|
Autor/a Biosca Mecías, Adrià |
Abstract El disseny del motlle preparador és un punt crític en el desenvolupament de nous flascons ja que defineix la distribució d’espessors de vidre en les ampolles fabricades. Tot i això, el disseny d’aquestes cavitats encara es basa en el coneixement empíric i la metodologia d’assaig i error. Per aquestes raons, diverses proves de fabricació poden ser necessàries, les quals impliquen temps no productius i allarguen el temps de desenvolupament. Ramon Clemente és un fabricant de flascons de vidre que vol escurçar el buit actual entre l’experiència dels vidriers i el coneixement científic de les simulacions numèriques. L’objectiu és implementar un model que descrigui numèricament el comportament termomecànic del vidre en el procés de fabricació per bufat-bufat per predir la distribució d’espessors en els flascons. Així doncs, aquesta tesi es centra en un estudi numèric i experimental de la producció d’ampolles de vidre. Emprant una càmera termogràfica es van realitzar anàlisis tèrmiques sota condicions reals de fabricació. Aquestes inclogueren mesures experimentals de la gota de vidre, parison i flascons acabats en tot el procés productiu. A més, les operacions de conformat i les propietats del vidre definiren un marc teòric per modelar numèricament el procés de bufat-bufat amb ANSYS Polyflow. Posteriorment, es varen implementar dos models numèrics. Primer, un assaig de caiguda de la gota proporcionà una descripció del flux de vidre al llarg del temps per validar la caracterització de la viscositat i el flux no isotèrmic i newtonià previst per les simulacions. Desprès, un model numèric del procés de bufat-bufat per predir el repartiment d’espessors de vidre en els envasos fabricats. Els resultats numèrics es van correlacionar amb temperatures experimentals del vidre i amb els gruixos dels flascons tallats. Els resultats obtinguts permeten tenir una millor comprensió del comportament termomecànic del vidre dins de les cavitats dels motlles. A més, les simulacions predigueren correctament la distribució d’espessors al final del procés, en funció del disseny del motlle preparador i de les condicions de fabricació, tant en el model axisimètric com tridimensional. La validació del model numèric en tres dimensions és molt important per a Ramon Clemente, ja que obre la porta a predir numèricament els gruixos de flascons amb geometries complexes en lloc de limitar-se a ampolles axisimètriques. Per tant, permetent desenvolupar nous flascons de vidre pel sector de la perfumeria de forma més ràpida i de millor qualitat. |
|
|
Director/a Borrós Gómez, Salvador |
||
|
Departament IQS SE - Enginyeria Industrial |
||
|
Data de defensa 2020-10-01
|
