Das gekonnte Zusammenspiel von Bewertungs- und Analysemöglichkeiten bei der Prozesssimulation, die eine Auslegung des optimalen Temperiersystems und einen Vergleich alternativer Herstellungsverfahren einschließt, ebnet den Weg hin zu einem effizienten Produktentwicklungs- und Produktionsprozess.

3D-CAD-Ansicht des konturnahen Temperiersystems für die Spritzgießfertigung einer Blende mit Hochglanzoberfläche.

Vorhersage der Oberflächenqualität von Kunststoffbauteilen mit Hochglanzoberflächen

Spritzgießen

Kunststoffverarbeitung: Verfahren

Spritzgießsimulation

Software

Simulation

Dynamische / variotherme Temperierung

Oberflächentechnik

Lackieren

Chemisches Bearbeiten (Auftragen)

Qualitätssicherung Kunststoff

Qualitätssicherung

Der Lack ist ab

Der digitale Schatten ist das Kernkonzept des Exzellenzclusters „Internet of Production“ an der RWTH Aachen. Im Plastics Innovation Center 4.0 (PIC 4.0) werden digitale Schatten genutzt, um Prozesse unter Berücksichtigung des Realverhaltens zu optimieren und die Simulationsgüte zu ermitteln.

Der Bau des PIC 4.0 schreitet voran und wirft seinen Schatten auf den Campus Melaten

Teil 7 der Serie: Wie der digitale Schatten im PIC 4.0 den realen Prozess belichtet

Sensorik für Kunststoff-Verarbeitungsmaschinen

Industrie 4.0

Industrie 4.0 für die Kunststoffverarbeitung

Digitale Transformation

Wirtschaft

Innovationen und neue Technologie

Digitaler Zwilling

Aus dem Schatten ins Licht

In der neunten arburgXvision wurden Strategien vorgestellt, mit denen sich der Nutzungsgrad von Spritzgießmaschinen deutlich steigern lässt.

Moderator Guido Marschall diskutierte mit den Arburg-Experten Christian Homp, und Christoph Blöchle (v.r.) wie sich eine richtige Werkzeugstrategie für Spritzgießbetriebe auszahlt

Automatisierungstechnik

Spritzgießmaschinen

Kunststoffverarbeitung: Maschinen und Komponenten

„Werkzeug-Strategie 2.0 – neue Ideen zur Kostensenkung“

Komplexe Ölfiltergehäuse für Automobile werden häufig im Spritzgießverfahren hergestellt. Geometriebedingte Hotspots können die erforderliche Kühlzeit erheblich verlängern. Ein Team aus Österreich nahm Anleihen aus der Biologie: Ein biomimetisches Kühlkanalsystem ähnlich einer Blutgefäßstruktur wurde in einen Formeinsatz integriert, in der Simulation optimiert, mittels 3D-Druck hergestellt und erfolgreich im realen Spritzgießprozess getestet.

Das untersuchte Gehäuse aus PA6-GF35. Die rot eingefärbten Bereiche zeigen Masseanhäufungen an, in denen die Wanddicke bis zu 11 mm erreicht

16:9

Nutzung biomimetischer Prinzipien zur Optimierung der Bauteilkühlung beim Spritzgießen

Selektives Laserschmelzen von Kunststoff, Metall, Keramik

Verfahren für die additive Fertigung

Pulverbettverfahren

Temperiertechnik

Spritzgießwerkzeuge

Werkzeuge für die Kunststoffverarbeitung

Konturnahe Kühlung

Additive Fertigung

Ölfiltergehäuse effizienter herstellen

Während der vergangenen Monate haben sich viele firmeninternen Abläufe und Entwicklungsprozesse verlangsamt und auch verändert. Trotz allem ist die Zeit nicht stehen geblieben, auch nicht in der Spritzgießtechnik. Dabei haben vor allem zwei Themen die Diskussion und Entwicklung geprägt: Digitalisierung und Kreislaufwirtschaft. Nachfolgend einige Beispiele von Entwicklungen und Projekten, die das untermauern.

In die durchgehend 3D-geformte Instrumentenblende sind zwei Displays nahtlos integriert

Innovatives Spritzgießen in Zeiten der Pandemie

Schaumspritzgießen

Künstliche Intelligenz für die Qualitätssicherung

Industrie 4.0 für die Qualitätssicherung

Steuern, Regeln

Mehrkomponenten-Spritzgießen

Folientechnik (IMD, IML, FIM, u.a.)

