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蔡司扫描仪ATOS:优化塑料加工及注塑成型工艺链-马路科技

2023-06-14 16:02 作者:马路科技三维扫描仪  | 我要投稿

在塑料工程中,三维计量技术能够支持并加速注塑成型,吹塑成型和热成型工艺从样品和模具设计,到首件检测报告,再到装配分析和负荷测试的所有阶段。

GOM ATOS作为一款光学三维坐标测量系统,能够以非接触式的方式测量样品、电极、模具和注塑零件的完整型面,不受测量对象大小限制。与接触式测量技术相比,这种测量方式能更迅速、完整地捕捉到复杂自由曲面轮廓。

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注塑成型工艺链

全场表面测量加快了首件检测速度和模具的针对性修正,从而缩短了生产交货期限。质量控制贯穿生产过程中的每个环节,测量和整个评估过程均可实现自动化。

01 材料特性

应用 —测试流程有助于材料制造商确定材料特性并建立材料卡片。了解不同塑料的特性则为合理设计零件(CAD)、开发功能性工具、进行真实模拟(CAE)、优化产品种类、模具设计以及注塑成型工艺提供了可靠基础。

  • 拉伸测试、压力测试、剪切和弯曲测试

  • 异向性和杨氏系数测试

  • 流变曲线绘制

  • N值与R值分析

  • 材料的比较和选择

优势 — 确定材料的性能,如弹性和塑性应变值,以及纤维方向和长度的影响等,从而优化材料选择。对再生合成材料的材料特性进行可重复测定,判断同一批材料的质量波动,进行进料检验等。

02 CAD / PMI —设计

应用 — 如果设计时已为部件CAD模型提供检验特征,则通过PMI ( FTA数据或MBD数据) 即可直接进行三维测量和检测,无需图纸。需要修正模具(高级CAD建模),则通过全场几何形状测量,将组件和模具的几何形状反馈和调整应用于已有的CAD数据。

  • 在CAD中进行产品生命周期管理(PLM)规划检验

  • PMI界面(CATIA, PRO-E, NX)

  • 材料翘曲和收缩补偿

  • 所需的项目均集成在CAD中

优势 — PMI数据及三维设计模型的公差参数可被直接输入并进行评估。在部件生产前,利用CAD数据集测量规划,得以加快新产品的开发进程和生产流程。利用检测数据,确保在整个PLM 中进行持续控制(中央元件管理)。

03 CAE — 模拟与验证

应用 — 仿真模拟用于对注塑成型过程中的模具注塑、注入口、保压、温度控制和注塑时间进行计算和可视化处理。其目的是通过预测材料行为和工艺参数,防止错误,并优化材料的使用、循环周期和机器尺寸。具体方法是把模拟的几何形状的型面数据与仿真或实际组件的测量值进行数值上的比较。

  • 材料翘曲、收缩以及厚度极限

  • 网格模拟数据处理

  • 网格处理(精细处理、补孔、修补等)

  • 仿真件和实际组件的比较

  • 注塑成型件仿真验证


优势 — 对材料选择,评估模具和优化工艺参数起到支持作用。通过有限元仿真验证,可积累专业知识,确保数值模拟的可靠性。基于模拟参数进行趋势分析,以确保后续工艺中制定可靠决策(寻找最佳网格)。

04 CAD / CAM — 模具与电极

应用 — 利用三维数字化技术,可有效节省制模及其维护所花费的时间和费用。通过在早期实行工艺流程把控,可以有效减少模具,尤其是多型腔模具的迭代次数。标称与实际数值的比较为模具数控加工过程各个阶段的质量控制提供支持。在试模阶段,基于三维测量数据,可以有针对地修正模具,并减少材料耗费。

  • 多型腔优化

  • 电蚀区域检查以及电极制作

  • 针对性的模具修正

  • 磨损控制

  • 动态三维运动分析

优势 — 根据模具验证过程中塑料件的翘曲和变形测量,可进行目标模具优化。虚拟装配分析可用于检测合模状态和刀具偏移量。模具的动态三维运动分析可帮助识别不同浇注参数下工具的相对运动(模具排气)。

05 注塑件及首件检测

应用 — 全场型面和尺寸分析包括完整的测量和检测报告(FAI),可确保功能的实现,满足光学计量要求,并实现部件在无夹具自然状态下的检测。根据带有形状和位置公差(GD&T) 特性的检测计划 (CMM检测)、CAD模型或PMI数据集可进行首件检验。组件上所有地方都被检查。

  • 检测几何形状与材料厚度

  • 凹痕、翘曲和收缩度(局部/全部)

  • 模具曲面

  • 腔型比较

  • GD&T,GPS

优势 — 软件提供易于理解的检测结果,可帮助快速确定模具几何形状(凹痕、翘曲和收缩)以及机器和工艺参数(保压压力、温度控制、浇注时间等)的校正值。凭借软件的表面缺陷图功能,侧影功能和阵列评估功能,可以实现零件表面缺陷检查。

06 生产及系列测试

应用 — 在批量制造产品质量控制中,使用以生产为主导、自动化运作、机动的测量间,可降低废品率和减少返工时间零部件无须送至远处的计量室。在虚拟测量室(VMR)中,就可以离线对机器人运动路径和检测规划进行编程,同时测量单元仍保持工作状态。

  • 自动化质量控制

  • 生产工厂的检测报告

  • 实时趋势分析(原因/进展)

  • 统计学分析和导出(Cp/Cpk/Pp/Ppk/Min/Max/Avg/Sigma)

优势 — 一站式测量单元安装灵活,可直接应用在生产现场,迅速高效地提供测量结果。自动化测量间已集成安全性设备,短时间内即可准备就绪,由车间工人直接操作,适用于样品制造、模具制造、检测分析和生产装配。

07装配及负荷测试

应用 — 全场或基于点的在线三维追踪技术可以实现相关部件之间的对齐和定位,并将最佳的虚拟校准值应用到实际零件上。由此检测出零件的固定和装配情况,以及零件的变形和缝隙大小。通过环境试验箱和碰撞测试机,可以检验产品的生命周期。

  • 部件虚拟装配

  • 面差与缝隙分析

  • 变形分析

  • 耐久性测试和碰撞测试

优势 — 可进行样品快速装配分析,车身测量和匹配,实现连续实时呈现。通过对零件的功能性、安全性、耐久性和美观性进行温度测试和机械测试,从而优化材料选择和零件设计。凭借操作简单,安装时间短的优势,GOM测量系统正逐渐取代传统固定装置。

马路科技(RATC)成立于1996年,是以三维测量、三维扫描、逆向工程以及三维打印等先进技术为导向的科技公司,客户主要来自汽车、航空航天以及消费品等产业。马路科技共有八个服务点,有超过200名专家提供在地专业技术支持及服务。 

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