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16.07.2019

Simulation als Assistenzfunktion

Integrierte Füllsimulation macht Spritzgießmaschinen smarter

  • Bei der intergrierten Füllsimulation wird das Füllbild des zu produzierenden Bauteils auf der Steuerungsoberfläche angezeigt und die Abhängigkeit von Füllgrad zum Schneckenweg visualisiert (© Arburg)

    Bei der intergrierten Füllsimulation wird das Füllbild des zu produzierenden Bauteils auf der Steuerungsoberfläche angezeigt und die Abhängigkeit von Füllgrad zum Schneckenweg visualisiert (© Arburg)

  • Dr.-Ing. Paul F. Filz Simcon (links), Geschäftsführer bei Simcon, und Dr. Eberhard Duffner, Bereichsleiter Entwicklung bei Arburg, sind stolz auf die erfolgreiche Integration der Füllsimulation in die Gestica-Steuerung (© Arburg)

    Dr.-Ing. Paul F. Filz Simcon (links), Geschäftsführer bei Simcon, und Dr. Eberhard Duffner, Bereichsleiter Entwicklung bei Arburg, sind stolz auf die erfolgreiche Integration der Füllsimulation in die Gestica-Steuerung (© Arburg)

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In Sachen Assistenzfunktionen hat die Arburg GmbH + Co KG, Loßburg, einen weiteren Meilenstein gesetzt und integriert eine Füllsimulation in die Gestica-Steuerung ihrer Allrounder-Spritzgießmaschinen. Das prinzipielle Aussehen dieses Features hat Arburg bereits auf der Fakuma 2018 gezeigt. Im Rahmen der Technologie-Tage im März 2019 wurde die nächste Entwicklungsstufe präsentiert: die Darstellung der Füllsimulation direkt an der produzierenden Spritzgießmaschine. Dabei kooperiert Arburg mit den Simulationsexperten der Simcon GmbH, Würselen, die über langjährige Erfahrung im Spritzgießsektor verfügen.

Füllsimulation und Spitzgießrealität zusammenführen

Die Aufgabe, die Füllsimulation mit der Spitzgießrealität in eine Korrelation zu bringen, ist sehr anspruchsvoll. Um die Fließfront korrekt abzubilden, sind Rechenmodelle und Algorithmen erforderlich, die z. B. auch das Verhalten von Schnecke und Rückströmsperre sowie die Kompressibilität des Werkstoffs berücksichtigen. Hierfür haben Arburg und Simcon ihre Kompetenzen gebündelt und auf den Technologie-Tagen 2019 bereits die Synchronisation der Schneckenbewegung mit dem berechneten Simulationsmodell direkt auf der Maschine gezeigt. Dabei wird das Füllbild des zu produzierenden Bauteils auf der Oberfläche der Gestica-Steuerung angezeigt und die Abhängigkeit des Füllgrads zum Schneckenweg visualisiert.

Hiervon profitieren auch die Experten unter den Einrichtern, indem sie wertvolle Zeit sparen. Sie müssen keine Spritzkurven-Diagramme mehr interpretieren, sondern können die Fließfront in der 3D-Darstellung der Kavität anschauen.

„Smarte“ Maschinen als Ziel

„Schon bei der Entwicklung der Gestica war unser Ziel, mehr Bedienassistenz in die Steuerung zu bringen“, erläutert Dr. Eberhard Duffner, Bereichsleiter Entwicklung bei Arburg. „Unser Assistenzpaket ‚4.set-up‘ unterstützt den Einrichter bereits aktiv beim Rüsten und der Eingabe von Parametern. Die integrierte Füllsimulation geht jedoch deutlich weiter. Die Maschine wird damit noch ‚smarter‘, denn sie kennt das Teil, das sie produzieren soll.“

Erfahrener Partner für Spritzgießsimulationen

Auf der Suche nach einem Partner fiel die Wahl auf das Unternehmen Simcon aus Würselen (Deutschland), da man schon bei anderen Projekten zusammengearbeitet hatte. Als Experte für Simulationen kennt Simcon die aktuelle Situation der Werkzeugauslegung, die Geschäftsführer Dr.-Ing. Paul F. Filz beschreibt: „Derzeit gibt es quasi zwei voneinander unabhängige Welten: Werkzeugbau und Spritzerei. In der Werkzeugkonstruktion gehören Füllsimulationen mittlerweile zum Standard. Deren Daten können für den Spritzgießprozess jedoch nicht genutzt werden.“