Spritzprägen

Biokunststoffe

Kunststoff Werkstoffe

Spritzgieß-Sonderverfahren

Nachhaltigkeit

Umweltmanagement

Machine Learning

Datenanalyse

Schnecken und Plastifiziersysteme

Kunststoff-Recycling

Kunststoff-Aufbereitung

Lasermarkieren

Laserbearbeitungen

Inline- / Online-Messsysteme

Kreislaufwirtschaft

Hinterm Horizont geht’s weiter

Welche Spritzgießmaschine ist für welche Anwendung die richtige? Ist schnell auch leistungsfähig – und zu welchem Preis? Wer diese Fragen durch Vergleich von Prospektdaten lösen will, wird enttäuscht. Denn verschiedene Hersteller messen zum Teil unter unterschiedlichen Bedingungen und geben Kenngrößen an, die nicht miteinander vergleichbar sind. Neben Einspritzvolumen und -geschwindigkeit sind zudem Füllzeit und Bauteilgewicht maßgebende Faktoren bei der Maschinenwahl. Im Folgenden wird dargestellt, warum Leistung nicht gleich Leistung ist, aber Physik immer Physik bleibt.

Direktantriebe wie z. B. Planetenrollengewindetriebe sind sehr präzise  und langlebig 

Wie Vorschubgeschwindigkeit, Einspritzvolumen und Füllzeit mit der Leistungsfähigkeit von Spritzeinheiten korrelieren

Kugelgewindetriebe

Maschinenelemente

Getriebe

Elektrische Antriebe für Spritzgießmaschinen

Antriebe

Elektrische Antriebe

Elektromechanische Maschinen

Eine Frage der Klasse

Über Planung und Analyse kompletter Spritzgießprozesse mit Virtual Molding wurde schon viel berichtet. Der Einsatz dieses Werkzeugs zur Funktionsoptimierung in der Konstruktionsphase ist allerdings vielen noch unbekannt. Der Magnetexperte MS-Schramberg ist seit langem auch mit Kunststoffpräzisionsteilen in der Automobilbranche etabliert. Das folgende Praxisbeispiel demonstriert die Effizienz der Bauteiloptimierung durch Simulation am Beispiel eines Zahnrads.

Nach der Bauteiloptimierung lag das Zahnrad in der Serienfertigung von Anfang an innerhalb  der gewünschten Toleranz

Optimierung einer diffizilen Bauteilgeometrie mit Sigmasoft Virtual Molding

Magnete

Mechanische Konstruktionselemente

Mit System zum präzisen  Kunststoff-Zahnrad

Digitalisierung ist mehr als der Kauf von Softwarelösungen. Es geht um nicht weniger als eine ganzheitliche Transformation. Volume Graphics und Simcon geben praktische Tipps für Konstrukteure, Entwickler und Produzenten von Spritzgießformteilen.

Software für Prozessmanagement

Digitalisierung des Spritzgießdesigns

Innendruckbelastungen sind typisch für faserverstärkte Kunststoffbauteile. Durch einen drehenden Werkzeugkern kann die Faserorientierung beim Spritzgießen gezielt beeinflusst und damit die Berstdruckfestigkeit von Bauteilen erhöht werden. Eine neu entwickelte Simulationsmethodik ermöglicht es, diese veränderte Faserorientierung bei der Auslegung zu berücksichtigen.

Praktische Umsetzung eines Werkzeugsystems mit drehendem Kern.

Werkzeugsystem mit drehendem Kern verbessert mechanische Eigenschaften

Werkstoffprüfung, mechanisch

Messtechnik

Werkstoffprüfung

Verbundwerkstoffe / Werkstoffverbunde

Faserverbundwerkstoffe

Andere Werkstoffe

Auslegungsmethodik für innendruckbelastete Bauteile

Seit gut zwei Jahren ist Guido Frohnhaus nun Geschäftsführer Technik bei Arburg. Im Interview mit Kunststoffe spricht der 52-Jährige über die Akzente, die er setzen will, und die Bedeutung des hohen Eigenanteils an Fertigungs- und Programmier-Know-how für die Unabhängigkeit des Unternehmens.

Guido Frohnhaus ist Geschäftsführer Technik bei Arburg

Doriat, Clemens, Dr.

„Die Gestica wird der Fixstern  im Kundenuniversum sein“

Die zentrale Steuerung der Spritzgießmaschine dient dem Maschinenbediener zum Steuern, Regeln und Optimieren des gesamten Produktionsprozesses. Um auch externe Systeme sowie proprietäre Lösungen ohne standardisierte Schnittstelle direkt einzubinden, nutzt Engel eine im alltäglichen Leben bereits stark verbreitete Technologie.

Der Webviewer in der Maschinensteuerung integriert nicht nur Peripheriegeräte mit Webinterfaces, sondern auch Daten aus internen und externen Systemen, die via Browser zugänglich sind.

Neuer Webviewer verschmilzt Web- und Steuerungsapplikationen

Steuerungen (Hardware und Software)

Bedienterminals

Computer Hardware

Zentrale Bedieneinheit  nutzt Webtechnologie

Dr. Franco Costa, Entwicklungsleiter Autodesk Moldflow Simulation Codes, und Thomas Wittmann, Geschäftsführer der PEG GmbH, Darmstadt, sprechen über die künftigen Anforderungen an den Simulationsingenieur.

