Modelado tridimensional de componentes ópticos micro estructurados moldeados por inyección

Abstract

[ES] El objetivo de este proyecto es producir y validar un modelo tridimensional para el proceso de moldeo por inyección polimérica de componentes ópticos micro estructurados. Para llevar a cabo las simulaciones, se utilizará el software comercial Moldflow®. Las piezas a modelar son lentes de Fresnel, un tipo de lente compacta utilizada en multitud de campos en los que se requiera concentrar luz, desde en fotografía e imagen hasta en la industria del automóvil. Aunque las lentes de Fresnel son macroscópicas, suelen contener elementos microscópicos que deben ser también modelados. Esto hace difícil la obtención de un modelo que resulte preciso, ya que se deben aplicar procedimientos de modelado especiales para mimetizar de forma precisa el comportamiento tanto de las partes microscópicas como de las macroscópicas. En este proyecto, se estudiarán los requisitos y limitaciones del modelado a escala microscópica y se aplicarán nuevas técnicas de refinamiento de la malla para obtener un modelo tridimensional fiable del proceso. El proceso de moldeo por inyección será simulado y estudiado bajo distintas condiciones de inyección. Las simulaciones se validarán mediante experimentos de inyección.

[EN] The aim of this project is to build and validate a three-dimensional model of micro-structured optical components produced using injection moulded polymers. To simulate the injection moulding process, the commercial software Moldflow® will be used. Parts to be modelled are Fresnel lenses, a kind of compact lens used for many fields involving light concentration, from automotive industrie to imaging and photography. Even Fresnel lenses are macorscopic, they often have microscopic elements that have also to be modeled. This makes an adequate model difficult to obtain as special techniques have to be used in orde to accurately mimic the piece. On this project, the requirements and limitations of the micro structured components modeling will be studied, applying new mesh refinement techniques to obtain a valid three dimensional model of the process.The injection moulding process will be simulated and studied under different injection conditions. Simulations will be validated using injection moulding experiments.