
Moldex3D és Autodesk Moldflow szimulációjának összehasonlítása
1. Fizikai modellek
Mindkét szoftver a fröccsöntés hő- és mechanikai folyamatait hasonló elveken modellezi, de eltérő numerikus közelítést használ. A Moldflow hagyományosan véges elemes („dual domain” vagy teljes 3D) megközelítést alkalmaz (felszíni és térfogatelemek kombinációját) a zsugorodásból eredő feszültség számítására. Ezzel szemben a Moldex3D „valódi 3D” megközelítésű finom térfogat-módszert (HPFVM – high-performance finite volume method) alkalmaz az összes fizikai egyenlet megoldására. Mindkét rendszer figyelembe veszi az erős üvegszálból vagy más töltetből eredő anizotróp zsugorodást (szálorientációs modellek), de a közelítés módjában lehetnek különbségek. Az Autodesk 2024-es kiadása például javította a szálak irányfüggő hatását a maradófeszültség-számításban a vetemedés-predikció pontossága érdekében. Összességében mindkét modell a vetemedést a folyamatparaméterek és a PVT- (nyomás-hőmérséklet-térfogat) adatokból számolja, de a fejlesztésekben eltérő hangsúlyt kap a kalkuláció részletezése és a többutas kalibráció.
2. Hálózási technológia
A hálógenerálás módja is különbözik. A Moldflow-ban gyakori a dual-domain háló, ahol a vékony részeken hatszöges (prizmatikus) vagy háromszög prizmás finomsítást alkalmaznak, míg vastagabb részeken teljes 3D térfogatelemeket (például tetraédereket) képeznek. Ezzel szemben a Moldex3D automatikusan képes rétegzett térfogathálókat is (prizmák felszín közelében, tetraéderek a belsőben), illetve létezik egyszerűsített „shell/2.5D” módja is. A felhasználók szerint a Moldex3D rugalmasabb hálózástípusokat kínál, több réteg‐ és elem típussal (több rétegű prizmák, tetraéderek stb.), ami könnyíti a komplex geometriák hálózását.Mindkét program esetében a háló minősége kritikus: a túl durva vagy rossz minőségű háló pontatlanságot okozhat, míg a nagyon finom hálózás növeli a futási időt.
3. Validálás és benchmarkok
A két szoftver pontosságát független összehasonlító mérések ritkák, de vannak esettanulmányok. Egy például az Autodesk 2016-os AU előadása, amelyben egy GE-szakember 3D lézerszkennerrel mért partokat hasonlított össze a Moldflow szimulációval. Ott a szimuláció csak a vetemedési trendeket adta vissza pontosan; a tényleges elmozdulásokat kisebbnek becsülte (körülbelül 0,05–0,08 inch-cel, azaz ~1,3–2,1 mm-rel kevesebbel). Ugyanakkor a javasolt eredmények – például a falvastagság-csökkentéssel elért vetemedés-csökkenés – helyes irányban mutattak. Felhasználói fórumok szerint az eredmények általában összehasonlíthatóak, de egyes mérnökök a Moldex3D-t tartják megbízhatóbbnak a vetemedés előrejelzésében bizonyos esetekben. Az Autodesk weboldala viszont azt hangsúlyozza, hogy a Moldflow elméleti modelljei labortesztekkel és ügyfélprojektek során validáltak. A Moldex3D ezzel szemben saját szakmai közösségében és kiadványaiban rendszeresen mutat be esettanulmányokat (pl. fordított vetemedés-alkalmazás a szerszámtervezéshez), amelyekben a szimuláció segítségével a mérés és a megmunkálás eltéréseit minimalizálták.
4. Összefoglalás és konklúzió
A jelenlegi szakirodalom inkább arra utal, hogy mindkét eszköz főként a trendeket tudja jól megjósolni, a szorzótényezők és részparaméterek – különösen háló, anyagadatok és folyamatbeállítások függvényében – befolyásolják a végső pontosságot, mely pontok egyre kérdésesebbek ahogy a regranulált anyagok felhasználásának mértéke növekszik, főként az autóipar területén. Ezen anyagokhoz jellemzően nem érhetőek el olyan anyagadatok mint a régen használt, bevált és sokat tesztelt anyagokhoz.
Jellemző | Moldex3D | Autodesk Moldflow |
Fizikai modell | Véges térfogat-alapú (HPFVM) valódi 3D szimuláció; folyékony és szilárduló anyag hatásai egykeretben. | Véges elemes (dual domain vagy teljes 3D); külön kezelheti a vastag és vékony részeket. |
Vetemedés modell | Beépített vetemedés („Warp”); figyelembe veszi hőtágulást és zsugorodást; támogatja a viszkoelasztikus hatásokat rétegezéssel. | Beépített vetemedés; 2024-ben javított anizotróp zsugorodás-modell (STAMP kalibráció). |
Hálózás | Automatikus többrétegű prizma+térfogatelem hálók, gyors beállítások; opcionális ún. 2.5D shell-háló (eDesign). | Duplarácsos háló (felszín + széles 3D zónák) vagy tiszta 3D háló; precíz beállítási lehetőségek. |
Anyagadatbázis | Felhőalapú Material Hub több száz valós minta alapján; paraméteroptimalizáló Material Wizard. | Hatalmas beépített adatbázis (>10 000 laborkísérletből származó anyag); saját UDB-formátum. |
Validáció, benchmark | Gyártó által közölt esettanulmányokban jó egyezés (pl. vetemedett sarok: +1,86 mm→+0,47 mm); kevés független publikáció. | Független AU-projekt szerint jó tendencia-egyezés, de némi alábecslés volt a vetemedés mértékében; hivatalos 2024-es warp validáció. |
Utólagos kalibrálás | Épített „Molding Center” kísérleti adatokkal; anyagparaméterek finomhangolása; fordított szerszámkompenzáció (Reverse Warp). | Beállítható présgép- és paraméteradatok; STAMP kalibráció; 3D-s szkennelés és CAD összevetés az eltérések javítására. |