13.11.2018

Faserorientierung im Thermoplast-Spritzgießen

Verbesserte Eigenschaften durch virtuelle Prozessauslegung

Die mechanischen Eigenschaften und das Schwindungs- und Verzugsverhalten von Bauteilen aus faserverstärktem Kunststoff hängen stark von der Faserorientierung ab. Um die Leichtbaueigenschaften dieser Werkstoffe effektiv nutzen zu können, muss die Faserorientierung bei der Bauteil- und Prozessauslegung von Anfang an mitberücksichtigt werden.

Validierung und Vergleich

Die Simulationssoftware Sigmasoft Virtual Molding bietet mit der virtuellen statistischen Versuchsplanung (DoE, Design of Experiments) eine Basis für wichtige Projektentscheidungen. Mit der DoE wird ein konkretes Design validiert und im Vergleich zu anderen dargestellt.

Damit die Versuchsplanung das bestmögliche Projektergebnis hervorbringt, definiert der Anwender alle Anforderungen und bringt sie in eine für die Software verständliche Form. Danach wird er von der Software durch den Prozess geführt und kann mit wenigen Klicks verschiedene Designs für eine Gegenüberstellung definieren.

Einsatz im Automobilbereich

Für eine Automobilanwendung optimierte die Sigma Engineering GmbH, Aachen, ein Bauteil (bessere mechanische Eigenschaften, geringerer Verzug), indem die virtuelle DoE den Einfluss verschiedener Faktoren darstellt und die Lösungen direkt miteinander vergleicht. In diesem Fall werden unterschiedliche Glasfaseranteile im Material und mögliche Positionen des Anspritzpunkts variiert.

Zusätzlich werden weitere Kriterien, wie Fülldruck und maximale Fließweglänge, mit einbezogen, was einen robusten und kostengünstigen Prozess gewährleisten soll. Durch eine individuelle Gewichtung dieser Kriterien und Anpassung der Grenzwerte wird das passende Ergebnis gefunden: ein mechanisch stabiles Bauteil, das formstabil ist und sich mit einem robusten Prozess herstellen lässt. (ys)