LaporanInjectonMouldingbas

8/4/2019 LaporanInjectonMouldingbas

1/36

Tugas Mata Kuliah Mould Design

Perancangan Mould Kemasan Yakult

Disusun Oleh :

Akhmat Busori 2107100140

JURUSAN TEKNIK MESIN

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

2010


2/36


Jurusan Teknik MesinFakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

BAB I

GEOMETRI PRODUK DAN

SPESIFIKASI MESIN INJEKSI1.1 Geometri Produk

1.1.1 Gambar Produk

(a) (b)

Gambar 1.1 Gambar Proyeksi Produk (a) tampak depan, (b) tampak samping

Gambar 1.2. Gambar produk 3 D


3/36



Gambar 1.3. Dimensi Produk

1.1.2 Material Plastik

Material plastic yang digunakan untuk botol kemasan Yakult adalah High

Density Polyethylene (HDPE). Material ini dipilih karena beberapa kelebihannya

dalam hal kekuatan, kekerasan, serta aman untuk dipakai sebagai wadah makanan.

HDPE yang digunakan untuk kemasan Yakult memiliki properties :

Berat jenis 1,05 gr/cm3

Poissons ratio antara 0.40 dan 0.45

Dapat mentolerir keasaman dalam range 1.5 < pH < 14

Temperature leleh 240C

p=5,25.10-7

m2/s`

1.2 Spesifikasi Mesin

(Terlampir)

40

75

20

55


4/36



BAB II

PERANCANGAN CETAKAN INJEKSI

2.1 Perhitungan

2.1.1 Perhitungan Volume

Gambar 2.1. Dimensi Produk

Volume 1

VI = Vbesar Vkecil

= rb2t - rk

2t

= 3,14 . 402. 55 - 3,14 . 39

2. 55

= 276320 262676,7

= 13643,3 mm3

Volume 2

bx

20

a

c10

Volume I

Volume II

40

75

20

55

20

Gambar 2.2 Dimensi Cone bagian Atas


5/36

Tugas Mata Kuliah MouldDesign


Institut Teknologi SepuluhNopember

Lsb = .r.c

= 3,14.20.44.7

=2807,16 mm2

Lsk = .r.b

= 3,14.10.22,35

=701,29 mm2

Ls= Lsb-Lsk

= 2807,16 701,79

=2105,37 mm2

VII=Ls.tebal

= 2105,37.1

= 2105,37 mm3

VOLUME TOTAL PRODUK

367,15748

37,21053,13643

mm

VVVp III

VOLUME RAISER

343,787

67,15748%5

%5

mm

VpVR

Volume produk juga dapat dicari dengan menggunakan software CATIA. Volume

total yang diperoleh dengan menggunakan software CATIA adalah 16.667 mm2. Hasil

yang ditunjukkan dengan menggunakan CATIA berbeda dengan perhitungan manual yaitu

15748 mm3

namun selisihnya kecil. Hal ini disebabkan karena pembulatan yang dilakukan

pada saat perhitungan manual. Hasil volume produk adalah sebagai berikut:


6/36




Gambar 2.3. Gambar CATIA yang menunjukkan volume Produk

2.1.2 Perhitungan Luas Produk

LUAS PRODUK

=

= 3,14. 40

= 1256

LUAS RAISER

= 15%

= 15%1256

= 188,4


7/36



2.1.3 Perhitungan NoC

Berdasarkan Gaya Gesek

c a v i t y

c m

c m

c m

m

m

N

N

A

AAP

FN o C

P

Rp

6

8 8 4,1

5 6,1 2

1 0 0 0 0 0 0

11 0.1 6 8

1 0.1 2 8 0

2

2

2

2

2

6

3

1

Berdasarkan Kapasitas Aliran Mesin

ca v i ty

c m

c m

VVVN o C

rp

1 2

)7 8 7,07 5,1 5(

2 0 13

3

5

Jumlah cavity yang dipilih = 4

2.2 Layout NOC

Gambar 2.4. Layout Cavity

40

290

290


8/36




2.2.1 Pengecekan Clamping Force

2

3

3

/175,917

735,8/105

35,875535,2210

/105

cmkg

cmcmkg

FfP

mmmmF

cmkgf

PsAC

P

s

Pengujian Clamping Force:

ton

kg

cmcmkg

NoCAPFPACAC

46

872,46078

456,12/175,91723

tonF

kgF

NF

cm

cm

cm

128

10.1280

10.12802

3

Karena Fcm lebih besar dari FAC ACCM FF , maka jumlah NoC dapat diterima dan

aman.

