Keywords: Disseny invers de fileres, assajos reològics, simulació Ansys Polyflow Inverse die design, Rheological test, Ansys Polyflow simulation Diseño inverso de hileras, Ensayos reológicos, Simulación Ansys Polyflow

Title in different languages: Simulación por elementos finitos del proceso de extrusión de silicona HCR Simulation by finite elements method (FEM) of HCR silicone extrusion process Simulació por elements finits del procés d'extrusió de silicona HCR

Subject areas: Enginyeria mecànica Mechanical engineering Ingeniería mecánica

Confidenciality: No

Academic year: 2018-2019

Student: Valbuena Montejano, Carlos Rubén

Department: Enginyeria Mecànica

Access Rights: info:eu-repo/semantics/openAccess

Work's public defense date: 2019-09-12

TFM credits: 15

Project director: Salueña Pérez, Clara

Abstract: L'extrusió és un dels processos més estesos en la indústria del cautxú, però el comportament viscoelàstic d'aquests materials dificulta l'obtenció de perfils complexos. Aquest treball té com a objectiu el disseny de la filera que proporciona el perfil extruit desitjat. Es realitzarà un estudi del procés d'extrusió de silicona HCR mitjançant elements finits utilitzant el programari comercial Ansys Polyflow. S'empraran diversos models matemàtics per a caracteritzar el material a partir de resultats d'assajos reològics. El propòsit de les simulacions és determinar la correcta geometria de la filera, que seran mecanitzades per a realitzar l'extrusió del perfil i validar el model numèric basant-nos en l'experimentació. Els models Power Law i Carreau-Yasuda no van ser capaços de descriure el correcte comportament de la silicona. El model PTT va modelitzar correctament la viscositat i els mòduls, però no el primer coeficient de l'esforç degut a la falta de dades. Extrusion is one of the most extended processes in the rubber industry, but the viscoelastic behavior of these materials makes it difficult to obtain complex profiles. This work aims at the design of the die that provides the desired extruded profile. For this purpose, a study based on FEM of the HCR silicone extrusion process will be carried out using the commercial software Ansys Polyflow. Several mathematical models will be used to characterize the material from the results of rheological tests. The objective of the simulations is to determine the correct geometry of the die, which will be mechanized to perfom the profil extrusion and validate the numerical model based on the experimentation. The Power Law and Carreau-Yasuda models were not able to describe the correct behavior of the silicone. The PTT model correctly modeled viscosity and modules, but not the first normal stress due to lack of data. La extrusión es uno de los procesos más extendidos en la industria del caucho, pero el comportamiento viscoelástico de estos materiales dificulta la obtención de perfiles complejos. Este trabajo tiene como objetivo el diseño de la hilera que proporciona el perfil extruido deseado. Se realizará un estudio del proceso de extrusión de silicona HCR mediante elementos finitos utilizando el software comercial Ansys Polyflow. Se emplearán diversos modelos matemáticos para caracterizar el material a partir de resultados de ensayos reológicos. El propósito de las simulaciones es determinar la correcta geometría de la hilera, que serán mecanizadas para realizar la extrusión del perfil y validar el modelo numérico basándonos en la experimentación. Los modelos Power Law y Carreau-Yasuda no fueron capaces de describir el correcto comportamiento de la silicona. El modelo PTT modelizó correctamente la viscosidad y los módulos, pero no el primer coeficiente del esfuerzo debido a la falta de datos.

Subject: Enginyeria mecànica

Entity: Universitat Rovira i Virgili (URV)

Language: Castellà

Education area(s): Mecànica de Fluïds Computacional

Title in original language: Simulación por elementos finitos del proceso de extrusión de silicona HCR

Creation date in repository: 2019-10-16