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Simulationstechnik für die Fertigungsoptimierung

Leichtbau vorangetriebenSchäumformen – neue Möglichkeiten ausloten

BMBF-Leuchtturmprojekt Relei

Die Produktion leichter, jedoch sehr belastbarer Bauteile mit Hilfe des Spritzgieß-Schäumformens stand im Mittelpunkt einer Präsentation während der JEC. Erstmals zeigte das ILK das Schäumformen an einer komplexen Geometrie.

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Simulationstechnik für die FertigungsoptimierungDer tiefe Blick in Bauteil und Werkzeug

Mucell-Simulationswerkzeug

Effizienzgewinne verlangen zunehmend die ganzheitliche Entwicklung und Optimierung von Bauteilen - und Prozessen. Verschiedene IT-.Technologien in die neue Erkenntnisse eingearbeitet werden, sollen das unterstützen.

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Basis vieler Spritzgießprojekte ist deine CAE-Simulation zur detaillierten Analyse, Verifizierung und  Optimierung von Spritzgießbauteilen. Die Software Moldex 3D soll Konstrukteur und Werkzeugbauer in der Lage versetzen, die Komplexität und das Anforderungsprofil von Spritzgießverfahren von den ersten Entwicklungsschritten bis hin zur Produktion des Bauteils zu analysieren, zu verifizieren und entsprechend den Anforderungen zu optimieren. Konstruktionsfehler können so minimiert, das Produktdesign optimiert und die Produktqualität verbessert werden. Der Konstrukteur kann aus einem breiten Spektrum an Analysemöglichkeiten und Funktionalitäten, das für ihn passende Werkzeug auswählen.

Die steigende Komplexität der Daten und die Konvertierung von CAD-Daten über neutrale Schnittstellen können jedoch zu Datenverlusten oder aufwendigen Nacharbeiten führen. Die Verbindung nativer Schnittstellen und Reparaturfunktionen sollen im Modul Caddoctor den schnellen, präzisen und flexiblen Austausch auch komplexer 3D-CAD-Daten sicherstellen. Das System prüft den Datensatz auf potentielle Fehlerquellen. Die Problemstellen werden im Modell visualisiert, hinsichtlich ihres Schweregrades klassifiziert und automatisch optimiert. Die Reparaturalgorithmen sollen stets innerhalb der Systemtoleranzen der nativen CAD-Systeme korrigieren, um die Datenintegrität zu gewährleisten. Die intuitiv zu bedienende Oberfläche erleichtere es dem Konstrukteur ebenfalls interaktiv Reparaturen vorzunehmen.

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Weitgehend üblich ist inzwischen der Einsatz von Simulationen beim Spritzgießen. Aber auch andere Verfahren können profitieren. T-Sim ist das Simulationswerkzeug zur Abbildung des komplexen Herstellungsprozess beim Thermoformens, gekennzeichnet durch hohe Umformgrade. Ob mit Druck einer Form auf eine erwärmte Kunststofffolie, Druck der Platte auf die Form oder mit einer Kombination aus Druck und Vakuum - das Verfahren ist nur auf den ersten Blick "einfach". Die Simulation soll die physikalischen Vorgänge und die Veränderungen des Bauteiles realitätsgetreu abbilden. Mit Ergebnissen zum Abkühlverhalten oder auch Entlüftungsmodalitäten stehen dem Konstrukteur wichtige Informationen zur Optimierung des Prozesses zur Verfügung. Entwicklungszeiten können sich verkürzen und Testreihen minimieren.

In ähnlicher Weise wird bei einem weiteren Verfahren, dem Blasformen vorgegangen: Mit B-Sim sollen sich schneller optimale Wandstärken des Blasrohlings ermittelt lassen, die ideale Temperierung der Form iterieren, das Abkühlungsverhalten analysieren, eventuelle Verzuge oder Verformungen aufzeigen und die gewünschten Randbedingungen gemäß der Anforderungen des Herstellungsprozess optimieren. Prozessbedingte Verformungen oder Verzerrungen des Dekors könne B-Sim ebenfalls simulieren und optimieren.

Angussmodifikation optimiert Bauteilverhalten
Mit der Meltflipper-Technologie wird das Fließverhalten der Kunststoffe im Angusssystem analysiert und hinsichtlich gleichmäßiger Füllung in der Kavität sowie zwischen den Kavitäten optimiert. Während des Füllvorganges treten in der Kavität oft sehr große Unterschiede hinsichtlich Druck-, Temperatur-, Viskositäts- und Materialeigenschaften aufgrund eines ungleichmäßigen Schmelzeflusses auf. Diese Unbalancierungen können ungleichmäßige Bauteilabmaße, Füllmuster, Einfallstellen, Verzüge oder hohe Einspritzdrücke sowie Oberflächenfehler verursachen. Einfache Veränderungen des Angusskonstruktion mit Hilfe der Software sollen die Füllvorgänge der Kavität und zwischen den einzelnen Kavitäten optimieren und damit Ausschussraten und Zykluszeiten reduzieren sowie die Produktivität erhöhen.

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