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Kosten senken in der Serie mit Virtual Molding

Kostengünstiger SpritzgießenVirtuell optimierte Kühlkanäle

Oben: Konventionelles Kühllayout und die resultierende Temperaturverteilung im Werkzeug. Unten: Konturnahe Kühlung (mit freundlicher Genehmigung durch IPC) und die verbesserte Temperaturverteilung. (Bild: Sigma)

Die thermische Auslegung des Werkzeugs geschieht optimalerweise bereits während der Designphase des Bauteils, um die Einflüsse der Lage und Größe der Kühlkanäle auf die Verformung und Erstarrung des Bauteils zu verstehen. 

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SimulationKosten senken in der Serie mit Virtual Molding

Die Entscheidungsfindung im gesamten Entwicklungsprozess sollen Simulationsverfahren unterstützen, um insgesamt schnellere und wirtschaftlichere Prozesse im Spritzguss zu erreichen.

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Prozesssicherheit und Kostensenkung sind zwei der Ziele des Einsatzes von Simulationswerkzeugen. (Bild: Sigma Engineering)

Während der Swiss Plastics in Luzern will Sigma zeigen, wie Software den Produktentwicklungsprozess vom Prototyp bis zur Serienproduktion unterstützen kann. In einem industriellen Beispiel sollte ein komplexes Bauteil aus einem PA66 GF35 produziert werden. Die Komplexität des Bauteils erforderte ein diffiziles Entformungssystem, weshalb zunächst ein Prototypenwerkzeug gebaut wurde. Das Konzept funktionierte und Bauteile wurden in der geforderten Qualität hergestellt. Doch beim Start der Produktion im Serienwerkzeug war die Zykluszeit trotz der geringen Bauteilgröße und Wanddicke zu lang.

Mit Sigmasoft Virtual Molding wurde das Optimierungspotenzial des bestehenden Prozesses untersucht. Dazu wurden alle Werkzeugkomponenten und die realen Prozessbedingungen in der Software abgebildet und für 20 Zyklen „virtuelle Bauteile“ produziert. Die Analyse von Bauteil und Werkzeug im 20ten Zyklus zeigte, dass die Bauteiltemperatur zum Zeitpunkt der Entformung deutlich unterhalb der empfohlenen Entformungstemperatur lag. Außerdem zeigte sich, dass der Nachdruck zu lang war. Daraufhin wurden Nachdruck- und Restkühlzeiten gekürzt. Weiteres Optimierungspotenzial lag in einer Verkürzung der Handhabungszeiten. Insgesamt war nach Unternehmensangaben eine rund 50 Prozent kürzere Zykluszeit für den Prozess möglich. dabei blieben die Spannungen im Bauteil unkritisch und der Verzug lag innerhalb der geforderten Toleranzen.

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Das Beispiel zeige, wie mit Simulationswerkzeugen Verarbeiter dabei unterstützt, fundierte Entscheidungen für ihren Prozess zu treffen. Anstelle des Trial-und-Error-Vorgehens an der Maschine zeige die Software effektiv Potenziale zur Kostenreduzierung und Zyklusoptimierung, ohne die Prozessstabilität oder Bauteilqualität zu opfern.

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