2.3 Perhitungan Waktu Siklusa. Waktu gerak cetakan (tb)

L = tproduk+10 mm

= 75 + 10 = 85 mm = 0,085 m

Asumsi:

Vbb = 40 m/menit

Vbt = 42 m/menit

1. Gerak membuka (tbb)

sekon

menit

sekon

menitm

m

VLtbb

bb

1275,0

1

60

40

85,0


9/36




Gerak menutup (tbt)

sekon

menit

sekon

menitm

m

V

Lt

bt

bt

121,0

1

60

42

85,0

Waktu gerak cetakan (tb)

sekon

ttt btbbb

2485,0

121,01275,0

b. Waktu injeksi (ti)

Waktu injeksi aktual mesin (ti*)

sekon

mm

mm

meK

Vt

m

p

i

12,0

)sec

10628,1(8,0

67,15748

sin8,0*

35

3

menitmm

menitm

menit

sx

mcmx

cm

gx

sg

km

35

33

3

36

3

10.628,1

10.628,1

1

601005,14,20

Waktu penahanan (th)

Diasumsikan bahwa waktu penahanan selama 1.5 sekonWaktu injeksi total (ti)

sekon

ttt hii

62,1

5,112,0

*

c. Waktu pengeluaran produk (tE)

Waktu mendorong produk (tL)

sekon

menit

sekon

menitm

m

V

Lt

bb

L

1275,0

1

60

40

85,0


10/36




Waktu gerak ejector kembali (tk)

)(2,0 asumsisekon

V

Lt

k

k

Waktu jatuh produk (tj)

sekon

xx

ghj

m

V

ht

j

j

41,1

40,0102

40,0

2

40,0

Waktu total pengeluaran (tE)

sekon

tttt jkLE

7375,1

41,12,01275,0

d. Waktu pendinginan (tcool)

Diketahui:

Smax (tebal dinding) = 1 mm

p (difusitas panas) = 5,25 x 10-7

m2/s

Tm (temp. melting) = 240oC

Tw (temp. dinding) = 45oC

Te (temp. keluar) = 65oC

sekon

sm

m

TT

TTSt

we

wm

p

cool

39,0

4565

452408ln

1025,514,3

10

8ln

2272

223

22

2

max


11/36




e. Cycle time (tsiklus)

sekon

ttttt coolEibsiklus

996,3

39,07375,162,12485,0

2.4 Perancangan Sistem Pendinginan

Asumsi yang dipakai :

1. Dimensi sprue adalah 5mm x 10 mm

2. Temperatur dinding cavity adalah 70oC, temperature udara luar adalah 27

oC, temperatur

air masuk cetakan adalah 35oC dan temperatur air keluar cetakan adalah 70

oC

3. Kebutuhan air pendinginan adalah 0,12 m3/h atau 3,3 x 10

-5m

3/sekon

a) Panas yang harus dibuang cetakan

Diketahui:h1 = entalphy HDPE pada saat keluar cetakan dalam suhu 65C

h1 = 80 kJ/kg (dari tabel)

h2 = entalphy material HDPE pada temperature leleh 240C

h2 = 500 kJ/kg(dari tabel)

HDPE = 1,05 g/cm3

gram

mmmm

cm

cmg

VGkgkJ

hhi

p

57,16

67,157481000

105,1

/420

80500

3

3

3

3

21

jamkJ

kgkJkg

tiGQ

sikus

/38,6258

996,3

3600/42010.57,16

3600

3

b) Panas yang Terbuang Secara Alami

34

0211TTFQ m

Atau


12/36




jamkJ

jamkkal

TTFT

Q mm

/12,3110

/5,740

)2770)](4.0*4.0(6[30050

3604525,01868,4

300

36025,01868,4

34

34

02

2

1

c) Jumlah Kalor yang Harus Dibuang Saluran Pendingin

kJ

QQQ

26,3148

12,311038,6258

12

d) Kecepatan Air Pendingin

Asumsi diameter saluran pendingin adalah 8 mm

sekonm

m

sekonm

d

Q

A

QV

66,0

)008,0(4

103,3

4

2

35

2

e) Bilangan Reynold Air Pendingin

Diketahui:

sm261055,1

42,3424

1055,1

)008,0)(66,0(

Re

26

sm

ms

m

Vd

f) Bilangan Nusselt Air Pendingin

Diketahui:

Pr = 0,7


13/36




73,17

)7,0()3424(023,0

)((Re)023,0

31

54

31

54

rPNu

g) Koef. Perpindahan Panas Konveksi Air Pendingin

Diketahui:

K= 0,613 W/mK

KmW

m

KmW

d

KNuhx

228,1052

008,0

)613,0)(73,17(

h) Panjang Saluran Air Pendingin

mm

m

KmsKm

j

s

jam

kJ

J

kgkJ

Tdh

QL

x

945

945,0

3570008,014,328.1052

3600

1

1

100099,6093

2

2


14/36




BAB III

SIMULASI HASIL CETAKAN

Gambar 3.1. Gambar cetakan dengan system pendingin

3.1 Fill Time

Gambar 3.2. Analisa fill time


15/36




Fill time menunjukkan waktu pengisian plastik leleh sampai cavity terisi penuh

oleh plastik leleh. Waktu pengisian cavity yang ditunjukkan dari hasil simulasi di atas

adalah 1,867 detik. Hal ini ditunjukkan oleh warna merah pada ujung terjauh dari

runner yang paling akhir terisi oleh plastic leleh.

3.2 Orientation at Core

Orientation at core menunjukkan aliran plastic pada bagian inti (dalam) saat

pengisian cavity . Orientation ini dapat digunakan untuk memperkirakan kualitas

permukaan dalam hasil injection molding. Arah aliran yang acak/tidak beraturan akan

menghasilkan permukaan produk yang kasar demikian pula sebaliknya yaitu jika arah

aliran polimer sangat teratur dan terarah maka dapat dihasilkan permukaan dalam

produk yang halus. Jika aliran polimer sangat acak/tidak teratur dan turbulen,dikhwatirkan pada bagian yang sempit seperti halnya radius tidak dapat terisi plastic

dengan sempurna sehingga terjadi cacat pada bagian tersebut.

Gambar 3.3. Analisa orientation at core


16/36




Gambar 3.4. Pembesaran orientation at core

Dari gambar terlihat bahwa aliran plastik pada permukaan dalam produk beraturan. Meskipun ad

sedikit yang acak pada bagian atas dan bawah produk, namun produk masih bisa diterima.

3.3 Orientation at Skin

Gambar 3.5. Analisa orientation at skin


17/36




Orientation at skin menunjukkan aliran plastik pada bagian permukaan (luar) saat

pengisian cavity . Orientation ini dapat digunakan untuk memperkirakan kualitas permukaan

luar produk hasil injection molding. Arah aliran yang acak/tidak beraturan akan menghasilkan

permukaan produk yang kasar demikian pula sebaliknya yaitu jika arah aliran polimer sangat

teratur dan terarah maka dapat dihasilkan permukaan dalam produk yang halus. Jika aliran

polimer sangat acak/tidak teratur dan turbulen, dikhwatirkan pada bagian yang sempit seperti

halnya radius tidak dapat terisi plastik dengan sempurna sehingga terjadi cacat pada bagian

tersebut.

Dari gambar 3.5 terlihat bahwa aliran plastik pada permukaan kulit atau luar produk

beraturan. Meskipun ada sedikit yang acak pada bagian yang terjauh dari runner, namun

tidak akan sampai membuat produk tersebut cacat dan tidak layak untuk diproduksi.

Gambar 3.6. Pembesaran orientation at skin3.4 Pressure

Pressure menyatakan distribusi tekanan selama proses pengisian material plastik leleh.

Tekanan terbesar sebesar kurang dari 19.71 MPa terjadi pada titik awal injeksi sedangkan

tekanan terkecil sebesar 0 MPa terjadi pada bagian terjauh dari titik injeksi.


18/36




Gambar 3.7. Analysis of pressure

3.5 Pressure at end of fill

Gambar 3.8. Analisa pressure at end of fill


19/36




Pressure at end of fill menyatakan tekanan yang terjadi pada saat akhir proses pengisian

material plastik leleh. Tekanan terbesar sebesar 77,79 MPa terjadi pada titik awal injeksi

sedangkan tekanan terkecil sebesar 0 MPa terjadi pada beberapa bagian terjauh dari titik

injeksi.

3.6 Shear Stress at Wall

Shear stess at wall menunjukkan besar tegangan geser antara aliran plastik dengan

dinding cavity yang terjadi selama pengisian. Dari gambar 3.8 diketahui bahwa sepanjang

aliran tegangan tidak terlampau berbeda dan cenderung konstan mulai dari runner hingga titik

terjauh cavity.

Gambar 3.9. Analisa shear stress at wall

3.7 Air Traps

Air trap menunjukkan lokasi terperangkapnya udara. Dari gambar terlihat bahwa

udara teperangkap pada bagian paling bawah dari cavity. Di lokasi tersebut, perlu diberi

saluran udara karena pada daerah tersebut diindikasikan banyak terperangkap udara.

Dengan pemberian saluran udara, diharapkan udara yang terperangkap dapat keluar

sehingga tidak merusak produk plastik saat dikeluarkan dari cetakan.


