Moldex3D aiuta Blackcad Engineering a progettare uno scudo facciale anti-Covid19
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Profilo cliente
•Cliente: Blackcad Engineering
•Paese: Polonia
•Industria: Medicale
•Soluzioni: Pacchetto Professionale Moldex3D, Studio, Ottica, Viscoelasticità, Flusso, Packing
L'obiettivo principale di Blackcad Engineering è quello di sforzarsi continuamente di sviluppare ed espandere le proprie competenze e servizi. Blackcad Engineering continua a investire in sistemi di simulazione e ottimizzazione e nelle più recenti tecnologie di scansione 3D e stampa 3D. Blackcad Engineering offre ai clienti una gamma completa di servizi di ingegneria ai massimi livelli. (Fonte: https://blackcad-engineering.com/)
Sintesi
Nell'attuale periodo della pandemia da coronavirus, molte istituzioni partecipano alla cosiddetta "Iniziativa di risposta COVID-19". L'idea ha la sua manifestazione nel settore come una massiccia produzione di attrezzature, di diverso tipo, per la protezione personale (DPI) come maschere e scudi facciali. L'idea di questo particolare prodotto è nata dalla necessità di una produzione rapida in un'unica fase dello scudo facciale, che in precedenza era assemblato da almeno tre componenti: uno scudo, un copricapo e una cinghia. Il progetto di Blackcad mirava a rendere disponibile un prodotto pronto all'uso da indossare direttamente dopo il processo di stampaggio a iniezione.
Sfide
•Creazione di un progetto modellabile di un prodotto dedicato
•Garantire adeguate proprietà ottiche dello schermo facciale e un adeguato comfort di utilizzo
Soluzioni
Moldex3D Professional è stato utilizzato non solo per modellare il sistema per identificare i tipici difetti del processo di stampaggio, come, ad es., un eccessivo valore di pressione, ma anche per simulare le proprietà ottiche delle parti stampate a iniezione ed eliminare i difetti.
Benefici
•Individuazione precoce dei difetti che rendevano impossibile la produzione di parti stampate a iniezione
•Difetti ottici identificati e risolti con successo che in precedenza rendevano il prodotto difficile da utilizzare
•Aiutare le persone a ripararsi e combattere la diffusione della pandemia
Caso di studio
In questo progetto, Blackcad ha cercato di progettare uno scudo facciale stampato a iniezione che può essere direttamente "avvolto" su una testa umana e utilizzato quasi istantaneamente dopo il processo di stampaggio a iniezione, senza assemblare parti aggiuntive (prodotto all-in-one).
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In primo luogo, è stata eseguita una simulazione FPW (Flow, pack and warp) standard. In questa simulazione, abbiamo notato un valore di picco molto alto della pressione all’ugello in fase di flusso (136 MPa).
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Pertanto, lo spessore complessivo della parete era stato modificato da 1,5 mm a 2,0 mm ed è stata eseguita una nuova simulazione FPW. Questa volta Blackcad ha ottenuto un risultato di pressione di all’ugello migliore, ma con difficoltà di riempimento.
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Successivamente, si è introdotto un flow leader per fornire una migliore distribuzione della fusione lungo la geometria della cinghia.
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Il cambiamento ha portato a una cavità completamente riempita, ma il valore della pressione era ancora piuttosto alto e ha portato anche a sollecitazioni residue indotte dal flusso.
Quest’ultimo problema può ovviamente portare a scarse proprietà ottiche dello scudo facciale di nuova progettazione.
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Dopo aver consultato il fornitore di materiali, si è deciso di utilizzare un’alternativa meno viscosa del TPE che Blackcad stava precedentemente utilizzando nella simulazione. Il nuovo modello a maglie ibride era stato realizzato all'ANSA per la simulazione Flow, Pack, Warp e Optics.
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Risultati
Con le simulazioni Moldex3D, Blackcad è stata in grado di identificare parti stampate che potrebbero potenzialmente avere difetti o potrebbero essere impossibili da produrre.
Inoltre, la capacità di simulare le proprietà ottiche della parte consente di prevedere eventuali difetti già sperimentati dall'utente finale e che potrebbero essere stati indotti da tipici problemi di stampaggio.
Questo costituisce un enorme vantaggio per i clienti.
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Przemyslaw Narowski, ingegnere CAE presso Blackcad Engineering