Sigma: Extrusionswerkzeuge mit virtueller DoE optimieren

Die Temperaturverteilung im Extrusionswerkzeug sowie die Geometrie des Strömungskanals sind entscheidend für die Leistung eines Extrusionswerkzeuges.

Abgesichert durch ihre große Erfahrung in der thermischen und geometrischen Optimierung von Heiß- und Kaltkanalsystemen macht die Sigma Engineering erste Schritte in Richtung Extrusionssimulation. Auf der K 2019 erhalten Besucher des Sigma-Standes einen ersten Einblick in aktuelle Entwicklungen.

Auf der K 2019 gibt die Sigma Engineering GmbH, Aachen, einen Ausblick auf erste Entwicklungen zur Extrusionssimulation mit Sigmasoft Virtual Molding sowie Einblick in erste Entwicklungsprojekte zur Optimierung von Extrusionswerkzeugen.

Das Verhalten des Polymers innerhalb eines Extrusionswerkzeuges ist vergleichbar mit dem Fließverhalten innerhalb eines Heißkanals im Thermoplast-, oder eines Kaltkanal im Elastomerspritzguss. Im Extrusionswerkzeug haben die Temperaturverteilung innerhalb des Werkzeugstahls und die Geometrie des Strömungskanals einen entscheidenden Einfluss auf das resultierende Fließverhalten. Durch zahllose in den vergangenen Jahren durchgeführte Projekte für Thermoplast- und Elastomeranwendungen kann sich die Sigma auf eine große Erfahrung in der thermischen und geometrischen Balancierung von Heiß- und Kaltkanalsystemen stützen. Auch im Extrusionsmarkt aktiv zu werden, ist so nur der nächste logische Schritt für Sigma.

Die Simulation hilft bei der Identifikation von Totwassergebieten, zu langen Verweilzeiten oder großen Druckverlusten schon bevor das Werkzeug gebaut wird. Auf diese Weise werden Werkzeugänderungskosten und umfangreiche Trial-and-Error-Versuche an der Anlage zur Ermittlung der optimalen Konfiguration reduziert. Die Entwicklung neuer Extrusionslinien wird so schneller, günstiger und planbar.

Erste Testreihen zeigen, dass insbesondere mit Sigmasoft Autonomous Optimization die Strömungskanäle von Extrusionswerkzeugen innerhalb einiger Stunden automatisch optimiert werden. Dadurch wird die Qualität des Extrudats signifikant verbessert. Dazu erfolgt innerhalb der Software die Festlegung geometrischer Freiheitsgrade für den Strömungskanal des Extrusionswerkzeuges. Sigmasoft ermittelt anschließend autonom die ideale Geometrie, um ein maßhaltiges Extrudat herzustellen.

„Aktuell auf dem Markt verfügbare Software hilft bei der Berechnung der Temperaturverteilung im Werkzeug. Mit Hilfe unserer Software und der enthaltenen Virtuellen DoE haben Anwender jedoch auch die Möglichkeit, ihre Extrusionswerkzeuge automatisch zu optimieren. So finden sie eine Geometrie, die eine Extrusion mit homogenen Geschwindigkeiten über dem Querschnitt ermöglicht“, erklärt Timo Gebauer, Technischer Leiter der Sigma. Mit dem im Extrusionswerkzeug optimierten Geschwindigkeitsprofil wird die Verformung beim Austritt minimiert.

An der Optimierung ihres Extrusionsprozesses interessierte Besucher sind herzlich eingeladen, die Sigma in Halle 13 zu besuchen. Dort erfahren Sie mehr über den aktuellen Entwicklungsstand und wie Sigmasoft eingesetzt wird, um die optimale Konfiguration für ein Extrusionswerkzeug zu ermitteln.

jl