Mehr Präzision: Susanne Kugler von Bosch nutzt das Developer Tool im API Solver, um mithilfe von Erweiterungen die Vorhersagegenauigkeit zu optimieren

20:7

 Zukunft der Simulation: Fragen und Antworten auf dem Moldflow User Meeting „Connect!“

Vernetzung / Cloudlösung für die Kunststoffverarbeitung

CAD Werkzeug-, Formenbau

Komplexere Aufgaben, einfacher gelöst?

Der Spritzgießmaschinenhersteller Arburg und der Simulationsexperte Simcon bündeln ihre Kompetenzen, um die in der Werkzeugkonstruktion standardmäßig genutzten Füllsimulationen in der Maschinensteuerung zu integrieren.

Bei der integrierten Füllsimulation wird das Füllbild des Spritzgussteils auf der Steuerungsoberfläche angezeigt und die Abhängigkeit zwischen Füllgrad  und Schneckenweg visualisiert

Arburg und Simcon bringen die Füllsimulation auf die Spritzgießmaschine

Spritzgießmaschinen, allgemein

Zwei Welten wachsen zusammen

Die Vorbereitungen für das 30. Internationale Kolloquium Kunststofftechnik in Aachen laufen auf Hochtouren. Die Veranstaltung im März ist in ein dreifaches Jubiläum eingebettet. 

Kurz vor dem IKV-Kolloquium: Ein Blick hinter die Kulissen 

Faserverarbeitung

Extrusion

Markt & Wirtschaft

kunststoffe.de

Es ist angerichtet 

Bindenähte verringern die Festigkeit von Spritzgussbauteilen. Daher wurde am IKV in Aachen eine integrative Berechnungsmethode entwickelt, um die Bindenahtfestigkeit von amorphen Thermoplasten frühzeitig vorherzusagen.

Durch Berechnung  der molekularen Interdiffusion über die Kunststoff-Kunststoff-Grenzfläche kann die Bindenahtfestigkeit vorhergesagt werden

Vorhersage der Bindenahtfestigkeit amorpher Thermoplaste durch integrative Simulation

Prozesssimulation

Wie stark bindet eine Bindenaht?

400 Teilnehmer machten sich Mitte Mai online über den neuesten Stand der Technik, Entwicklungstrends und Innovationen in den Themenbereichen Konstruktion, integrative Simulation, Leichtbau, Material sowie Forschung & Entwicklung kundig.

Am 18. Mai 2021 fiel der Startschuss für die erste Ausgabe der zweitägigen digitalen Veranstaltung International Simulation impact Technology Conference 2021, kurz ISiT, von Veranstalter Simpatec. Mehr als 400 interessierte Teilnehmer nutzten die Gelegenheit sich über den neuesten Stand der Technik, aktuelle Entwicklungstrends und zukunftsorientierte Innovationen in den Themenbereichen Konstruktion, integrative Simulation, Leichtbau, Material sowie auch Forschung & Entwicklung zu informieren.

36 renommierte Fachexperten aus der ganzen Welt referierten über innovative Methoden, Technologien sowie Lösungskonzepte zur ganzheitlichen Entwicklung und Optimierung von Bauteilen, Werkzeugen und Prozessen im Spritzguss & FEM-Bereich. Im Mittelpunkt standen unter anderem neue Details über die ganzheitliche virtuelle Produktentwicklung, bei der mittels Kopplung der mechanischen und prozesstechnischen Entwicklung eines Bauteils das Fundament für den späteren Erfolg des Bauteils oder eines effizienten Herstellungsverfahrens gelegt werden kann.

Ein weiterer Schwerpunkt der ISiT 2021 lag auf der Kommunikation zu und gemeinsam mit Referenten, Partnern, Fachexperten und vor allem auch Teilnehmern. Eine besondere Gelegenheit des direkten Wissenstransfers und Informationsaustausches schuf Simpatec mit der Gestaltung virtueller Meetingräume, die Gelegenheit für Networking, Diskussionen und die Beantwortung individueller fachspezifischer Fragen an das Expertenteam von Simpatec, Referenten, ausgewählte Geschäftspartner oder natürlich auch im Kreise des anwesenden Fachauditoriums. Zusätzliches Informationsmaterial präsentierten ausgewählte Unternehmen im sogenannten Showroom, dort erhielten die Besucher eine weitere Möglichkeit, sich über die neuesten Produkte und Entwicklungstrends der Branche zu informieren.

Die nächste Ausgabe der ISiT-Konferenz ist für 2022 geplant.

SimpaTec Simulation & Technology Consulting GmbH  

https://www.simpatec.com

Mit 400 Teilnehmern und 36 Referenten konnte die erste ISiT-Konferenz an den Start gehen