Μελέτη κατεργασίας χύτευσης με έγχυση πολυμερούς για δοχείο συσκευασίας τροφίμων με χρήση προσομοίωσης

Ηλιοπούλου, Βασιλική; Iliopoulou, Vasiliki

dc.contributor.author	Ηλιοπούλου, Βασιλική	el
dc.contributor.author	Iliopoulou, Vasiliki	en
dc.date.accessioned	2023-11-21T11:20:50Z
dc.date.available	2023-11-21T11:20:50Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/58310
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.26006
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Χύτευση με έγχυση	el
dc.subject	Σχεδιασμός πειραμάτων	el
dc.subject	Λογισμικό προσομοίωσης	el
dc.subject	Δύναμη σύσφιξης	el
dc.subject	Βάρος τεμαχίου	el
dc.subject	Taguchi	en
dc.subject	Injection molding	en
dc.subject	Simulation software	en
dc.subject	Design of Experiment	el
dc.subject	MFI	en
dc.title	Μελέτη κατεργασίας χύτευσης με έγχυση πολυμερούς για δοχείο συσκευασίας τροφίμων με χρήση προσομοίωσης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Χύτευση με έγχυση	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2023-07-14
heal.abstract	Στην παρούσα διπλωματική εργασία, μελετάται η χύτευση με έγχυση τεμαχίου, το οποίο κατασκευάζεται από πολυπροπυλένιο. Συγκεκριμένα, πρόκειται για ένα δοχείο συσκευασίας τροφίμων. Η μελέτη πραγματοποιείται σε δύο κυρίως στάδια. Σε πρωταρχικό στάδιο, πραγματοποιούνται προσομοιώσεις με την βοήθεια του λογισμικού Moldex3D. Μελετώνται τα στάδια πλήρωσης και συμπίεσης, προκειμένου να διαπιστωθεί το μοτίβο πλήρωσης της κοιλότητας και να εντοπισθούν τυχόν ατέλειες ή ιδιαιτερότητες του τεμαχίου. Στο δεύτερο στάδιο, πραγματοποιούνται τρεις διαδοχικοί σχεδιασμοί πειραμάτων (Taguchi DoE), ώστε να εντοπισθούν οι παράγοντες της κατεργασίας με την μεγαλύτερη επίδραση στο τελικό προϊόν, και να ρυθμιστούν τα επίπεδα αυτών για βελτιστοποιημένο αποτέλεσμα. Κατά τον πρώτο σχεδιασμό πειραμάτων εξετάστηκαν εφτά παράγοντες ελέγχου, ένας εκ των οποίων ήταν το υλικό. Επιλέχθηκαν τρία υλικά με διαφορετικά MFI προκειμένου να διαπιστωθεί η ευκολία πλήρωσης της κοιλότητας, ενώ παράλληλα τα επίπεδα των υπόλοιπων παραγόντων θερμοκρασίας, χρόνων και πιέσεων ρυθμίζονται κατάλληλα για την διερεύνηση των ορίων της κατεργασίας. Ως ποιοτικοί παράγοντες επιλέγονται το βάρος τεμαχίου, η δύναμη σύσφιξης και ένας «πλασματικός» παράγοντας που αφορά στην πρόωρη στερεοποίηση του υλικού κατά την συμπίεση. Στο επόμενο στάδιο, και αφού πρώτα έχει γίνει η επιλογή κατάλληλου υλικού, εξετάζονται οι τέσσερις σημαντικότεροι παράγοντες. Προστίθεται στο στάδιο αυτό ο ποιοτικός παράγοντας του χρόνου κύκλου έγχυσης. Καθότι, κρίνεται έντονη η εξάρτηση των αποτελεσμάτων από την θερμοκρασία του πολυμερούς τήγματος, αποφασίστηκε να διεξαχθεί και ένας τρίτος σχεαδιασμός πειραμάτων, με ίδιους παράγοντες ελέγχου και ποιότητας, με μειωμένο εξεταζόμενο θερμοκρασιακό εύρος. Στο στάδιο αυτό, ο πλασματικός ποιοτικός παράγοντας δεν εξετάζεται. Η ανάλυση των αποτελεσμάτων από τις προσομοιώσεις πραγματοποιήθηκε σε δύο στάδια: υπολογισμός των λόγων S/N και ανάλυση διακύμανσης (ANOVA). Τέλος, πραγματοποιήθηκε η βελτιστοποίηση των παραμέτρων κατεργασίας μέσω αντικειμενικής συνάρτησης.	el
heal.abstract	In the present diploma thesis the injection molding of a polypropylene (PP) part is studied. Specifically, this is a food packaging container. The study is conducted in two main stages. During the first stage, simulations are executed using Moldex3D software. The filling and packing stage are studied in order to establish the flow pattern inside the cavity and to identify any defects or part peculiarities. In the second stage, three successive designs of experiments (Taguchi DoE) are performed, so as to identify the control factors with the greatest effect on the final product and to adjust their levels for an optimized result. In the first design of experiments, seven control factors were considered, one of which was polymer material. Three materials with different MFIs were selected in order to investigate the ease of filling, while the levels of the remaining factors, such as temperature, time and pressure, are adjusted appropriately to explore the manufacturing process limits. Piece weight, clamping force and a fictitious factor related to premature solidification of the material during the packing stage are selected as quality factors. In the next stage, and after the selection of suitable material, the four most important factors are examined. At this stage, the injection cycle time is added as a quality factor. Since the dependence of the results on the melt temperature is strong, it was decided to conduct a third design of experiments, with the same control and quality factors, with a reduced temperature range. The fictitious quality factor is not examined at this point of the experimentation. The analysis of the results was performed in two steps: calculation of S/N ratios and analysis of variance (ANOVA). Finally, the optimization of the process parameters was carried out through an objective function.	en
heal.advisorName	Βοσνιάκος, Γεώργιος Χριστόφορος	el
heal.committeeMemberName	Μαρκόπουλος, Άγγελος	el
heal.committeeMemberName	Μπενάρδος, Πανώριος	el
heal.committeeMemberName	Βοσνιάκος, Γεώργιος Χριστόφορος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών. Τομέας Τεχνολογίας των Κατεργασιών. Εργαστήριο Κατεργασιών των Υλικών (Μηχανουργικό και Μηχανολογικό Εργοστάσιο)	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	119 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false