利用虚拟成型软件实现精确而快速的面罩生产

从2020年4月起，SIGMA工程有限公司、阿博格和其他许多合作伙伴联合开展了一项防止新冠肺炎病毒传播的新项目。

现在，注塑成型LSR（液态硅橡胶）面罩的生产正在全速进行。

SIGMASOFT?Virtual Molding 虚拟成型软件被用于确定和优化注射点、压力、温度分布、空气滞留和 LSR材料的交联。

定模板（左）和动模板（右）在180℃下循环10次依然稳定

位于德国亚琛的SIGMA工程有限公司（以下简称SIGMA）参与了一项生产多功能面罩的跨公司项目，以为防止冠状病毒传播提供帮助。

不只是可行性研究

为了实现面罩的顺利生产，在对模具进行切削加工之前，SIGMA的项目工程师 Tobias Sonntag利用SIGMASOFT?Virtual Molding虚拟成型软件对注射点的位置、排气系统和热设计进行了评估。

对工艺参数及所需固化时间的预测也是该模拟的一个重要结果。

“我们研究了许多不同的因素，但重点是部件的质量和光学特性，当然还有用户使用的安全性，即拥有一个无空气滞留或其他缺陷的完美部件。同时，快速且节省资源的工艺设计对我们而言也非常重要。”Sonntag在谈及该项目对部件的要求时说道。

通过模拟提高能效并节省资源

面罩填充压力模拟结果

无需猜测模具如何达到其热稳定状态，因为SIGMASOFT?Virtual Molding虚拟成型软件能精确计算出所需的循环次数，这确保了大批量生产的可靠性。

为了精确控制温度分布，根据仿真结果，将模具中温度传感器的数量增加到了6个，并对它们的位置进行了优化，这样，就可以对加热筒进行集中调节。

此外，对模具的最佳绝缘则将所需的能耗降至最低，避免了浪费能源。

从模具设置到填充计算和热分布，SIGMA在24小时之内就完成了该项目的模拟。

采用瓦克提供的非后固化Elastosil LR 5040 LSR材料，每次循环可在180℃的温度下注塑成型4个部件。

因此，在使用最佳绝缘、6个温度传感器和可调节加热筒的模拟中，首次建立并优化了4个型腔所需的对称温度场，然后由Polar-Form在模具制造中予以实现。

“在无部件和工艺参数可参考的压力下设计模具是SIGMASOFT?Virtual Molding虚拟成型软件的优势。”Thomas Klein总结说，“因为一切都必须马上顺利展开，因此合作伙伴们承受了巨大的压力。让我们非常高兴的是，模具首先在计算机模拟中运行起来，从而避免了错误。这样，高效的加工工艺很快就被创建出来。感谢所有合作伙伴为成功作出的共同努力。”