Zwei Welten wachsen zusammen

„Herausforderung ist das Material, dessen Eigenschaften sich im Laufe des Umformprozesses verändern. Demzufolge wird die Frage der optimalen Werkzeugfüllung von Experten seit Langem vielschichtig diskutiert“, weiß Dr. Eberhard Duffner aus Erfahrung. So sei es im Grund schon lange ein Bedürfnis, Simulationen aus dem Werkzeugbau mit der Maschine zu koppeln. „Mit der in die Gestica-Steuerung integrierten Füllsimulation bringen wir nun die beiden Welten zusammen. Daraus resultieren Vorteile in Sachen Rüstzeit, Sicherheit und Effizienz“, so der Entwicklungsleiter.

Um den Spitzgießprozess optimal einzustellen, ist sehr viel Know-how seitens der Einrichter erforderlich, da nur das Material und dessen Verarbeitungstemperatur sowie das erforderliche Dosiervolumen bekannt sind. Die anspruchsvolle Aufgabe lautet nun, das Werkzeug optimal zu füllen. Über das Einspritzprofil lassen sich die Fließlinien der Kunststoffschmelze beeinflussen. Allerdings weiß der Einrichter, wenn er eine bestimmte Änderung des Schneckenwegs bzw. Dosiervolumens vornimmt, nicht, an welcher Stelle in der Kavität sich die Fließfront gerade befindet. Da zudem Überspritzungen viel Zeit kosten, um das Teil aus dem Werkzeug „bergmännisch abzubauen“, gilt es, diese zu vermeiden. Hier ist heute die langjährige Erfahrung des Einrichters gefragt. Zukünftige Assistenzsysteme, wie z. B. das integrierte Modell aus der Füllsimulation, werden den Maschinenbediener verstärkt interaktiv und grafisch unterstützen. (as)

Weiterführende Information
  • 07.05.2019

    Einstufige Herstellung von Hybridbauteilen

    Metall-Kunststoff-Hybride aus einem Werkzeug

    Ein neues Verfahren zur Herstellung von Metall-Kunststoff-Hybriden reduziert Rüst- und Montagezeiten in der Fertigung sowie den Materialbedarf, zudem spart es Arbeitsschritte ein.   mehr

  • Erschienen in Kunststoffe 05/2019

    Präzise berechnetes Temperaturverhalten

    Simulation der Kühlung mit Temp-Flex-Schläuchen

    Die Simcon kunststofftechnische Software GmbH, Würselen, hat den Funktionsumfang ihrer modularen Simulationssoftware Cadmould erweitert....   mehr

    Simcon GmbH

  • 30.01.2019

    Filter für Mikroplastik im Abwasser

    Zyklonfilter soll Partikel verstopfungsfrei abscheiden

    Bevor Mikroplastik in die Flüsse und Meere gelangt, könnte es aus unserem Abwasser gefiltert werden. Diese heute noch nahezu unlösbare Aufgabe soll SimConDrill übernehmen.   mehr

  • Erschienen in Kunststoffe 01/2019

    Virtuelle Bauteilfehler zum Anfassen

    Neue Version der Simulationssoftware Cadmould

    Der Simulationsspezialist Simcon erweitert den Funktionsumfang seiner Software. Mit der neuen Version und einem 3D-Drucker lassen sich unter anderem Parameter wie Schwindung und Verzug haptisch bewerten.   mehr

    Simcon GmbH

  • 29.11.2017

    Simcon holt die nächste Generation in die Geschäftsführung

    Für die Zukunft gerüstet

    Unternehmensgründer Dr.-Ing. Paul F. Filz beruft seine Tochter Ines Filz in die Geschäftsführung des Simulationsunternehmens. Zuvor war sie drei Jahren im Bereich der Unternehmensentwicklung tätig.   mehr

Unternehmensinformation

ARBURG GmbH + Co KG

Arthur-Hehl-Straße
DE 72290 Loßburg
Tel.: 07446 33-0
Fax: 07446 33-3365

Internet:www.arburg.com
E-Mail: contact <AT> arburg.com




Simcon GmbH

Schumanstr. 18a
DE 52146 Würselen
Tel.: 02405 64571-0
Fax: 02405 64571-20

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