Simulace nestacionárního radiačního ohřevu skořepinových forem
Loading...
Date
2016
Authors
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
Technologie na výrobu měkčených automobilových doplňků, využívaná ve firmě Magna Exteriors Bohemia s.r.o [dále jen Magna] se nazývá Slush moulding. Technologie je především vhodná na výrobu umělých kůží používaných na měkčené interiérové části vozidel, např. na palubní desky automobilů, výplně dveří apod. Jedná se o metodu radiačního ohřevu skořepinových forem, dodávajících výslednému produktu vhodný tvar, tloušťku a designový reliéf. Polohování infračervených zářičů kolem výrobní formy se provádí s podporou simulací. Původní metoda simulace, založená na komerčních CAD a CAE systémech byla již nevyhovující. CAD softwary nebyly svými funkcemi vhodné pro manipulaci se zářiči a radiační simulace v CAE softwarech nerespektovala reálné vyzařovací vlastnosti používaných typů infračervených zářičů. Teplotní simulace v komerčním CAE také nebyla vhodná pro implementaci regulace teploty, která je nezbytná během ohřevu skořepinové formy. Původní metoda simulace byla zdlouhavá a neumožňovala návrh více variant radiačního ohřevu. Cílem disertační práce bylo zpřesnit a zrychlit technickou přípravu radiačního ohřevu výrobních forem návrhem nové simulační metody. Nutnou součástí disertační práce bylo též naprogramování nového simulačního prostředí, umožňujícího výrobci umělých kůží zefektivnit výrobu umělých kůží. Pro vývoj nového simulačního prostředí bylo nutné vhodnou experimentální metodou identifikovat vyzařovací charakteristiky používaných typů infračervených zářičů. Tato měření se stala základem simulace teplotní okrajové podmínky, představující rozložení hustoty tepelného toku na povrchu formy. Pro výpočet nestacionárního teplotního pole, měnícího se i v důsledku zásahů regulace, bylo nutné navrhnout algoritmus pro rychlý výpočet výsledné teploty povrchu formy. V rámci optimalizačních smyček může uživatel vyvinutého softwarového prostředí optimalizovat konfiguraci pozic zářičů a jejich řídících termočlánků a současně hledat vhodné parametry regulace teploty. Simulace nestacionárního teplotního pole povrchu formy bylo též nutné ověřit měřením skutečných teplot ve výrobní lince.