從2020年4月起,SIGMA工程有限公司、阿博格和其他許多合作伙伴聯合開展了一項防止新冠肺炎病毒傳播的新項目。
現在,注塑成型LSR(液態硅橡膠)面罩的生產正在全速進行。
SIGMASOFT®Virtual Molding 虛擬成型軟件被用于確定和優化注射點、壓力、溫度分布、空氣滯留和 LSR材料的交聯。

定模板(左)和動模板(右)在180℃下循環10次依然穩定
位于德國亞琛的SIGMA工程有限公司(以下簡稱SIGMA)參與了一項生產多功能面罩的跨公司項目,以為防止冠狀病毒傳播提供幫助。
“我們注意到,公眾及我們自己的員工對防護面罩的需求量都很大,這使得該項目的合作備受歡迎。”SIGMA的總經理Thomas Klein在談及當前形勢時表示,“憑借與阿博格和Polar-Form等合作伙伴之間成功而專注的合作,使我們能夠在最短的時間內模擬出整個LSR成型模具的布局,優化模具的設計以提高加工效率和耐用性。”
不只是可行性研究
為了實現面罩的順利生產,在對模具進行切削加工之前,SIGMA的項目工程師 Tobias Sonntag利用SIGMASOFT®Virtual Molding虛擬成型軟件對注射點的位置、排氣系統和熱設計進行了評估。
對工藝參數及所需固化時間的預測也是該模擬的一個重要結果。
“我們研究了許多不同的因素,但重點是部件的質量和光學特性,當然還有用戶使用的安全性,即擁有一個無空氣滯留或其他缺陷的完美部件。同時,快速且節省資源的工藝設計對我們而言也非常重要。”Sonntag在談及該項目對部件的要求時說道。
通過模擬提高能效并節省資源

面罩填充壓力模擬結果
無需猜測模具如何達到其熱穩定狀態,因為SIGMASOFT®Virtual Molding虛擬成型軟件能精確計算出所需的循環次數,這確保了大批量生產的可靠性。
為了精確控制溫度分布,根據仿真結果,將模具中溫度傳感器的數量增加到了6個,并對它們的位置進行了優化,這樣,就可以對加熱筒進行集中調節。
此外,對模具的最佳絕緣則將所需的能耗降至最低,避免了浪費能源。
從模具設置到填充計算和熱分布,SIGMA在24小時之內就完成了該項目的模擬。
采用瓦克提供的非后固化Elastosil LR 5040 LSR材料,每次循環可在180℃的溫度下注塑成型4個部件。
因此,在使用最佳絕緣、6個溫度傳感器和可調節加熱筒的模擬中,首次建立并優化了4個型腔所需的對稱溫度場,然后由Polar-Form在模具制造中予以實現。
“在無部件和工藝參數可參考的壓力下設計模具是SIGMASOFT®Virtual Molding虛擬成型軟件的優勢。”Thomas Klein總結說,“因為一切都必須馬上順利展開,因此合作伙伴們承受了巨大的壓力。讓我們非常高興的是,模具首先在計算機模擬中運行起來,從而避免了錯誤。這樣,高效的加工工藝很快就被創建出來。感謝所有合作伙伴為成功作出的共同努力。”