Rhodia Engineering Plastics

Rhodia lancia MMI*, un nuovo e più avanzato supporto progettuale che migliora l’affidabilità delle simulazioni di parti plastiche e accelera l’innovazione presso i propri clienti

Düsseldorf, Germania – 24 Ottobre 2007 - Rhodia lancia MMI, una nuova generazione di software per il calcolo strutturale (CAE) dedicata alle parti stampate in poliammide, che eccelle particolarmente nella simulazione all’impatto e che pone in prima fila l’offerta delle poliammidi Rhodia Technyl® e Technyl Star™. Questo innovativo pacchetto di analisi è basato su una base dati materiali di altissima qualità che include tra l’altro le proprietà ad alta velocità di carico e un modello multi-scala di materiale basato su software Digimat sviluppato da e-Xstream.

Grazie a questa nuova generazione di calcolo strutturale, le proprietà meccaniche delle parti stampate vengono meglio definite consentendo al tempo stesso una compressione del tempo di sviluppo e del numero di prototipi necessari.

MMI, verso l’eccellenza nella simulazione all’impatto

MMI esprime tutto il suo potenziale quando è utilizzato in test ad impatto per parti realizzate in poliammide. Il processo di calcolo combina le proprietà meccaniche avanzate della matrice polimerica, raccolte in un apposito database a servizio di MMI, con l’orientamento delle fibre di vetro definite tramite un software di simulazione d’iniezione. La cartografia delle diverse proprietà presenti nella parte è in seguito utilizzata all’interno dei pacchetti di simulazione strutturale come ANSYS e LS-Dyna in maniera da valutare in maniera corretta il livello di stress della parte, con un altissimo livello di predizione. (c.f. Figura 1)

I primi studi sulle parti hanno dimostrato un eccellente allineamento tra la simulazione all’impatto supportata da MMI e i test sperimentali (c.f. Figura 2). Per ottenere gli stessi risultati con un metodi tradizionali viene normalmente adottato un reverse engineering impiegando uno più prototipi allo scopo di correggere sperimentalmente il modello di calcolo.

Ancora, se la parte è stampata in maniera differente (c.f. Figura 3), MMI è in grado di anticipare già nelle prime fasi di sviluppo quelle che saranno le variazioni delle proprietà meccaniche causate dalla diversa distribuzione della fibra di vetro, senza la necessità di passare ancora a test fisici su prototipi.

MMI, un database dedicato

Allo scopo di fornire la più alta qualità possibile dei dati su i propri materiali a tutti i progettisti e analisti CAE, Rhodia Polyamide ha investito in un progetto di ricerca che ha portato alla definizione e all’utilizzo degli ultimi è più avanzati metodi di caratterizzazione:

• Analisi della microstruttura tramite micro tomografia X in maniera da verificare e identificare l’influenza dell’orientamento della fibra di vetro sulle proprietà meccaniche.

• Valutazione della frattura in diverse condizioni di carico, anche combinato.

• Misure di creep.

Sicuramente rimarcabile il forte investimento di Rhodia Polyamide nel campo della caratterizzazione ad alta velocità di carico, per quanto riguarda i test ad impatto, attività che ha generato in questa maniera un efficiente base dati a supporto di MMI per i prodotti TECHNYL®, TECHNYL STAR™ and TECHNYL® FORCE. Beneficiando di questi nuove e più avanzate misure la predizione delle proprietà del materiale si pone ad un nuovo livello di accuratezza.

MMI, una tecnologia innovativa

Digimat-MF, prodotto da e-Xstream Engineering è la prima pietra su cui poggia tutta l’architettura di un calcolo in tecnologia MMI. Basata su una teoria semi-analitica, non-lineare di omogeneizzazione, questo software permette di calcolare accuratamente le proprietà del materiale dei prodotti TECHNYL® in ogni punto di una parte. Esso combina l’avanzato modello di materiale sviluppato da Rhodia Polyamide per la matrice in poliammide con l’orientamento e la distribuzione delle fibre di vetro individuate tramite un software di simulazione d’iniezione come Moldflow.