20/36




Gambar 3.10. Analisa air strap

Udara yang terjebak umumnya terletak pada bagian terjauh dari gate karena udara

terdorong oleh aliran plastik leleh dan akhirnya berhenti di bagian yang terjauh dari gate dan

paling terakhir terisi material plastik leleh. Pemberian saluran udara tidak boleh terlalu dalam

karena dapat mengakibatkan kerusakan produk plastik atau memberi jalan keluar plastik leleh

namun juga tidak boleh terlalu dangkal sehingga udara tidak dapat keluar dan tetap terjebak di

dalam cavity.

3.8 Bulk Temperature

Bulk temperature menunjukkan temperatur yang terjadi pada saat proses pengisian

material plastik leleh. Temperatur terbesar sebesar 193.3oC terjadi pada titik awal injeksi

sedangkan temperatur terkecil sebesar 45,03oC terjadi pada bagian terjauh dari titik injeksi.

Penurunan ini diakibatkan adanya pendinginan yang terjadi di dalam mold baik pendinginan

langsung oleh udara luar ataupun dari saluran pendingin.


21/36




Gambar 3.11. Analisa bulk temperature

3.9 Bulk Temperature at End of Fill

Gambar 3.12. Analisa bulk temperature at end of fill

Bulk temperature at end of fill menunjukkan temperatur yang terjadi pada akhir proses

pengisian material plastik leleh. Temperature terbesar sebesar 242,2oC terjadi pada titik awal

injeksi sedangkan temperatur terkecil sebesar 132,3oC terjadi pada bagian terjauh dari titik


22/36




injeksi. Penurunan ini diakibatkan adanya pendinginan yang terjadi di dalam mold baik

pendinginan langsung oleh udara luar ataupun dari saluran pendingin.

3.10 Clamp Force : XY Plot

Grafik clamp force menunjukkan tegangan yang terjadi pada mesin injeksi pada saat

penginjeksian plastik leleh ke dalam cavity sampai semua cavity terisi penuh. Dari gambar

terlihat bahwa terjadi kenaikan tegangan secara drastic sampai 2 sekon dan kemudian tegangan

naik pelan-pelan sampai mencapai sekitar 78 ton pada 2,6 sekon. Setelah itu turun sampai 10

ton pada 12 sekon dan kemudian turun hingga mencapai nol pada 12,5 sekon.

Gambar 3.13. Analisa clamp force : XY plot

3.11 Time to Freeze

Time to freeze adalah waktu yang dibutuhkan untuk mendinginkan plastik leleh setelah

semua cavity terisi penuh oleh plastik leleh hingga plastik leleh siap untuk dikeluarkan dari

cetakan. Hasil analisa program yang menunjukkan waktu pendinginan dapat dilihat pada

gambar di atas. Bagian cavity cenderung memiliki suhu yang sama pada setiap permukaan.

Waktu pendinginan diusahakan sama untuk semua bagian mold sehingga ketika produk plastik

dikeluarkan dari cetakan, kekerasan seluruh bagian produk sudah merata dan ketika produk


23/36




jatuh, tidak terjadi deformasi (penyok) karena plastik menerima gaya jatuh bebas yang dapat

mengubah bentuknya. Waktu pendinginan yang tidak merata juga dapat menghasilkan produk

yang berkerut karena terjadi perbedaan penyusutan pada bagian yang terakhir (paling lama)

didinginkan.

Gambar 3.14. Analysis of frozen layer fraction

3.12 Temperature at Flow Front

Temperature at flow frontmenunjukkan temperatur aliran yang pertama masuk ke dalam

cavity. Dari gambar ditunjukkan bahwa awal masuk melalui runner temperatur plastik adalah

240,8oC dan semakin masuk kedalam cavity temperatur tersebut semakin menurun. Sampai

pada ujung bagian cavity temperatur plastik menjadi 142,1oC. Penurunan ini diakibatkan

adanya pendinginan yang terjadi di dalam mold baik pendinginan langsung oleh udara luar

ataupun dari saluran pendingin.


