Литьё крупногабаритных деталей с тонкостенными решётками

В процессе изготовления крупногабаритных корпусных деталей, имеющих тонкостенные решётки возможно возникновение дефектов, чаще всего- недолива. Это принимают во внимание на стадии моделирования детали и её пресс-формы. Важным является и правильно выбранный технологический режим в процессе изготовления изделия.
В процессе моделирования деталей с тонкостенными решётками необходимо решить задачу выбора оптимальных условий для литья, чтобы минимизировать количество дефектов и брака. Для этой цели применяют метод конечно-элементного анализа, позволяющий спрогнозировать поведение материала в цифровом виде. Этот метод основан на математическом методе конечных элементов.
Для моделирования процессов впрыска, литья и охлаждения отливки можно использовать программное обеспечение компании Moldflow - MPI/Flow. Например, чтобы спроектировать отливку решётки динамика, в которой имеются тысячи мелких отверстий, используется модели Хеле-Шоу. Процесс литья в ней представлен как двухмерное течение сжимаемого материала в неизотермических условиях. При этом также учитываются все факторы, которые могут влиять на поведение расплава (тепловыделение, сжатие-растяжение полимера). Программное обеспечение использует элементы двух видов: треуголные или четырёхуголные элементы типа «оболочка», а также лучевые элементы. Компьютерные программы по анализу тетраэдрических сеток почти не используют при моделировании сложных деталей, поскольку не обладают достаточной мощностью.
При литье решётки динамика тонкостенная её часть заполняется медленнее, что может привести к недоливу. Это объясняется феноменом замедления скорости потока расплава в узких каналах. Эффект замедленного течения проявляется тем интенсивнее, чем короче расстояние от места впрыска до решётки, а также чем меньше эквивалентная толщина решётки и ниже текучесть массы.
Проблема полноценного заполнения изделия могла бы быть решена увеличением температуры литьевой формы и расплава, однако на практике это трудно осуществить в силу некоторых технических особенностей. Поэтому необходимы способы решения задачи заполняемости детали в среднем диапазоне температурных показателей. Положительные результаты даёт использование двух мест впрыска, которые удалены на максимальную дистанцию от решётки. Как оказалось, это единственный способ полного заполнения при средних температурах пресс-формы и материала.
Технология тонкостенного литья является экономически эффективной, так как за счёт уменьшения толщины стенки детали снижаются расход сырья и энергозатраты. Изготовление тонкостенных решёток возможно только на оборудовании, обеспечивающим контроль и управляемость процессом литья. Должна быть обеспечена достаточная вентиляция формы. Немаловажную роль имеют также реологические свойства расплава, которые должны быть стабильны.