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Erschienen in: International Journal of Material Forming 1/2011

01.03.2011 | Original Research

Infrared heating stage simulation of semi-transparent media (PET) using ray tracing method

verfasst von: Benoit Cosson, Fabrice Schmidt, Yannick Le Maoult, Maxime Bordival

Erschienen in: International Journal of Material Forming | Ausgabe 1/2011

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Abstract

Stretch blow molding or thermoforming processes includes an infrared heating stage of the thermoplastic preform by infrared heaters. The knowledge of the temperature distribution on the surface and through the thickness of the preform is important to make good prediction of thickness and properties of the manufactured parts. Currently in industry, the fitting of the process parameters is given by experience and is expensive. Our objective is to provide tools that are able to simulate the heat transfers between infrared heaters and preforms in order to reduce the fitting cost and to control the qualities of the end products. The optical method called “ray tracing” is used to simulate the radiative transfer. First, we compare the ray tracing method with the view factor method on a simple example: the heating of a square sheet by one infrared lamp. Then, we perform 3D heating stage simulations and compare with experiments. The ray tracing method allows to compute a source term in the transient heat balance equation. Then commercial finite element method softwares can be used to solve the heat balance equation.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat Champin C (2007) Modélisation 3d du chauffage par rayonnement infrarouge et de l’étirage soufflage de corps creux en p.e.t. Ph.D. thesis, École des Mines de Paris Champin C (2007) Modélisation 3d du chauffage par rayonnement infrarouge et de l’étirage soufflage de corps creux en p.e.t. Ph.D. thesis, École des Mines de Paris
2.
Zurück zum Zitat Cosson B, Chevalier L, Yvonnet J (2009) Optimization of the thickness of PET bottles during stretch blow molding by using a mesh-free (numerical) method. Int Polym Process 03:223–233CrossRef Cosson B, Chevalier L, Yvonnet J (2009) Optimization of the thickness of PET bottles during stretch blow molding by using a mesh-free (numerical) method. Int Polym Process 03:223–233CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Desvignes F (1997) Rayonements optiques. Masson, France Desvignes F (1997) Rayonements optiques. Masson, France
4.
Zurück zum Zitat Erchiqui F, Hamani I, Charette A (2009) Modélisation par éléments finis du chauffage infrarouge des membranes thermoplastiques semi-transparentes. Int J Therm Sci 48(1):73–84CrossRef Erchiqui F, Hamani I, Charette A (2009) Modélisation par éléments finis du chauffage infrarouge des membranes thermoplastiques semi-transparentes. Int J Therm Sci 48(1):73–84CrossRef
5.
Zurück zum Zitat Leuenberger H, Person RA (1956) Compilation of radiation shape factors for cylindrical assemblies. Presented at ASME Annual Meeting, New York, NY, Nov. 25–30, 1956 Leuenberger H, Person RA (1956) Compilation of radiation shape factors for cylindrical assemblies. Presented at ASME Annual Meeting, New York, NY, Nov. 25–30, 1956
6.
Zurück zum Zitat Mayhan K, James J, Bosch W (1965) Poly(ethylene terephtalate). I. Study of crystallization kinetics. J Appl Polym Sci 9:3617–3624 Mayhan K, James J, Bosch W (1965) Poly(ethylene terephtalate). I. Study of crystallization kinetics. J Appl Polym Sci 9:3617–3624
7.
Zurück zum Zitat Modest M (1993) Radiative heat transfer balbla. Elsevier Science Modest M (1993) Radiative heat transfer balbla. Elsevier Science
8.
Zurück zum Zitat Monteix S (2001) Modélisation du chauffage convecto-radiatif de préformes en pet pour la réalisation de corps creux. Ph.D. thesis, École des Mines de Paris Monteix S (2001) Modélisation du chauffage convecto-radiatif de préformes en pet pour la réalisation de corps creux. Ph.D. thesis, École des Mines de Paris
9.
Zurück zum Zitat Monteix S, Maoult YL, Schmidt F, Arcens JP (2004) Quantitative infrared thermography applied to blow moulding process: measurement of a heat transfer coefficient. QIRT J 1(2):133CrossRef Monteix S, Maoult YL, Schmidt F, Arcens JP (2004) Quantitative infrared thermography applied to blow moulding process: measurement of a heat transfer coefficient. QIRT J 1(2):133CrossRef
10.
Zurück zum Zitat Monteix S, Schmidt F, Maoult YL, Yedder RB, Diraddo RW, Laroche D (2001) Experimental study and numerical simulation of preform or sheet exposed to infrared radiative heating. J Mater Process Technol 119(1–3):90–97CrossRef Monteix S, Schmidt F, Maoult YL, Yedder RB, Diraddo RW, Laroche D (2001) Experimental study and numerical simulation of preform or sheet exposed to infrared radiative heating. J Mater Process Technol 119(1–3):90–97CrossRef
11.
Zurück zum Zitat Pharr M, Humphreys G (2004) Physically based rendering: From theory to implementation. Elsevier Science, USA Pharr M, Humphreys G (2004) Physically based rendering: From theory to implementation. Elsevier Science, USA
12.
Zurück zum Zitat Sacadura J (1973) Initiation aux transferts thermiques. Lavoisier, France Sacadura J (1973) Initiation aux transferts thermiques. Lavoisier, France
13.
Zurück zum Zitat Schmidt F, Agassant J, Bellet M (1998) Experimental study and numerical simulation of the injection stretch/blow molding process. Polym Eng Sci 38(9):1399–1412CrossRef Schmidt F, Agassant J, Bellet M (1998) Experimental study and numerical simulation of the injection stretch/blow molding process. Polym Eng Sci 38(9):1399–1412CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Siegel R, Howel J (1992) Thermal radiation heat transfer. Hemisphere Publishing Corporation, USA Siegel R, Howel J (1992) Thermal radiation heat transfer. Hemisphere Publishing Corporation, USA
Metadaten
Titel
Infrared heating stage simulation of semi-transparent media (PET) using ray tracing method
verfasst von
Benoit Cosson
Fabrice Schmidt
Yannick Le Maoult
Maxime Bordival
Publikationsdatum
01.03.2011
Verlag
Springer-Verlag
Erschienen in
International Journal of Material Forming / Ausgabe 1/2011
Print ISSN: 1960-6206
Elektronische ISSN: 1960-6214
DOI
https://doi.org/10.1007/s12289-010-0985-8

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