone de + forte épaisseur

Zone d’épaisseur la plus représentée

Temps de ref. [s]

Ep. 3 [mm]

Ep. 4 [mm] Ep. 5 [mm]

Ep. 6 [mm]

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Estimation du temps de refroidissement minimal d’une pièce injectée

En cycle de production

Régulation existante Régulation optimisée

Temps de refroidissement [s]

[Maintien inclu] 49 32

Enveloppe de résultats -> Régulation optimisée

proche de la solution optimale

Outil d’aide à la décision

Tps d’étude ≈ de 5 à 15 minutes

Objectifs

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Vérifier le bon équilibrage des circuits

Valider le pontage des circuits entre-eux

Choix d’un thermorégulateur approprié

Maximiser les échanges de chaleur en vue d’un tref le plus faible possible

Avoir des ordres de grandeur des débits et des PdC

Résultats attendus Débits dans chaque branche Q [l/min]

Coefficients d’échange de chaque branche h [W/m².K]

Pertes de charge du réseau ΔPAB [Bar]

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Dimensionnement hydraulique des outillages

Modélisation

Q entrée Système de régulation

HydroMold

Q1

Q2

Q3

Q4

Q5

Q6

Q7 Q8

Q9

Q10

A

B

Q sortie

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Ref Ø [mm] Longueur [mm] Singularités [mm]

E1S1 8 1316 Coudes brusques 90° x 6 Coudes brusques 45° x2

E3S3 8 940 Coudes brusques 90° x 2

E5S5 8 960 Coudes brusques 90° x 8

E7S7 8 940 Coudes brusques 90° x 2

E1S1 Q=20.5%

E3S3 Q=29.6%

E5S5 Q=20.3%

E7S7 Q=29.6 %

Qin Qout

Equilibrage des circuits : NOK

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E1S1 Q=33.3%

E5S5 Q=32.9%

E3S3+E7S7 Q=33.9 %

Qin Qout

Mettre en série les circuits 3 et 7

Equilibrage des circuits : OK

Choix du thermo régulateur

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Choix du thermo régulateur

Si thermo 1

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Choix du thermo régulateur Si thermo 1

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45

Choix du thermo régulateur

Si thermo 1 , alors h > 10 000 W/m².K -> Echanges de chaleur optimaux

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E1S1 Q=15 h=35.7 [KW/m².K]

E5S5 Q=14.8 h=35.2 [KW/m².K]

E3S3+E7S7 Q=15.2 h=36.2 [KW/m².K]

Qin= 45 l/min Qout= 45 l/min

POUR ALLER PLUS LOIN

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Consultation Conception

Produit/Procédé

Réalisation moyens de fabrication

Mise au point / Diagnostique

procédé Production

ICP/D3P/M3P

MOLDTHERM

HYDROMOLD

MCOOL

PSP

AIR

MOLDSIGN

TOMO X

OSLO

XXX

XXX

XXX

Système d’information

Conception Numérique

Maîtrise du procédé

Thématiques

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Siège administratif : 2 rue Pierre & Marie Curie - 01100 Bellignat

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