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射出成形CAEシステム PLANETS "MoldStudio 3D"


 射出成形CAEシステムPLANETS MoldStudio 3D は、射出成形プロセスの樹脂の状態変化を、精密な数学モデルで表現し、射出成形プロセスを統合的に解析する『仮想成形機』です。

MoldStudio 3D トピックス


≫ 射出成形CAEシステム PLANETS MoldStudio 3D の高機能性

PLANETS MoldStudio 3D は、高粘性樹脂の射出成形プロセスで起きる様々な成形不良原因を解明し、製品・金型設計工程の期間短縮やコストダウン、品質向上のための最適化などを支援する解析&可視化ツールです。産学連携共同研究によって得た最先端技術を反映することで高機能性を持ち、特に「高精度そり解析」を実現します。


解析プログラム構成詳細

概要機能概要 専用プリ・ポストプロセッサPLAMEDIA FEPartner

● 読込可能ファイル
  • STEP
  • IGES
  • Parasolid
  • STL

MoldStudio 3D の専用プリポストプロセッサは、最先端のCG技術とメッシュ生成アルゴリズムによって開発されています。各種3次元CADデータをインポートしてSolidメッシュを自動生成する機能を標準装備し、また高精度そり解析には欠かせないShellメッシュを生成するための中立面を効率的に作成する機能も備えています。


CADデータ(Solid)

Solidメッシュ

中立面モデル

Shellメッシュ

● 主な機能

 


専用プリ・ポストプロセッサオプションプログラム 機能概要PLANETS "MoldStudio 3D"

流動解析プログラム  充填開始〜離型まで、樹脂の圧縮性を考慮した樹脂流動解析プログラム



結晶化度分布


フローフロント到達時刻





■ フィッティングツール

■ 主な解析検討項目

  • 充填開始から離型時までの金型内の樹脂熱流動挙動を計算
  • 圧力分布、温度分布、密度分布、成形品の体積収縮率分布、必要型締力などを出力
  • ウェルドライン位置の検討
  • 最終充填位置(ガス抜きに関連)の検討
  • 多点ゲートや多数個取りにおけるランナー/ゲートバランスの検討
  • ショートショットの可能性の検討
  • サイクルタイム、成形品の寸法精度などの検討
  • 結晶性樹脂の結晶化度や結晶サイズを予測
  • ボイド発生箇所における圧力上昇計算とヤケ位置の検討、ガスベント機能の検討

■ 主な機能

  • 表面張力、重力効果の考慮
  • 64bit対応
  • ピラミッド要素対応
  • 充填段階からの圧縮性(PVT)の考慮、圧力依存粘度の考慮
  • 断面急変部粘弾性、界面伝熱、エッジ・リブ伝熱効果の考慮
  • 2.5次元有限要素法解析(Shell要素)、あるいは3次元有限要素法解析(Solid要素)の選択が可能
     新規バージョンアップ機能
  • ANSYSインターフェース
  • リスタート機能
  • 樹脂の初期配置機能
  • 対称条件計算
  • シェル要素へのコーナー効果考慮により倒れこみを表現
  • 並列計算


■ 適用例

■ 微細成形へのPLANETSの適用

微細構造の射出成形やインプリント成形における、転写性などの検討にご活用いただけます。


射出成形 流動挙動


熱インプリント成形 流動挙動

(流動解析+射出圧縮/プレス成形解析)
  通常計算(左)       表面張力考慮(右)
 

■ 電子部品へのPLANETSの適用

IC封止プロセスの様々な評価にご活用いただけます。

ボイド発生によるショートショット不良の予測
表面張力によるフィレット形成予測

CSP(Chip Size Package)一括成形におけるガスベント位置の評価


金型冷却解析プログラム


金型温度分布(Solid)

金型構造や冷却管の配置を考慮して、金型内の温度分布を計算します。

■ 主な機能

  • 3次元境界要素法を採用
  • 金型境界(有限境界・無限境界)の設定が可能
  • パーティング面・入れ子などの異種金型材物性の取り扱いが可能
  • 特殊冷却管(バッフル管・バフラー管など)の取り扱いが可能

そり解析プログラム

warp
そり変形図(Solidメッシュ)
warp
そり変形図(座屈解析)

樹脂流動が停止し、時々刻々固化する過程を計算することで、成形品のそり収縮変形を予測します。 MoldStudio 3D は、樹脂温度・残留歪・異方性・流動残留応力の4つのそりの要因について、以下のように考慮することで、高精度そり解析を実現します。

  • 金型冷却,板厚分布などによる熱歪の不均一性
  • 繊維配向や分子配向による異方性物性
  • 結晶化収縮などに伴う残留歪
  • 積層シェル要素による板厚方向物性分布

■ 主な機能

  • マトリックスソルバーSMS-MFのアウトオブコア処理機能を用いた大規模計算が可能
  • 大変形,座屈計算、粘弾性クリープ計算が可能
  • そり解析起点の設定が可能
     新規バージョンアップ機能
  • 64bit対応
  • 並列計算


機能概要ANSYSインターフェイス オプションプログラムPLANETS "MoldStudio 3D"