24/36




Gambar 3.15. Analysis of temperature at flow front


25/36




BAB IV

PERBANDINGAN HASIL PERHITUNGAN

DAN SIMULASI

4.1. Perbandingan Hasil Perhitungan

Hasil perhitungan manual dan software memiliki sedikit perbedaan. Hal ini

disebabkan pada perhitungan manual, sering dilakukan pembulatan perhitungan yang

berakibat pada perbedaan angka hasil perhitungan. Selain itu konstanta-konstanta yang

digunakan pada Mold Flow berbeda dengan konstanta yang digunakan pada perhitungan

manual seperti: berat jenis material plastik, dan konstanta lainnya yang digunakan dalamperhitungan Mold Flow. Hal lain adalah keterbatasan parameter mesin injeksi yang dapat

diatur dari moldflow. Rangkuman hasil perhitungan secara manual dan dengan

menggunakan software dapat dilihat pada tabel dibawah ini:

Mold Design Information Hasil Simulasi Manual

Total part volume 16.667 mm2

15.748,67 mm3

Fill time 1,867 detik 1,62 detik

Cooling time 5,9 detik 0,39 detik

Maximum injection pressure 78,845 MPa 91,7175 Mpa

Clamp Force 74,6 ton 46 ton

4.2.Output Analisa dari Software Moldflow

Summary of analysis inputs :

--------------------------------------------------------------------------

Solver parameters :

No. of laminae across thickness = 12Intermediate output options for filling phase

No. of results at constant intervals = 20No. of profi led results at constant intervals = 0

Intermediate output options for packing phaseNo. of results at constant intervals = 20No. of profi led results at constant intervals = 0

Melt temperature convergence tolerance = 0.2000 CMold-melt heat transfer coefficient = 2.5000E+04 W/m^2-C


26/36




Maximum no. of melt temperature iterations = 100

--------------------------------------------------------------------------

Material data :

Polymer : HDPE Generic Estimates : CMOLD Generic Estimates

---------PVT Model: 2-domain modified Taitcoefficients: b5 = 406.5800 K

b6 = 1.5400E-07 K/PaLiquid phase Solid phase-------------------------------b1m = 0.0013 b1s = 0.0011 m^3/kgb2m = 9.6900E-07 b2s = 5.4800E-07 m^3/kg-Kb3m = 1.0019E+08 b3s = 2.3036E+08 Pab4m = 0.0045 b4s = 0.0041 1/K

b7 = 0.0002 m^3/kgb8 = 0.1028 1/Kb9 = 3.3800E-08 1/Pa

Specific heat (Cp) = 3000.0000 J/kg-C

Thermal conductivity = 0.2700 W/m-C

Viscosity model: Cross-WLFcoefficients: n = 0.3148

TAUS = 6.2150E+04 PaD1 = 7.0618E+17 Pa-sD2 = 153.1500 KD3 = 0.0000 K/PaA1 = 40.0400A2T = 51.6000 K

Transition temperature = 105.0000 C

Mechanical properties data: E1 = 911.0000 MPaE2 = 911.0000 MPav12 = 0.4260v23 = 0.4260G12 = 319.0000 MPa

Transversely isotropic coefficent ofthermal expansion (CTE) data: Alpha1 = 0.0002 1/C

Alpha2 = 0.0002 1/C

Residual stress model without CRIMS

--------------------------------------------------------------------------

Process settings :

Machine parameters :------------------Maximum machine clamp force = 1.6800E+02 tonneMaximum injection pressure = 1.6800E+02 MPaMaximum machine injection rate = 5.0000E+03 cm^3/s

Machine hydraulic response time = 1.0000E-02 s

Process parameters :------------------Fill time = 1.6200 sStroke volume determination = AutomaticCooling time = 0.3900 s

Velocity/pressure switch-over by injection pressure= 168.0000 MPaPacking/holding time = 10.0000 sRam speed profile (rel):


27/36




% shot volume % ram speed---------------------------------

100.0000 100.00000.0000 100.0000

Pack/hold pressure profile (rel):duration % filling pressure

---------------------------------

0.0000 s 80.000010.0000 s 80.00000.3900 s 0.0000

Ambient temperature = 25.0000 CMelt temperature = 240.0000 CIdeal cavity-side mold temperature = 45.0000 CIdeal core-side mold temperature = 45.0000 C

NOTE: Mold wall temperature data from cooling analysis not available

--------------------------------------------------------------------------

Model details :

Mesh Type = Fusion

Match ratio = 91.2 %

Total number of nodes = 26758Total number of injection location nodes = 1

The injection location node labels are:26546

Total number of elements = 53145Number of part elements = 53072Number of sprue/runner/gate elements = 73Number of channel elements = 0Number of connector elements = 0

Average aspect ratio of triangle elements = 1.9334Maximum aspect ratio of triangle elements = 136.1560Minimum aspect ratio of triangle elements = 1.1564Total volume = 85.6912 cm^3

Volume filled initially = 0.0000 cm^3Volume to be filled = 85.6912 cm^3Sprue/runner/gate volume to be filled = 19.6348 cm^3

Total projected area = 146.9430 cm^2

Filling phase results summary :

Maximum injection pressure (at 1.866 s) = 78.8450 MPa

End of filling phase results summary :

Time at the end of filling = 1.8678 sTotal weight = 71.6881 gMaximum Clamp force - during filling = 74.6009 tonne


28/36




BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN DESAIN

5.1 KESIMPULAN

Adapun hal yang dapat disimpulkan dalam tugas Perancangan Kemasan Yoghurt dengan

Injection Moulding ini adalah sebagai berikut:

1. Jumlah cavity yang dapat digunakan dalam memproduksi tempat agar-agar sesuai bila

mengacu pada gaya gesek dan kapasitas gesek aliran mesin adalah 4 buah.

