Sigma verbessert Bauteileigenschaften

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Sigmasoft ermittelt virtuell optimale Bauteile und Spritzgießprozesse.

Mit der neuen Autonomous Optimization Technologie – und der darin enthaltenen virtuellen Design of Experiments (DoE) – verbessert Sigmasoft Virtual Molding bereits vorhandene Spritzgießwerkzeuge und -prozesse und überprüft verschiedene Konfigurationen und innovative Lösungsansätze.

In diesem Frühjahr präsentiert Sigma Engineering einige Anwendungsmöglichkeiten ihrer virtuellen DoE für verschiedene Materialien auf unterschiedlichen Messen:

  • MECSPE in Parma, Italien, 28.03. bis 30.03.2019
  • Kuteno in Rheda-Wiedenbrück, DE, 07.05. bis 09.05.2019
  • Chinaplas in Guangzhou, China, 21.05. bis 24.05.2019

Vergleich in einer einzigen Berechnung

Sigmasoft funktioniert wie eine virtuelle Spritzgießmaschine, mit der der Anwender verschiedene Ansätze und neue Konzepte komplett ohne Risiko und Materialverlust am Computer erprobt. Mit der nun verfügbaren Möglichkeit zur Durchführung einer virtuellen DoE werden verschiedene Geometrien und variierende Prozessparameter in einer einzigen Berechnung verglichen und bewertet. Der Anwender beantwortet so zahlreiche offene Fragen zu Bauteil und Prozess schon im Vorfeld, ohne Versuche an einer Spritzgussmaschine zu fahren.

Bild 1 – Die Faserorientierung verändert sich mit der Position des Anspritzpunktes. Mit Hilfe der virtuellen DoE werden verschiedene Anspritzpunkte und die daraus resultierende Faserorientierung problemlos verglichen, um die optimale Position zu finden. Foto: Sigma

Eine typische Form virtueller DoEs ist, unabhängig vom Polymer, die Bestimmung des optimalen Anspritzpunktes am Bauteil. Bei faserverstärkten thermoplastischen Materialien hat der Anspritzpunkt einen erheblichen Einfluss auf die Faserorientierung im Bauteil (siehe Bild 1). Abhängig vom Fließweg der Schmelze ändert sich die Orientierung der Fasern und führt schlussendlich zu verschiedenen mechanischen Eigenschaften. Mit der Bestimmung des optimalen Anspritzpunktes verbessert der Anwender die Faserorientierung – und damit auch die mechanischen Eigenschaften des Bauteils – erheblich.

Bei Kautschuk und LSR (Flüssigsilikonkautschuk) hängt der benötigte Einspritzdruck vor allem vom Angusssystem ab. Um den Druckverlust zu minimieren und das Angusssytem zu optimieren ist eine virtuelle DoE der einfachste Ansatz zur Bewertung der Anzahl und verschiedener Positionen der Anspritzpunkte. Gleichzeitig wird auch das Risiko zur Entstehung von Lufteinschlüssen eingeschätzt (siehe Bild 2). Auf Basis dieser ersten Bewertung kann die optimale Konfiguration des Kaltkanals sowie die dazu passende Füllzeit bestimmt werden. Auch im weiteren Verlauf des Projektes werden die gesamte Werkzeugauslegung und die Erstellung eines Konzeptes für die Heizpatronen von der Software begleitet.

Bild 2 – Mit Hilfe einer virtuellen DoE werden verschiedene Anspritzpunkte (mit roten Kreuzen markiert) hinsichtlich Einspritzdruck und Lufteinschlüssen für diesen Topflappen aus LSR verglichen. Während die Designs 15 und 43 ein hohes Risiko für ungewollte Luftblasen bergen, kombiniert Design 33 ein gutes Füllverhalten mit einem niedrigen Druckbedarf. Foto: Sigma

Mit der Möglichkeit zur Durchführung einer virtuellen DoE wird der Anwender während des Entwurfes von Bauteil, Werkzeug und Prozess von Sigmasoft Virtual Molding unterstützt. Die Software liefert ein anwenderfreundliches Werkzeug zur Beantwortung aufkommender Fragen zu Themen wie dem idealen Anspritzpunkt, der Temperaturverteilung im Werkzeug oder der optimalen Zykluszeit. Dadurch trifft der Anwender seine Entscheidungen auf einer soliden, mit Fakten unterfütterten Basis und reduziert Versuche an der Maschine und Werkzeugänderungsschleifen deutlich.

jl

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