یک شرکت تولید بطری و جار شیشه ­ای در نظر دارد به‌ منظور بررسی رفتار مذاب در قالب Blank و پیش­ بینی شرایط بهینه تولید و قالب ­گیری، با فناوران در زمینه توسعه­ نرم ­افزار شبیه­ سازی تعامل و همکاری نماید.

ارسال پاسخ

شماره درخواست : REQ9507231010
تاریخ اعلام :95/07/14
تاریخ انقضا : 95/08/20


عنوان نیاز فناورانه :

مطالعه عددی و توسعه نرم افزار شبیه سازی رفتار مذاب در قالب های بطر و جار

پیشینه موضوع :

 

تا نیمه دوم قرن 19، بطری شیشه توسط حرکات دست، دمیدن و نهایتاً شکل دادن دهانه تولید می­ شد. بعد از سال 1850، یک فرآیند تولید نیمه اتوماتیک به وجود آمد، اما امروزه فرآیند تولید کاملاً اتوماتیک جایگزین آن شده است. امروزه تمامی بطری­ ها و جارهای شیشه­ ای با دو روش تولید اتوماتیک پرس و دمیدن (Press and Blow) یا دمیدن و دمیدن (Blow and Blow) تولید می­ شوند. با توجه به اینکه روش دمیدن و دمیدن مدنظر است بنابراین این روش به‌صورت مختصر معرفی می­ گردد.

در روش دمیدن و دمیدن (The Blow and Blow method)، تکه­ ای از شیشه مذاب شده داخل قالب­ هایی به نام Blank ریخته می­ شوند. جریان هوای فشرده به داخل قالب دمیده می­ شود و مواد مذاب را به انتهای قالب می­ فشارد تا دهانه یا قسمت انتهایی بطری یا جار شکل گیرد. سپس، دوباره از محل دهانه، هوای فشرده به داخل ماده مذاب شیشه دمیده می ­شود تا فضای داخلی بطری شکل بگیرد و ماده مذاب تا جایی باد شود که شکل قالب را به خود بگیرد. محصول به‌دست‌آمده شکل اولیه بطری یا جار شیشه­ای می ­باشد، اما ضخامت دیواره آن زیاد است؛ لذا این محصول دوباره حرارت داده می‌شود و در قالب نهایی قرارگرفته و عمل دمیدن یا مکش روی آن صورت می ­گیرد تا هم شکل قالب نهایی را به خود بگیرد و هم دیوار آن به ضخامت قابل‌قبول برسد. ظروف به‌دست‌آمده جهت رفع استرس­های به وجود آمده روی سطح شیشه طی فرآیند تولید به کوره پخت برده می‌شوند و سپس تحت شرایط کاملاً کنترل‌شده سرد می­ شوند. تصویر زیر شماتیکی از این مراحل را نشان می ­دهد.

  1. ماده مذاب شیشه داخل Blank ریخته می ­شود.
  2. با عمل دمیدن، دهانه شکل می­ گیرد.
  3. هوای تحت‌فشار از دهانه دمیده می ­شود و ماده مذاب اولیه را باد می ­کند.
  4. شکل اولیه بطری تولید می­ شود.
  5. محصول در قالب نهایی قرار می ­گیرد.
  6. محصول به شکل نهایی درمی‌آید.
  7. مراحل تولید به پایان می­رسد. 

حوزه تخصصی :

مواد – متالورژی , IT , رایانه

شرح نیاز فناورانه :

 

با توجه به اینکه نحوه­ سیلان مذاب درون قالب، بر کیفیت محصول نهایی اثرگذار است، بنابراین کنترل پارامترهای تأثیرگذار بر جریان سیلان مذاب شیشه ازجمله دمای مذاب، ویسکوزیته مذاب، دمای قالب، ضریب انتقال حرارت قالب، فشار دمش هوا، ضریب اصطکاک مذاب و بدنه قالب، طراحی قالب و سرعت فرایند حائز اهمیت می ­باشد. ضمناً به دلیل اینکه بهینه‌ سازی پارامترها با روش تجربی هزینه ­بر است و همچنین تحلیل نتایج حاصل از روش تجربی به علت تداخل برخی از این پارامترها به‌ سادگی امکان ­پذیر نیست، بنابراین به‌ منظور صرفه­ جویی در وقت، هزینه و نیز افزایش دقت، کیفیت و راندمانِ تولید محصول، توسعه­ نرم­ افزاری برای شبیه ­سازی مدنظر است که مبتنی بر روش حجم کنترل یا المان محدود باشد و بتواند اطلاعات ورودی (پارامترهای فرایند) و نیز هندسه­ قالب را دریافت کند و توانایی تحلیل انتقال حرارت، انجماد و سیلان ماده مذاب درون قالب و ارزیابی عوامل مؤثر بر توزیع دما و پروفیل انجماد را به‌منظور پیش­ بینی عیوب در محصول نهایی داشته باشد.

