Herausforderungen bei der virtuellen Entwicklung des Produktionsprozesses eines umspritzten Bauteils
Virtuelle Validierungstechnologien wie Moldflow helfen, Zeit und Material zu sparen sowie die Ausschussrate durch Verbesserung der Produktqualität zu senken. Generell ermöglichen sie eine schnellere Entwicklung neuer Produkte mit geringeren Kosten.
Der Simulationsingenieur liefert Erkenntnisse, die bei der Konstruktion von Bauteilen, Werkzeugen und Formgebungsverfahren nützlich sind.
Die Genauigkeit der CAE-Analyse hängt in hohem Maße von der Qualität der bereitgestellten Eingabedaten ab. Die vom Berechnungstool (Moldflow) generierten Ergebnisse müssen vom Benutzer korrekt und intelligent interpretiert werden, bevor sie vorgestellt werden. In der Regel kann jede einzelne Analyse eine Vielzahl von Ergebnissen liefern, die eine große Menge an Informationen enthalten. Die Herausforderung für den Ingenieur, der eine solche Analyse durchführt, besteht darin, diese Informationen zu filtern, die kritischen Punkte zu identifizieren und die Risiken zu definieren.
Der Moldflow-Ingenieur befindet sich an der Schnittstelle zwischen Produktion, Labor und Konstruktion. Einerseits muss das Produkt so entworfen werden, dass es seine Funktion erfüllt und in Kombination mit dem gewählten Material allen Belastungen während der Lebensdauer standhält. Andererseits muss das Bauteil herstellbar und kosteneffizient sein.
Im Entwicklungsprozess gibt es eine Vielzahl von Faktoren, die das Endprodukt beeinflussen.
– Materialeigenschaften für das Produktdesign
– Design für Festigkeit
– Dicke des Teils
– Verstärkung der strukturellen Festigkeit durch Rippen
– Verarbeitungseinstellungen
In dem vorgestellten Beispiel war die Situation noch schwieriger, weil das Produkt mit sehr dünnen Wandstärken umspritzt werden sollte und das Material Glasfasern enthielt. Um ein qualitativ hochwertiges Produkt zu liefern, bestand die gewählte Strategie darin, das Produkt in der Entwurfsphase zu optimieren, es durch numerische Berechnungen und Tests zu validieren, ein Material auszuwählen, das den Anforderungen entspricht, und in der letzten Phase die Einspritzparameter zu optimieren. Es gab viele Entwurfs- und Simulationsschleifen, aber am Ende gelang es uns, einen geeigneten Entwurf zu liefern, der alle Anforderungen erfüllte.