Cadmould 2K & Insert：多成分射出成形シミュレーション

現代の製造プロセスにおいて、複数の材料を組み合わせたり、樹脂部品に金属インサート（insert）を埋め込むことが一般的になっています。しかし、熱や機械的相互作用が複雑であるため、コアの変形や製品の反りといった深刻な欠陥が発生しやすくなります。この問題を解決するために、Cadmould 2K & Insertモジュールは、金型エンジニアを支援する強力なツールとして開発されました。

1. 多成分加工における課題

多成分樹脂部品（2K）やインサート成形を製造する場合、高圧の樹脂流によってインサートの位置がずれ、コアシフト（core shift） が発生する可能性があります。これを事前に計算していないと、金型テスト後に初めて欠陥が発覚し、非常に大きな時間と修理コストの浪費につながります。

Cadmould 2K & Insertは、仮想環境でこれらの挙動を予測し、実際の加工に入る前に設計を事前に調整できるよう支援します。

2. Cadmould 2K & Insertのメリット

本ソリューションを活用することで、5つの主要なメリットが得られます：

• 部品品質の向上：多成分金型での収縮や反りを最小化する解析が可能。
• コア変形の正確な予測：射出時の樹脂流圧によるインサートの移動を検出。
• 射出条件の最適化：ゲート位置（gating）、圧力、金型設計を調整し、変形を最小化。
• シームレスな統合：Fill（充填）、Pack（加圧）、Warp（変形）などの機能と連携し、全工程のシミュレーションを実現。
• 温度最適化：インサートの予熱（pre-heating）と冷却プロセスを効率的にバランス。

3. ソフトウェアの動作メカニズム

正確な結果を提供するために、Cadmould 2K & Insertは以下の厳密なシミュレーションプロセスで動作します：

• 圧力および熱効果のモデリング：樹脂がインサートを覆う際の充填挙動と圧力分布をシミュレーション。
• FEMによる変形シミュレーション：有限要素法（FEM）を使用し、インサートが剪断力や樹脂圧によりどのように移動・変形・回転するかを予測。
• ポスト解析：上記ステップのデータを統合し、部品の最終寸法の安定性を評価。

4. モジュールの主要機能

4.1 コアシフトとインサート変形の解析

Cadmould 2K & Insertは樹脂流のシミュレーションに加え、応力-ひずみ曲線（stress-strain curve） に基づきインサートの機械的耐性を計算します。これにより、組み付けずれや位置誤差による製品不良を特定できます。

4.2 多材料相互作用のシミュレーション

本ツールは、異なる材料（例：金属と熱可塑性樹脂）がオーバーモールド中の熱・機械負荷にどのように反応するかを計算します。異なる熱膨張率を持つ材料を扱う際に特に重要です。

4.3 ゲーティングと冷却戦略の最適化

シミュレーションデータに基づき、ユーザーはゲート位置や加圧を調整してインサートへの力を最小化し、金型冷却の効率を改善できます。

5. 工業分野での実用例

Cadmould 2K & Insertは、高精度を要求されるさまざまな分野で活用されています：

• 自動車・航空宇宙：精密なハイブリッド部品や、軽量で耐力のあるアセンブリを製造。
• 医療・電子機器：樹脂-金属コネクタ、電子機器筐体、オーバーモールドされた微小部品。
• 消費財：ソフト樹脂で覆われたグリップ（overmoulded grips）や、強化された樹脂-金属インターフェース。

6. Cadmouldエコシステムとの統合

Cadmould 2K & Insertは、SIMCONのシミュレーションソフトウェアエコシステムの一部です。以下と完全統合可能です：

• Fill & Pack：流動力学と圧力効果の解析。
• Part FEM：表面品質と部品構造の評価。
• Thermal Mould Advanced：金型冷却システムの高度な熱伝導解析。

現在、このモジュールは Cadmould Flex Advanced、Cadmould Flex Premium、Cadmould Flex Enterprise のライセンスに含まれるか、または企業のニーズに応じたアドオンとして提供されています。

7. Cadmould 2K & Insert モジュールのFAQ

7.1 金属インサート部品の計算はサポートされていますか？

はい。本モジュールの最も強力な機能です。インサートの材料特性（鋼、銅、アルミニウムの硬度・熱伝導率など）を定義でき、樹脂からインサートへの熱伝達やインサートによる樹脂流の阻害をシミュレーションします。

7.2 FillとPackモジュールがあるのに、なぜ2K & Insertが必要なのですか？

標準のFillとPackモジュールは空洞金型内の樹脂流のみをシミュレーションします。インサート部品やオーバーモールド品の場合、材料間の熱-機械相互作用は非常に複雑です。2K & Insertモジュールだけが、不均一な収縮や材料接合部の残留応力を正確に計算できます。

7.3 インサート変形を抑えるゲート位置の提案はありますか？

はい。圧力シミュレーションとコアシフト解析の結果を基に、エンジニアは複数のゲート位置を試すことができます。Cadmould Flexは変形結果を表示し、インサートにかかる圧力を最適化し、製品品質を最大化します。

内容参考：simcon.com

スマート製造時代において、多成分シミュレーション技術の習得は金型企業の生存に不可欠です。Cadmould 2K & Insertは単なる解析ツールではなく、リスクを低減し、生産性を最適化し、製品品質を最高水準で保証する戦略的ソリューションです。Cadmould 2K & Insertの強力な機能を体験し、専門的な相談を希望する場合は、ぜひ SDE Techの技術チーム にお問い合わせください。

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