Otomotiv parçaları için simülasyon aracı
THERMOFIP iş akışı aracı, su ve glikol bazlı soğutucu sıvıların tüm kullanım ömrü boyunca otomotiv parçaları üzerindeki etkilerini tahmin ediyor
Domo Chemicals; Toyota (TME), Renault, SOGEFI, Hexagon Manufacturing Intelligence ve Arobas Technologies ile ortak bir projenin parçası olarak su ve soğutma sıvısıyla temas eden poliamid parçalar için geliştirilen yeni bir simülasyon aracını tanıttı. THERMOFIP iş akışı aracı, eskime sonrası parça direnci gelişiminin tahmin edilmesini sağlıyor ve tasarımcıları çok sayıda teste gerek kalmadan yeni parçalar için doğru geometrileri şekillendirme konusunda destekliyor.
Otomotiv alanındaki poliamid 66 cam elyaf bileşikleri için temel uygulama örnekleri, soğutma sıvısı ile temas eden kaput altı parçalarıdır. Bu durum sadece içten yanmalı motorlu araçlar için değil, aynı zamanda akülü elektrikli ve hibrit araçlar, hatta yakıt hücreli araçlar için de geçerlidir. CO2 emisyonlarını azaltma ihtiyacına ve bunun sonucunda motor mimarisinde ortaya çıkan değişikliklere yanıt olarak, doğru tahmine dayalı simülasyon teknolojisi, plastik endüstrisinde gereklilik haline geliyor.
Bileşiğin ana malzemeleri (poliamid ve dolgu maddesi) ile soğutma sıvısının ana bileşenleri olan su ve etilen glikol arasındaki etkileşimler karmaşıktır. Bunlar, bileşiğin camsı geçiş sıcaklığını ve dolayısıyla standart çalışma koşullarındaki mekanik özelliklerini önemli ölçüde azaltan plastikleştirmeyi içerir. Ayrıca, poliamid zincirlerinin hidrolizi yoluyla kimyasal bozunmayı ve parçanın bir tarafından diğer tarafına değişebilen soğutma sıvısı konsantrasyonu da içerir. Bu, parça geometrisinin farklı noktalarında ve zaman içinde malzemenin farklı mekanik performans seviyelerine neden olur.
Ek olarak, fiber yöneliminin sonuçlarının da dikkate alınması gerekir. Tüm bu değişkenler nedeniyle, şimdiye kadar bu tür parçaların lokal performans seviyelerini simülasyon yoluyla tahmin etmek çok zordu.
THERMOFIP projesi, su ve glikol bazlı soğutma sıvısına maruz kalan fiber takviyeli plastik parçaların simülasyonunu ve kullanımını optimize ediyor; şirket bunu otomotiv soğutma segmenti endüstrisinde gerçek bir oyun değiştirici olarak tanımlıyor. Ayrıca bu sonucun, parçaları tasarlayan şirketler ve bunları kullanan otomobil üreticileri için olduğu kadar malzeme tedarikçileri için de önemli olduğunu düşünüyor.
DOMO Kıdemli Malzeme Uzmanı Gilles Robert; "Cam elyaf takviyeli poliamid reçineden yapılmış bir parçanın nihai mekanik özelliklerini hesaplarken, bütünleyici simülasyon şekillendirme sürecini de hesaba katma avantajı sunuyor. Bu, hedeflenen parçalar için yaklaşık %20 oranında önemli bir ağırlık azaltımıyla parça optimizasyonu için yeni olanaklar sunuyor. THERMOFIP projesi kapsamında, daha hafif parçalar üretmenin yeni yollarını bulmak amacıyla, soğutma sıvılarının malzemelerin aşamalı olarak kırılganlaşmasını nasıl etkilediğini simüle etmek için kinetik bir model oluşturduk” açıklamalarında bulunuyor.
Hexagon ve Arobas Technologies’in işbirliğiyle tasarlanan yeni prototip simülasyon zinciri, parçalardaki eskimenin neden olduğu malzeme bozulma seviyelerinin ve soğutma sıvısına maruz kalan polimerlerin mekanik performansını tahmin etmek için kullanılabiliyor. Çalışma aynı zamanda, farklı fiber yönelimleri için malzeme mekanik davranışının eskimesiyle birlikte gelişimini de içeriyor.
Simülasyonlar deneysel testlerle doğrulandı. Bunun bir örneği, DOMO Chemicals tarafından tasarlanan ve kalıplanan yerelleştirilmiş gerinim göstericisindeki test çalışması oldu. İzlenen hedef, metalik eklentilerin yakınındaki kusurları hariç tutmaktı. Sonuçlar, deneyler ve simülasyonlar arasında yüksek bir korelasyon olduğunu gösterdi.
SOGEFI filtrasyon modülü incelemesi
Cam elyaf takviyeli TECHNYL® PA66 bileşiğinden yapılmış SOGEFI filtrasyon yağ modülü üzerinde ilk inceleme çalışması gerçekleştirildi. Simülasyon sonuçları birkaç ilginç eğilimi ve test ile simülasyon arasında iyi düzeyde bir korelasyon seviyesini ortaya koydu. Buradaki önemli nokta, hidrolizin en yoğun olduğu yağ modülünde bozulmanın meydana gelmemesiydi. Bu durum lokal gerilim konsantrasyonları, fiber oryantasyonu ve hidrolizin uygun olmayan bir kombinasyonunun bulunabileceği yerlerde meydana geliyor. Proje için yapılan bu örnek inceleme çalışması, bu tür karmaşık parçalardaki bozulmaları tahmin etmek için birkaç parametreyi hesaba katan bir iş akışının neden gerekli olduğunu göstermeye yardımcı oldu.
Projenin sonraki adımları, modeli diğer ticari soğutuculara genişletmek olacak. Malzeme veri tabanı yeni malzemeleri içerecek şekilde genişletilecek ve daha da önemlisi, bu yeni teknolojinin soğutma sıvısıyla temas eden poliamid parçaların tasarım şeklini değiştirebileceğini kanıtlamak için daha fazla inceleme yapılacak. Çalışmanın tamamı, 19 ve 20 Haziran tarihlerinde Almanya'nın Mannheim kentinde düzenlenecek Uluslararası Otomobil Plastikleri Mesleki Kongresi (PIAE) sırasında VDI konferansında sunulacak.