2. Clamping force yang dibutuhkan adalah 46 ton menurut perhitungan manual.

3. Saluran pendingin dari sistem pendinginan yang digunakan berdiameter 8 mm dengan

panjang 0,945 m.

4. Terdapat perbedaan terhadap hasil yang diperoleh pada beberapa criteria bila ditinjau

secara manual dan dengan menggunakan software Catia maupun Mold Flow.

5.2 SARAN

1. Dalam perancangan hendaknya memilih spesifikasi mesin yang sesuai atau cocok

dengan produk yang dibuat.

2. Dalam simulasi pastikan konstanta-konstanta yang digunakan sesuai dengan

perhitungan manual agar menghasilkan simulasi yang benar dan sesuai yang

diharapkan.


29/36




LAMPIRAN

Copyright Moldflow Corporation and Moldflow Pty. Ltd. All Rights Reserved.

Flow Analysis

Version: mpi500 (Build 04305)

Analysis running on host: kias08Operating System: Windows XP Service Pack 3

Processor type: GenuineIntel x86 Family 6 Model 23 Stepping 10 ~2933 MHz


30/36




Number of Processors: 2Total Physical Memory: 1022 MBytes

Date : DEC20-10Time : 13:15:04

File name : basyakult2_study~1

No mesh for the cores was found.Core shift analysis switched OFF

** WARNING 98742 ** Triangle element 49 has a large aspect ratio ( 73.9857 ),which may affect the analysis. Try running the AutoRepair and Fix Aspect Ratio commands from the Mesh Toolsto fix the problem.









** WARNING 98742 ** Triangle element 25885 has a large aspect ratio ( 54.6300 ),which may affect the analysis. Try running the Auto

Repair and Fix Aspect Ratio commands from the Mesh Toolsto fix the problem.


** WARNING 98742 ** Triangle element 38607 has a large aspect ratio ( 136.1560 ),which may affect the analysis. Try running the AutoRepair and Fix Aspect Ratio commands from the Mesh Tools


31/36




to fix the problem.





** WARNING 98742 ** Triangle element 51875 has a large aspect ratio ( 136.1530 ),which may affect the analysis. Try running the Auto

Repair and Fix Aspect Ratio commands from the Mesh Toolsto fix the problem.




Summary of analysis inputs :

--------------------------------------------------------------------------

Solver parameters :

No. of laminae across thickness = 12Intermediate output options for filling phase

No. of results at constant intervals = 20No. of profiled results at constant intervals = 0

Intermediate output options for packing phaseNo. of results at constant intervals = 20No. of profiled results at constant intervals = 0

Melt temperature convergence tolerance = 0.2000 C

Mold-melt heat transfer coefficient = 2.5000E+04 W/m^2-CMaximum no. of melt temperature iterations = 100

--------------------------------------------------------------------------

Material data :

Polymer : HDPE Generic Estimates : CMOLD Generic Estimates---------PVT Model: 2-domain modified Tait

coefficients: b5 = 406.5800 K


32/36




b6 = 1.5400E-07 K/PaLiquid phase Solid phase-------------------------------b1m = 0.0013 b1s = 0.0011 m^3/kgb2m = 9.6900E-07 b2s = 5.4800E-07 m^3/kg-Kb3m = 1.0019E+08 b3s = 2.3036E+08 Pab4m = 0.0045 b4s = 0.0041 1/K

b7 = 0.0002 m^3/kgb8 = 0.1028 1/Kb9 = 3.3800E-08 1/Pa

Specific heat (Cp) = 3000.0000 J/kg-C

Thermal conductivity = 0.2700 W/m-C

Viscosity model: Cross-WLFcoefficients: n = 0.3148

TAUS = 6.2150E+04 PaD1 = 7.0618E+17 Pa-sD2 = 153.1500 KD3 = 0.0000 K/PaA1 = 40.0400A2T = 51.6000 K

Transition temperature = 105.0000 C

Mechanical properties data: E1 = 911.0000 MPaE2 = 911.0000 MPav12 = 0.4260v23 = 0.4260G12 = 319.0000 MPa