Questo nuovo approccio prende quindi in considerazione la relazione esistente tra lo stato della parte di prodotta in un polimero termoplastico rinforzato con fibre di vetro prodotto tramite stampaggio ad iniezione e le proprietà meccaniche finali della parte stessa.

Durante l’analisi strutturale di una parte, il software di calcolo multiscala di DIGIMAT-MF scambia permanentemente le informazioni con il solutore strutturale ANSYS o LS-Dyna. Questo interscambio dinamico consente di prendere in considerazione quelle che sono le variazioni che insorgono nella microstruttura della parte, causate dagli effetti dello stress stesso durante il test, così da descrivere accuratamente le complesse e non-lineari proprietà del materiale.

Riassumendo, MMI consente di integrare gli effetti del processo d’iniezione sulle caratteristiche meccaniche della parte, e di beneficiare allo stesso tempo di un modello avanzato delle proprietà del materiale, specificatamente messo a punto per i prodotti TECHNYL® , in maniera da ottenere un alta affidabilità nel design di parti sottoposte a impatto.

MMI, stimolare l’innovazione nell’area delle plastiche tecniche

Il software di simulazione in questo momento disponibile non consente ai progettisti di prendere facilmente in considerazione l’influenza del processo produttivo sulle proprietà meccaniche. Ancor di più, considerando la scarsa disponibilità di dati sperimentali completi, l’utilizzo di modelli specifici per materiali plastici che prendano in considerazione caratteristiche come l’elasto-viscoplasticità, l’anisotropia in funzione dell’orientamento del rinforzo o fenomeni di creep, ect. ect., sono utilizzati molto raramente.

Di conseguenza il dimensionamento della parte non è mai ottimale, a causa dell’utilizzo di coefficienti di sicurezza o dell’impiego di costosi prototipi per il reverse engineering.

Questo è ancor più vero se si considera l’area della simulazione all’impatto.

Fornendo un completo sistema di simulazione, MMI migliora l’affidabilità nella definizione delle proprietà meccaniche delle parti in poliammide, accelerando di fatto il periodo di sviluppo e promovendo nuove applicazioni per i materiali plastici.

Grazie a MMI, Rhodia Polyamide consente ai propri clienti di ottenere un più elevato livello di affidabilità nella predizione delle performance delle loro applicazioni, preparando di fatto la strada a nuovi e sviluppi innovativi sviluppi nell’area delle parti plastiche.

* MMI: Multi-scale modelling, Mechanical calculation, Injection moulding simulation

Domande generali

Rhodia Engineering Plastics
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Note per gli editori


Rhodia Polyamide è un settore di attività del gruppo Rhodia dedicato alla produzione di poliammide 6.6 e e 6. La sua strategia si basa sulla competitività elevata a livello mondiale nella produzione di intermedi e polimeri, forte sviluppo della presenza industriale nelle regioni in crescita; rafforzamento dei tecnopolimeri come motore di crescita; focalizzazione sull'Asia e sul Brasile come regioni prioritarie per l'espansione al di fuori della base europea. In Sud America, Rhodia Polyamide occupa una posizione dominante anche nella produzione da fenolo e adiponitrile, nei filati e nelle fibre industriali. Maggiori informazioni su Rhodia Polyamide sono disponibili all'indirizzo www.rhodia-polyamide.com.

Rhodia è un gruppo chimico internazionale leader nel suo settore di attività ed un convinto assertore dello sviluppo sostenibile. Il Gruppo si prefigge di migliorare la performance dei clienti puntando sull'eccellenza operativa e sulle capacità di innovazione. Strutturata in sette aree di attività, Rhodia collabora con i principali protagonisti del settore automobilistico, dei pneumatici, elettronico, dei profumi, dalla salute e bellezza e della cura della casa. Nel 2006 il Gruppo, che ha un organico di circa 16.000 persone a livello mondiale, ha generato vendite per €4,8 miliardi. I titoli Rhodia sono quotati a Euronext Paris.

Per maggiori informazioni sul Gruppo, visitare il sito Rhodia all'indirizzo: www.rhodia.com.

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