Simulation im Kunststoffspritzguss

Für Machbarkeitsstudien aber auch für die Perfektion der Teile in der Serienproduktion hat die Vogt AG Verbindungstechnik digital aufgerüstet und ein Simulationstool (Mold Flow) für den Kunststoffspritzguss eingeführt. Mit der sogenannten Mold Flow Analyse kann im frühen Stadium der Entwicklung  die Machbarkeit abgeklärt werden. Die wichtigste Phase beim Spritzgiessen ist die Formfüllung, sie ist massgebend für die Qualität.

Die zu produzierenden Teile werden dazu in einem Spritzgiesswerkzeug digital aufgebaut und anschliessend wird simuliert, wie sich die Kunststoffschmelze durch den Angusskanal in den Kavitäten verteilt.

Unser Werkzeugbau analysiert die Berechnung und kann Aussagen und Prognosen abgeben zu:

Zeiten:                Füllzeiten, Kühlzeiten, Zykluszeiten etc.
Geometrie:        Schwindungen, Verzug, Scherspannungen, Faserausrichtung etc.
Bedingungen:   Einspritzdruck, Umschaltzeitpunkt, Lufteinschlüsse etc.

Die gesamte Entwicklung unserer thermoplastischen Bauteile wird mit diversen Simulationen begleitet, so dass das Optimum aus den Kunststoffen herausgeholt wird. Bei der Auswahl des geeigneten Kunststoffes ist der Verwendungszweck ausschlaggebendes Kriterium. In unserer Datenbank haben wir rund 7000 Kunststoffe, welche wir nach gewissen Vorgaben durchsuchen können, wie zum Beispiel das hygroskope Verhalten eines Kunststoffes. Empfehlen sich mehrere Materialien kann durch die Simulation dieser herausgefunden werden, welcher Kunststoff sich am besten dafür eignet.

Bei den Teilen werden verschiedene mögliche Anspritzpunkte simuliert um herauszufinden, welche Variante am besten geeignet ist. Der Anspritzpunkt wird so gewählt, dass die Faserausrichtung besonders belastete Bereiche verstärkt.

Beim Spritzgiessen von geometrisch komplexen Teilen ist auf das Aufeinandertreffen von einzelnen Fliessfronten (Kaltzusammenflüssen) zu achten. Werden diese nicht korrekt angelegt, kann es im Produkt später zu ungünstigen Bindenähten und Brüchen kommen. Mit der Formfüllsimulation kann dies in eine optimale Position verlegt oder komplett vermieden werden.

Nach Einspritzen erkaltet der Kunststoff und härtet aus. In diesem Vorgang erfährt das Bauteil je nach Einsatz des gewählten Kunststoffes einen grösseren oder kleineren Volumenschwund. Durch die Berechnung des Schwundes ist es uns möglich, das Teil ganz präzise auf die Masse zu definieren und halten die vom Kunden gewünschten Toleranzen ein.

Technisch anspruchsvolle Geometrien oder sehr asymmetrische Teile können vorgängig auf Machbarkeit geprüft werden. Der Bau von teuren Prototypen entfällt! Auch beim Werkzeugpreis kann enorm eingespart werden, da durch die Simulation weitgehend auf eine Korrekturschlaufe verzichtet werden kann. Dies beschleunigt auch den Termin der Markteinführung der Teile.

Ihre Vorteile im Überblick:

  • Auswahl des richtigen Kunststoffes für Ihr Individualprodukt
  • Machbarkeitsstudie von komplexen Teilen
  • Höherer Qualitätsstandard durch weniger Brüche
  • Verstärkte Bereiche dank korrekter Faserausrichtung
  • Einhaltung von Toleranzen
  • Entfall von Prototypenbau
  • Tieferer Werkzeugpreis
  • Schnelle Markteinführung

Dürfen wir Sie bei Ihrem Projekt unterstützen? Unser Verkaufsteam berät Sie gerne.

 

Text: André Solenthaler / Evelyn Kofler


 

Autor: Evelyn Kofler


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