発泡解析プログラム

化学反応モデルに基づき、ウレタンフォームなどの化学発泡における熱流動挙動を予測します。発泡数密度分布、発泡径分布を評価することで、モルフォロジーの検討も可能です。


多点ゲート発泡解析
(フローフロント)

トラバース成形流動挙動


発泡反応率

発泡セル数密度

射出圧縮/プレス成形解析

射出圧縮/プレス成形解析は、低歪化、そり低減、薄肉化などの目的で活用されている低圧成形法です。解析により、工法の有効性や成形性の確認、ランナー設計、圧縮/プレス制御条件の適正化などを行うことができます。スタンピング成形にも対応しており、シート材の配置や繊維強化による強度の検討も可能です。


スタンピング成形解析
(圧力分布)


レンズの射出圧縮成形
(フローフロント)
エアトラップを考慮した
トランスファ成形
(フローフロント)


多層多色成形解析
フィルムインサート成形解析

複数樹脂を用いる積層成形や突合せ成形で問題となる1次充填と2次充填樹脂の融着強度や、そり変形などを検討することができます。また、フィルムインサート成形にも対応しており、フィルムの再溶融厚さの評価などが可能です。

2色成形解析(フローフロント)
サンドイッチ成形解析プログラム

サンドイッチ成形は製品の高機能化や材料のリサイクルなどで注目され、OA部品や自動車部品に活用されてきています。解析により、コア材の浸入パターンやその反転位置、コア材やスキン材の層厚などが計算され、金型設計や成形条件の検討の効率化を支援します。

サンドイッチ成形解析 (コア材フローフロント)

ガスアシスト成形解析プログラム
ガスアシスト成形解析
(ガスフローフロント)

ガスアシスト成形解析は、ヒケ防止、そり低減、剛性向上などを目的とした低圧成形法です。解析により、ガスの浸入パターンやブロースルーの位置、樹脂層の厚さなどが予測され、ガスチャネルの設計や適正なガス注入条件の検討などを支援します。


流動残留応力解析プログラム

充填過程の熱流動現象により生じる流動応力の緩和過程をレオノフ粘弾性モデルで予測し、分子配向状態に対応する流動残留応力、残留歪、複屈折率を予測します。


熱硬化反応解析プログラム

熱硬化性樹脂の充填や保圧冷却過程における硬化反応やをシミュレートするプログラムです。熱硬化反応(Kamalモデル)、反応に伴う発熱や粘度上昇(Macoskoモデル)、更には硬化収縮を考慮した熱流動解析が可能です。


繊維配向解析プログラム

繊維配向解析
(配向率分布)

充填過程の熱流動現象によって形成される強化繊維の配向挙動を計算し、配向方向/配向率によって変化するヤング率や線膨張係数を予測します。



光学性能評価解析プログラム
光学性能評価解析
(屈折率分布)

プラスチックレンズの性能として重要な、面精度・複屈折・光路差・屈折率などの分布を予測することが可能です。また、レンズ以外にも、プリズムや導光板などに適用することができます。

※ オプションプログラムにつきましては、「PLANETS」での運用環境となります。


ANSYSインターフェース

PLANETS MoldStudio 3D の全てのプログラムで、ANSYSとのメッシュデータ(ソリッド要素、シェル要素)のインターフェースがとられています。PLANETS ANSYSの連携により、成形履歴を考慮した構造解析が可能です。

プラスチック製品は成形プロセスの影響を強く受け、板厚などの製品形状や強度などの製品品質が変化するため、構造設計を厳密に行うには成形による変形や機械特性の異方性、残留応力などといった成形履歴を考慮する必要があります。PLANETS“MoldStudio 3D”による成形履歴をANSYSにLinkさせて構造解析を行うことにより、高度な製品開発が 可能となり、製品の品質向上、生産性向上、コスト削減を図ることができます。




豊富なオプションサポート プログラム構成 PLANETS "MoldStudio 3D"

Professional パッケージ
金型冷却解析プログラム
そり解析プログラム
Standard パッケージ 専用プリ・ポストプロセッサ  流動解析プログラム
Option プログラム群
流動残留応力解析プログラム
光学性能評価プログラム
繊維配向解析プログラム
熱硬化反応解析プログラム
発泡解析プログラム
高付加価値成形解析プログラム


豊富なオプションサポート MoldStudio 3D 動作環境

 32bit版


OSMicrosoft Windows 2000/XP
CPUIntel Pentium 4 以上(3.0 GHz 以上推奨)
メモリ2 GB(3 GB 以上を推奨)
HDD1解析ごとに約1.5GB(インストールに必要な最低容量は1GB)
グラフィックボードNViIDIA製推奨。Windows2000/XP(30.82バージョン以上)
グラフィックボードメモリ128MB 以上推奨


 64bit版


OSMicrosoft Windows XP 64
CPUCore 2 Duo もしくは Xeon
メモリ4 GB 以上
HDD1解析ごとに約1.5GB(インストールに必要な最低容量は1GB)
グラフィックボードNViIDIA製推奨。Windows XP(30.82バージョン以上)
グラフィックボードメモリ128MB 以上推奨



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● 導入研修システム概要/操作方法などを、例題を用いて具体的にご説明いたします。
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