Optimization the Injection Molding Process for Complex-Shaped Ceramic Orifices using Computer Simulation

• Autorzy: Kirkova O. , Tkachenko L. , Shtern M.

Warianty tytułu

PL

Optymalizacja procesu formowania wtryskowego dla otworów ceramicznych o złożonych kształtach z zastosowaniem symulacji komputerowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The flow of the feedstock during its inject into a complex-shaped mould is studied. The model of nonlinear viscosity flow is used for the feedstock behavior analysis. The dependence of the shear viscosity effective coefficient on the powder concentration in the feedstock was determined by methods of computing micromechanics. The rheological equation of the feedstock contains the stuff (particles) concentration as a parameter. Using computer simulation, the optimization of the orifice for argon-arc welding as an example of a complex-shaped mold filling with feedstock (selection of the injection gate location) has been carried out. The results showed that the most uniform mold filling and the minimum number of defects were reached in case of the injection gate location at the narrow end of the orifice.

PL

Zbadano przepływ surowca podczas wtryskiwania do formy o złożonym kształcie. Do analizy zachowania surowca wykorzystano model nieliniowego przepływu lepkości. Zależność efektywnego współczynnika lepkości ścinania na stężenie proszku w surowcu została ustalona metodą komputerowego obliczania mikromechaniki. Równanie reologiczne surowca zawiera stężenie materiału (cząsteczek) jako parametr. Za pomocą symulacji komputerowej przeprowadzona została optymalizacja otworu dla spawania w osłonie argonu jako przykład wypełniania surowcem formy o złożonym kształcie (wybór umiejscowienia otworu wtryskowego). Wyniki wskazały, iż najbardziej jednolite wypełnianie formy i minimalna ilość defektów uzyskuje się w przypadku umiejscowienia otworu wtryskowego przy węższym końcu formy.

Słowa kluczowe

EN

injection molding process; ceramics; computer simulation

PL

formowanie wtryskowe; ceramika; symulacja komputerowa

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, iss. 4
• Strony: 1045--1050
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Kirkova O.

autor

Tkachenko L.

autor

Shtern M.

• Frantsevich Institute for Problems of Materials Science, Nas of Ukraine 3, Krzhyzhanovsky Str., Kiev, 03680, Ukraine

Bibliografia

• [1] V. V. Bilovol, L. Kowalski, J. Duszczyk, Numerical simulation of the powder injection moulding process for optimisation of mould design and process parameters, Adv. Eng. Mat. 2, 127-131 (2000).
• [2] C. M. Wang, R. L. Leonard, T. J. Mc Cabe, Computational analysis of fluid flow and heat fransfer In the powder injection molding process, Adv. Powder Met. and Particul. Mater.: Proc. Int. Conf. and Exhib. Polder Met. and Particul. Mater., Nashiville, Tenn. May 16-19, 1993, 5, Princeton (N. J.), 31-34 (1993).
• [3] V. V. Bilovol, L. Kowalski, J. Duszczyk, Modelling of transient temperature fields during filling stage of powder injection moulding, Powder Met. 43 [3], 228-232 (2000).
• [4] Y. Maeda, H. Nomura, D. Sugiama, Optimisation of green compact forming conditions in metals injection moulding, J. Jpn. Inst. Met. 60 [11], 1108-1115 (1996).
• [5] O. Frolova (Kirkova), L. Tkachenko, A. Maximenko, M. Shtern, Mold filling investigation using simulation of injection molding technology, Mathematical models and numerical experiment in material science 9, 31-34 (2007) (in Russian).