Hauptkategorie: Industrien

Simulation des Pressens einer Glastasse

Die Simulation des Pressens einer Glastasse kann hervorragend mit der CFD Software NOGRID points durchgeführt werden. Eine große Anzahl von Produkten wird im Glaspressverfahren hergestellt. Unter anderem sind TV-Bildschirme, Tableware (Geschirr, Aschenbecher, Trinkgläser usw.) oder Vorformen (für die Zukunft) Blasformanwendungen (Press- und Blasverfahren). Der Markt fordert ständig dünnere Behälterwände, leichtere Objekte und bessere Texturen, was die Glasherstellung weitaus komplexer macht als die offensichtliche Gemeinsamkeit der hergestellten Waren.

Die NOGRID Simulationssoftware wird seit vielen Jahren erfolgreich zur Verbesserung des Glas-Press-Prozesses eingesetzt. Die Kombination von Verformung der freien Oberfläche unter dem kombinierten Effekt der Bewegung verschiedener fester Vorrichtungen (Formen, Plunger usw.), der Schwerkraft und des Kühlungsprozesses  (hauptsächlich aufgrund des Wärmeaustauschs zwischen Form und dem Plunger), die mechanische und thermische Erfassung des Kontakts zwischen dem  sich verformenden Glas und den sich bewegenden und stillstehenden Formen trotz des dünnen Schlitzes, der zwischen all diesen Teilen verbleibt, schaffen ein besseres Verständnis für die Feinheiten des Glaspressprozesses. Dieses bessere Verständnis führt schnell zu enormen Einsparungen bei Herstellungskosten und Zeit und gewährleistet gleichzeitig ein Endprodukt von hoher Qualität.




CFD Simulation Pressen GlastasseSimulation Pressen Glastasse (CFD)

Abbildung 1: Simulation des Pressens einer Glastasse: Geschwindigkeits- (links) und Temperaturverteilung (rechts), berechnet mit der CFD Software NOGRID points


Das Glaspressen ist wahrscheinlich die Anwendung, bei der die Verformungen am größten sind. In Abbildung 1 beginnt der Prozess mit einer Glasprobe, die zu einer typischen Tasse wird. Während des Pressvorgangs verfeinert der Solver die Punktewolke automatisch dort, wo dies erforderlich ist. Verfeinerungen können erfolgen, wenn sehr große Verformungen auftreten oder wenn die geometrischen Details der Form dies erfordern. Intelligente Algorithmen verfeinern das Netz nur dort und dann automatisch, wenn es erforderlich ist, sowohl bei 2D-,  als auch bei 3D-Berechnungen. Diese Techniken sind besonders wichtig, wenn das Endprodukt kleine geometrische Details aufweist.

Das Pressen von Glas wird durch zwei wesentliche Effekte begrenzt. Wenn die Presszeit lang ist, kann die kalte Form oder der kalte Plunger das Fluid zum Erkalten bringen oder Kühlwellen (Chill Ripples) an der Glasoberfläche erzeugen. Wenn andererseits die Presszeit kurz ist, ist die Geschwindigkeit des Plungers sehr hoch. In diesem Fall könnte das Glas auseinanderreißen und es könnten Heißrisse entstehen.

Unsere Software ermöglicht es, solche Effekte vorherzusagen und hilft den Designern, die richtige Geometrie für ihre Formen und Plunger zu finden. Neben der normalen Strömung mit newtonschen Viskositätsgesetzen kann NOGRID points auch Berechnungen mit nicht-Newtonschen Materialien durchführen (auch das viskoelastische Materialverhalten).