Für jeden Verarbeiter stellt sich die Herausforderung, für sein Bauteile das optimale Anspritzsystem für seine Spritzgussmaschine zu finden. Da die Positionierung des Anspritzpunkts auch zwangsweise dazu führt, dass evtl. eine höhere Schließkraft benötigt wird, ist dies bereits bei der Auslegung des Werkzeuges zu berücksichtigen.

Mit der Simulationslösung Sigmasoft Virtual Molding kann der Entwicklungsprozess von Kunststoffbauteilen und Spritzgieß-Werkzeugen sowie die Prozessführung der Spritzgießverarbeitung optimiert werden. Die Softwarelösung kombiniert die 3D-Geometrien von Bauteil und Anguss mit dem kompletten Werkzeug- und Temperiersystem, zudem lässt sich der tatsächliche Produktionsprozess integrieren, um ein gebrauchsfähiges Spritzgießwerkzeug mit einem optimierten Prozess zu entwickeln. Das Modul Autonomous Optimization macht eine Annäherung an ein gutes Design über Trial-and-Error dadurch überflüssig, weil es dem Anwender die Möglichkeit gibt, eine beträchtliche Anzahl an Design-Iterationen virtuell zu durchlaufen. Dadurch lässt sich die optimale Platzierung des Angusssystems für ein Spritzgießbauteil finden. Ein Bauteil aus einem Fahrzeuginnenraum, mit einem Gewicht von cirka 0,5 kg, wurde bisher mit einem Kaltkanal und zwei Anspritzpunkten hergestellt. Erste Simulationen zeigten eine benötigte Schließkraft von etwa 540 Tonnen. Im Werk waren aber nur Maschinen mit geringerer Schließkraft verfügbar, sodass der Verarbeiter SIGMA Engineering zurate zog, um eine Lösung zu finden, die benötigte Maschinengröße zu reduzieren. In Zusammenarbeit mit dem Kunden wurde eine Lösung herausgearbeitet, die Position der Anspritzpunkte zu ändern. Mittels der Funktion Autonomous Optimization war es möglich ein virtuelles Design on Experiment (DoE) aufzusetzen. Um den minimalen Einspritzdruck zu ermitteln wurden in Summe 120 Simulationen durchgeführt, bei welchen als Variable die Position der zwei Kanäle gesetzt wurde. So konnte der Spitzdruck für diese Anwendung um 27 Prozent und der Schließkraftbedarf um 50 Tonnen reduziert werden, sodass man eine kleinere Maschine nutzen konnte. Zudem führte das Verwenden der kleineren Schließeinheit im Vergleich zu den größeren Schließeinheiten zu geringeren Betriebskosten. Bei einer Zykluszeit von 40 Sekunden und einer Gesamtzahl von 250.000 Bauteilen konnte der Hersteller durch die Verschiebung der Anspritzpunkte 40.000 US-Dollar einsparen.

 

Fact & Figures

SIGMA ist Schwesterunternehmen der Magma Gießereitechnologie, einem Technologie- und Marktführer für Gießereiprozesssimulation mit Sitz in Aachen. Die beiden Produktlinien Kunststoff- und Metallgussspritzguss basieren auf einer gemeinsamen 3D-Simulationstechnologien mit dem Fokus auf die Artikel- und Prozessoptimierung.

Kontakt: www.sigmasoft.dewww.magmasoft.de

Die beste und die schlechteste Anspritzposition, mit Blick auf den Druckbedarf.

Bildquelle: Sigmasoft