Transversely isotropic coefficent ofthermal expansion (CTE) data: Alpha1 = 0.0002 1/C

Alpha2 = 0.0002 1/C

Residual stress model without CRIMS

--------------------------------------------------------------------------

Process settings :

Machine parameters :------------------Maximum machine clamp force = 1.6800E+02 tonneMaximum injection pressure = 1.6800E+02 MPaMaximum machine injection rate = 5.0000E+03 cm^3/sMachine hydraulic response time = 1.0000E-02 s

Process parameters :------------------Fill time = 1.6200 sStroke volume determination = AutomaticCooling time = 0.3900 s

Velocity/pressure switch-over by injection pressure= 168.0000 MPaPacking/holding time = 10.0000 s

Ram speed profile (rel):% shot volume % ram speed---------------------------------

100.0000 100.00000.0000 100.0000

Pack/hold pressure profile (rel):duration % filling pressure

---------------------------------0.0000 s 80.0000

10.0000 s 80.00000.3900 s 0.0000


33/36




Ambient temperature = 25.0000 CMelt temperature = 240.0000 CIdeal cavity-side mold temperature = 45.0000 CIdeal core-side mold temperature = 45.0000 C

NOTE: Mold wall temperature data from cooling analysis not available

--------------------------------------------------------------------------

Model details :

Mesh Type = Fusion

Match ratio = 91.2 %Total number of nodes = 26758Total number of injection location nodes = 1

The injection location node labels are:26546

Total number of elements = 53145Number of part elements = 53072Number of sprue/runner/gate elements = 73Number of channel elements = 0Number of connector elements = 0

Average aspect ratio of triangle elements = 1.9334

Maximum aspect ratio of triangle elements = 136.1560Minimum aspect ratio of triangle elements = 1.1564Total volume = 85.6912 cm^3

Volume filled initially = 0.0000 cm^3Volume to be filled = 85.6912 cm^3Sprue/runner/gate volume to be filled = 19.6348 cm^3

Total projected area = 146.9430 cm^2

Filling phase results summary :

Maximum injection pressure (at 1.866 s) = 78.8450 MPa

End of filling phase results summary :

Time at the end of filling = 1.8678 sTotal weight = 71.6881 gMaximum Clamp force - during filling = 74.6009 tonneRecommended ram speed profile (rel):

% stroke % speed---------------------------------

0.0000 10.000010.0000 25.190722.8653 25.190730.0000 68.679940.0000 85.979250.0000 100.000060.0000 99.437570.0000 98.619580.0000 98.683290.0000 98.4721100.0000 58.4446

Melt front is entirely in the cavity at % fill = 22.8653 %

Filling phase results summary for the part :

Bulk temperature - maximum (at 0.567 s) = 241.4430 CBulk temperature - 95th percentile (at 0.487 s) = 241.1700 CBulk temperature - 5th percentile (at 1.867 s) = 136.3660 CBulk temperature - minimum (at 1.861 s) = 129.8690 C

Wall shear stress - maximum (at 1.862 s) = 0.5681 MPaWall shear stress - 95th percentile (at 0.487 s) = 0.3186 MPa

Shear rate - maximum (at 0.892 s) = 9871.6396 1/s


34/36




Shear rate - 95th percentile (at 0.487 s) = 8725.5195 1/s

End of filling phase results summary for the part :

Total part weight = 55.8750 g

Bulk temperature - maximum = 239.6770 C

Bulk temperature - 95th percentile = 229.6550 CBulk temperature - 5th percentile = 136.3820 CBulk temperature - minimum = 132.2840 CBulk temperature - average = 173.9510 CBulk temperature - RMS deviation = 30.2529 C

Wall shear stress - maximum = 0.5663 MPaWall shear stress - 95th percentile = 0.2362 MPaWall shear stress - average = 0.1543 MPaWall shear stress - RMS deviation = 0.0463 MPa

Frozen layer fraction - maximum = 0.3983Frozen layer fraction - 95th percentile = 0.3747Frozen layer fraction - 5th percentile = 0.1309Frozen layer fraction - minimum = 0.0600Frozen layer fraction - average = 0.2713Frozen layer fraction - RMS deviation = 0.0757

Shear rate - maximum = 9033.2598 1/sShear rate - 95th percentile = 795.7320 1/sShear rate - average = 341.3970 1/sShear rate - RMS deviation = 412.4460 1/s

Filling phase results summary for the runner system :



Shear rate - maximum (at 1.783 s) = 1.6618E+04 1/sShear rate - 95th percentile (at 1.783 s) = 2432.3501 1/s

