Anwendungstechnik

Zu unserer umfassenden, qualifizierten anwendungstechnischen Beratung unserer Kunden zählt auch die Unterstützung durch CAE-Verfahren bei der Entwicklung von Werkzeugen und Formteilen.

Im Bereich der Verarbeitungssimulation wird der Spritzgießprozess von der Füllphase über die Nachdruckphase bis zur Berechnung von Schwindung und Verzug mit moderner Software berechnet. So können bereits bei der Produktentwicklung Informationen zum Verarbeitungsprozess, Bauteileigenschaften und Herstellkosten erhalten werden: z.B. 

Verarbeitung

• Füllbarkeit des Werkzeugs
• resultierende Prozessparameter wie Druck und Temperaturverteilungen,
• Kühlungsauslegung,
• Einfluss verschiedener Verarbeitungsparameter

Bauteil

• Lage von Bindenähten
• Lufteinschlüsse
• Schwindung und Verzug
• Faserorientierungen

Kosten

• benötigte Maschinengröße
• Zykluszeit
• Formteil/Werkzeugkomplexität

Die Ergebnisse einer Simulationsberechnung unterstützen die weitere Auslegung und Optimierung des Formteils sowie des zugehörigen Spritzgießwerkzeugs. Kostenintensive Änderungen und die Anzahl an Iterationsschleifen an Formteil und Werkzeug können so häufig reduziert werden.

Darüber hinaus werden zur material, belastungs- und fertigungsgerechten Auslegung und Optimierung von Bauteilen oder kompletten Baugruppen FE-Strukturberechnungen durchgeführt. Diese ermöglichen beispielsweise die Berechnung und Auswertung der lokal im Bauteil auftretenden Spannungen, Verformungen oder Temperaturen bei äußeren mechanischen und/oder thermischen Belastungen.

Hiermit kann die Eignung unterschiedlichster Materialien oder Materialkombinationen (z.B. in Hybridstrukturen oder Verbundbauteilen) für den jeweiligen Anwendungsfall im Vorfeld am Rechner bewertet und die Materialsauswahl und Konstruktion zielgerichtet angepasst werden. Somit ist es möglich, die Entwicklungszeit als auch die Anzahl kosten- und zeitintensiver Praxisversuche von der Idee bis zum Endprodukt zu reduzieren.

Das Einsatzgebiet der FE-Strukturberechnung erstreckt sich in unserem Hause über die Simulation von mechanischen, thermischen und mechanisch-thermisch gekoppelten Lastfällen. Dabei wird beispielsweise auch das Materialverhalten von porösen Materialien, anisotropen faserverstärkten Werkstoffen oder auch Viskoelastizität und plastisches Verhalten nichtlinearer Materialien abgebildet.

Von unseren Kunden werden i. d. R. 3D-CAD-Files im STEP-Format (auch IGES- oder STL-Format möglich) mit der Geometrie des zu untersuchenden Bauteils, der gesamten Baugruppe oder des Werkzeugs benötigt sowie, je nach Aufgabenstellung, Hinweise zu Randbedingungen wie Werkzeug- und Prozessvorgaben. Für die Spritzgießsimulation werden relevante Materialeigenschaften wie die Scherviskosität, Wärmeleitfähigkeit oder das pvT-Verhalten von uns in die Berechnung eingebracht. Für FE-Strukturberechnungen werden neben der Bauteilgeometrie möglichst genaue Angaben zum konkreten Lastfall, zu ggf. kritischen Bauteilzonen, zur Einbausituation und den vorgesehenen Werkstoffen benötigt.

Unsere qualifizierten Teams in Anwendungstechnik und Market Development diskutieren die Aufgabenstellung und Ergebnisse gemeinsam mit dem Kunden und erarbeiten entsprechende Lösungen.