در فرایند تولید بطر و جار شیشه­ ای مهم‌ترین مرحله تولید، مرحله­ شکل­دهی در قالب پیش فرم و Blank می ­باشد. این فرایند بسیار سریع و همراه با تغییر فرم زیاد و تماس جریان مذاب شیشه با فلز قالب است. هدف از طرح این موضوع توسعه­­ نرم­ افزار شبیه­ سازی با کاربرد صنعتی است. لازم است نتایج حاصل از این نرم­ افزار با نتایج تجربی حاصل از فرایند کارخانه همخوانی قابل قبولی داشته باشد. این نرم ­افزار باید قابلیت نمایش دقیق جریان مذاب شیشه درون قالب، انتقال حرارت در حین فرایند و پیش ­بینی ضخامت نهایی محصول نهایی را داشته باشد. نرم ­افزار ­باید در هرلحظه میدان جریان سیال و میدان حرارتی را به‌ صورت کوپله حل نماید.

نتایج حاصل از این نرم­ افزار به کمک نتایج تجربی به‌دست‌آمده از یک سیستم صنعتی مورد ارزیابی و تائید قرارگرفته و پس از تائید، برای اصلاح پارامترهای فرایند و طراحی قالب بکار گرفته می ­شود.

فازهای پروژه و یا برنامه اجرایی :

 

  • فاز اول - دریافت پروپوزال‌ها (حداکثر 20 آبان ماه 95)
  • فاز دوم- داوری پروپوزال‌ها و تعیین پروپوزال منتخب (حداکثر 10 آذرماه 95)

حوزه های کلیدی موفقیت :

 

ویژگی‌ها و خروجی‌هایی که فناوری‌ها و پیشنهاد‌های مطرح‌شده باید داشته باشند: 

  • محیط کاربری و گرافیکی ساده
  • قابلیت ورود اطلاعات و پارامترهای مختلف فرایند (ازجمله دمای مذاب، ویسکوزیته مذاب، دمای قالب، ضریب انتقال حرارت قالب، فشار دمش هوا، ضریب اصطکاک مذاب و بدنه قالب، طراحی قالب و سرعت فرایند)
  • قابلیت ورود نقشه قالب بطری و جار و نیز امکان ویرایش آن در نرم‌افزار
  • قابلیت مش­بندی ساده و اصلاح آن
  • دارا بودن کتابخانه‌ی خصوصیات فیزیکی و مکانیکی مواد (وابسته به دما) متداول بکار رفته در ساخت شیشه و قالب (مانند SiO2، فولاد گرم کار ...) و نیز قابلیت تعریف نمودن مواد جدید در نرم‌افزار.
  • امکان پیش‌بینی عیوب متداول فرایند مانند Air Bell، Baffle Mark، Chill Mark، Choke، Blibe
  • نمایش خروجی­ های حاصل از نرم­ افزار در قالب فایل­های گرافیکی، نمودار و جدول
  • امکان ذخیره­ سازی خروجی­ های حاصل از نرم­ افزار
  • امکان استخراج و استفاده خروجی‌های آن در دیگر نرم‌افزارهای طراحی مهندسی مانند آباکوس و انسیس
  • فایل آموزش نرم ­افزار
رویکردهای غیر قابل قبول :

 

  • خرید نرم­ افزار از خارج کشور وعدم انتقال دانش فنی
  • استفاده از نرم­ افزارهای المان محدود غیرتخصصی موجود

نوع همکاری مطلوب :

 

  • مشارکت در توسعه و خرید تضمینی محصول

موارد مورد نیاز در پیشنهادات :

 

کلیه موارد زیر در طرح ارائه‌شده باید مشخص شوند:

  • تشریح کلیه مراحل فنی و قسمت­های مختلف نرم­ افزار
  • تشریح خروجی ­های حاصل از نرم­افزار
  • تشریح دقیق جدول زمان‌بندی و مراحل اجرای روش موردنظر
  • تشریح دقیق هزینه­ های موردنیاز برای اجرای طرح و دستیابی به نرم­ افزار مطلوب
  • هرگونه شواهدی در رابطه با عملیات
  • پیش‌زمینه‌ها، تجارب و تخصص‌های مرتبط با مسئله موردنظر
  • نوع همکاری مورد تمایل با شرکت متقاضی
  • توصیف تیم/ سازمان (رزومه علمی و اجرایی تیم یا فرد)

درجه اهمیت :

معمولی

کلیه فناوران، شرکت های دانش بنیان، دانشگاه ها، پژوهشگاه ها و سایر شخصیت های حقیقی و حقوقی فعال در این زمینه می توانند پیشنهادهای خود را از طریق سایت(روی لینک پاسخ در انتهای این صفحه کلیک کنید) یا پست الکترونیک Proposal@boomerangtt.com ارسال نمایند.

همچنین به منظور کسب اطلاعات بیشتر با شماره های  02188398563 – 02188398543 تماس حاصل فرمائید.

تاریخ عنوان فایل عملیات
95/07/14 RFP دانلود فایل
ارسال پاسخ