Spritzguss-Simulation Beratung bei der Produktentwicklung
Wir bieten Ihnen das gesamte Dienstleistungs-Spektrum der Spritzgieß-Simulation. Von der Füllung über die Nachdruckphase bis hin zu Schwindung und Verzug. Die Werkzeugtemperierung findet dabei ebenso Berücksichtigung, wie die Verteilerbalancierung von Mehrfachkavitäten oder Sonderverfahren wie 2k-Anwendungen.
Spritzgieß-Simulation
Um die Forderungen des Marktes, wie z.B. steigender Wettbewerbsdruck, wachsende Qualitätsansprüche, steigende Kosten und sinkende Produktlebenszeiten zu erfüllen, ist es notwendig, durch den Einsatz modernster Simulationstechniken die Zeitspanne zwischen Produktidee und Markteinführung zu verkürzen. So können potenzielle Fehler und Probleme frühzeitig erkannt und beseitigt werden.
Getreu diesem Motto unterstützt die Thomas Mann GmbH über ihr Dienstleistungsangebot die kunststoffverarbeitende Industrie seit vielen Jahren. Dazu verwenden wir das Simulationsprogramm CADMOULD 3D-F ® welches zu den führenden Lösungen für die Spritzgießsimulation gehört.
Formfüllung
Die Analyse der Formfüllung und der Nachdruckphase ist der erste Schritt für die detaillierte Untersuchung von Kunststoffteilen. Hier kann die Lage des optimalen Anspritzpunktes, Bindenähte und Lufteinschlüssen bestimmt, sowie die optimalen Prozessbedingungen ermittelt werden. Durch Anpassung der Formteilgeometrie lassen sich die Auswirkungen von Fließhilfen- bzw. Fließbremsen leicht feststellen. Die Berechnung der Formfüllung sollte so früh wie möglich in der Entwicklungsphase von Kunststoffbauteilen erfolgen, denn hier lassen sich ohne große Kosten leicht Änderungen der Formteilabmessungen vornehmen.
Temperierberechnung
Die Werkzeugtemperierung hat einen starken Einfluss auf die Formteilqualität und die Produktionskosten. Mit CADMOULD 3D-F ® wird der Temperaturverlauf über den gesamten Zyklus berechnet. So lassen sich schnell heiße Bereiche am Formteil identifizieren. Die Lage der einzelnen Temperierkanäle kann entsprechend angepasst werden. Die Gesamtzykluszeit lässt sich durch konsequente Anwendung der rheologischen Analyse wesentlich reduzieren.
Verzug
Nach dem Entformen kann das hergestellte Bauteil Verzug aufweisen. Gründe dafür können der Einfluss der Prozessparameter, der Kühlung oder Faserorientierung sein. Durch Untersuchung dieser Einflüsse und Anpassung der Prozessparameter, sowie der Formteilgeometrie kann dem auftretenden Verzug entgegengewirkt werden. Durch Änderung der Anspritzpunkte kann z.B. die Faserorientierung im Bauteil geändert und so die Verzugsneigung entscheidend beeinflusst werden. Diese Untersuchung sollte bereits in der Konstruktionsphase des Formteils erfolgen, da hier ohne Aufwand entsprechende Anpassungen durchgeführt werden können. Spätere Änderungen am fertigen Spritzgießwerkzeug hingegen sind kosten- und zeitaufwendig.
SPRITZPRÄGEN
Das Spritzprägen stellt eine weitere Anwendung der Simulationstechnik dar. ähnlich wie beim Spritzgießen wird die Kunststoffmasse in ein nicht vollständig geschlossenes Werkzeug eingespritzt (Prägespalt). Es bildet sich ein sog. Massekuchen, welcher durch Zufahren der schließseitigen Werkzeughälfte verteilt und ausgeformt wird.
Die beim Spritzgießverfahren bei faserverstärkten Formmassen auftretende Faserorientierung wird beim Spritzprägen teilweise aufgehoben. Spritzprägen liefert bei allen Kunststoffen Formteile mit sehr guter Oberfläche und geringer mechanischer Anisotropie.
In der Simulation kann die Prägephase durch unterschiedliche Einstellparameter wie z.B. Angabe der Verfahrhöhe, max. Prägekraft, Größe der Stempelfläche, Geschwindigkeitsprofil beeinflusst werden.
Mit dem Einsatz der Simulation können somit bereits im Vorfeld mögliche Fertigungsprobleme aufgezeigt und alternative Prozessparameter untersucht und optimiert werden. Teure Versuche am Werkzeug entfallen. Die Senkung von Zykluszeiten ist garantiert.
SIMULATION MIT EINLEGETEILEN ODER 2-KOMPONENTEN SPRITZGUSS
Die Simulation unter Berücksichtigung von 2- oder n-Komponenten ist mit Cadmould möglich. Hierbei wird unterschieden in Simulation der Hart-/Weichkomponente oder in der Simulation mit unterschiedlichen Einlegteilen.
Die Simulation erfolgt dabei unter folgenden Bedingungen:
An der Kontaktfläche herrscht ideale Haftung zwischen den Komponenten.
Die Teile tauschen an den Kontaktflächen Wärme aus. An allen anderen Flächen tauschen die Teile Wärme mit dem Werkzeug aus.
Die Starttemperatur ist entweder konstant, oder kann aus einer vorherigen Simulation eingelesen werden.
Falls ein Einlegeteil aus faserverstärktem Material besteht und die Materialdaten aus einer vorherigen Simulation importiert werden, werden die Faserorientierungen dieser Simulation dem Einlegeteil zugewiesen.