End of filling phase results summary for the runner system :

Total sprue/runner/gate weight = 15.8131 gBulk temperature - maximum = 242.1770 CBulk temperature - 95th percentile = 242.1760 CBulk temperature - 5th percentile = 240.5930 CBulk temperature - minimum = 240.2740 CBulk temperature - average = 241.6090 CBulk temperature - RMS deviation = 0.6043 C

Wall shear stress - maximum = 0.3430 MPaWall shear stress - 95th percentile = 0.1479 MPaWall shear stress - average = 0.0864 MPaWall shear stress - RMS deviation = 0.0279 MPa


Shear rate - maximum = 1.4325E+04 1/sShear rate - 95th percentile = 2075.3601 1/sShear rate - average = 663.5670 1/s


35/36




Shear rate - RMS deviation = 958.1280 1/s

Packing phase results summary :

Peak pressure - minimum (at 2.277 s) = 29.2310 MPaClamp force - maximum (at 2.777 s) = 76.8314 tonneTotal weight - maximum (at 11.527 s) = 78.8861 g

End of packing phase results summary :

Time at the end of packing = 12.2765 sTotal weight = 78.1638 g

Packing phase results summary for the part :



Volumetric shrinkage - maximum (at 1.868 s) = 16.5595 %

Volumetric shrinkage - 95th %ile (at 1.880 s) = 14.6584 %Volumetric shrinkage - 5th %ile (at 12.276 s) = 1.3246 %Volumetric shrinkage - minimum (at 12.276 s) = 0.5901 %

Total part weight - maximum (at 11.880 s) = 61.8458 g

End of packing phase results summary for the part :

Total part weight = 61.8458 g

Bulk temperature - maximum = 46.3550 CBulk temperature - 95th percentile = 45.3310 CBulk temperature - 5th percentile = 45.0710 CBulk temperature - minimum = 45.0290 CBulk temperature - average = 45.1620 CBulk temperature - RMS deviation = 0.1019 C


Volumetric shrinkage - maximum = 5.1698 %Volumetric shrinkage - 95th percentile = 3.5686 %Volumetric shrinkage - 5th percentile = 1.3246 %Volumetric shrinkage - minimum = 0.5901 %Volumetric shrinkage - average = 2.2808 %Volumetric shrinkage - RMS deviation = 0.6706 %

Sink index - maximum = 0.0000 %Sink index - 95th percentile = 0.0000 %

Sink index - minimum = 0.0000 %Sink index - RMS deviation = 0.0000 %

Packing phase results summary for the runner system :


Wall shear stress - maximum (at 11.880 s) = 0.7862 MPa


36/36


Wall shear stress - 95th percentile (at 11.880 s) = 0.3080 MPa

Volumetric shrinkage - maximum (at 1.880 s) = 17.0579 %Volumetric shrinkage - 95th %ile (at 1.880 s) = 17.0233 %Volumetric shrinkage - 5th %ile (at 11.527 s) = 7.0312 %Volumetric shrinkage - minimum (at 11.527 s) = 0.2299 %Sprue/runner/gate weight - max. (at 11.527 s) = 17.0403 g

End of packing phase results summary for the runner system :

Total sprue/runner/gate weight = 16.3181 gBulk temperature - maximum = 208.1070 CBulk temperature - 95th percentile = 207.7720 CBulk temperature - 5th percentile = 181.6550 CBulk temperature - minimum = 56.4860 CBulk temperature - average = 190.8710 CBulk temperature - RMS deviation = 9.6866 C

Frozen layer fraction - m aximum = 1.0000Frozen layer fraction - 95th percentile = 0.4292Frozen layer fraction - 5th percentile = 0.2558Frozen layer fraction - minimum = 0.2490Frozen layer fraction - average = 0.3585Frozen layer fraction - RMS deviation = 0.0547

Volumetric shrinkage - maximum = 15.3198 %Volumetric shrinkage - 95th percentile = 15.2267 %Volumetric shrinkage - 5th percentile = 12.1474 %Volumetric shrinkage - minimum = 0.9231 %Volumetric shrinkage - average = 13.0208 %Volumetric shrinkage - RMS deviation = 1.1170 %

Sink index - maximum = 2.1621 %Sink index - 95th percentile = 2.1512 %Sink index - minimum = 1.3549 %Sink index - RMS deviation = 0.4091 %

Execution timeAnalysis commenced at Mon Dec 20 13:15:03 2010Analysis completed at Mon Dec 20 13:40:47 2010CPU time used 1316.02 s

LaporanInjectonMouldingbas

Documents