Solidworks Plastics Spritzgussformen schnell und preiswert konstruieren

In vielen Branchen ist das Spritzgussverfahren die vorherrschende Art, um Kunststoffteile kosteneffizient herzustellen. Die Herausforderung: Bereits vor Produktionsbeginn zu wissen, wie sich das Teiledesign auf die Herstellbarkeit auswirkt – und umgekehrt. Die konstruktionsbegleitende Simulation schafft Abhilfe.

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Xometry Europe GmbH

Der Spritzgussprozess an sich ist ein komplexer Mix aus Zeit, Druck, Temperatur sowie auch material- und werkzeugspezifischen Parametern. Deshalb benötigten Konstrukteure von qualitativ hochwertigen Kunststoffbauteilen und Werkzeugen bisher sehr viel Erfahrung, um all diese verschiedenen Variablen in Einklang zu bringen. Außer auf die Detailkonstruktion der einzelnen Teile sollte schon in sehr frühen Phasen der Produktentwicklung auf die fertigungstechnische Realisierbarkeit geachtet werden. Denn so lassen sich kostspielige Änderungen am Prozess beziehungsweise am Werkzeug vermeiden, die zu signifikanten Verzögerungen der Markteinführung führen können.

Eine Antwort auf die Herausforderungen im Spritzgussverfahren bieten Simulations-Softwarepakete: In Abhängigkeit einer Vielzahl von Parametern lassen sich Prüfungen unter realen Betriebsbedingungen während des gesamten Konstruktionsprozesses durchführen. Die Simulation ermöglicht somit die Analyse einer Konstruktion, noch bevor die Spritzgussform hergestellt wird.

Simulationsgetriebene Entwicklung von Spritzgussteilen

Mit Solidworks Plastics von Dassault Systèmes steht Anwender eine Lösung zur Verfügung, mit der sie konstruktionsbegleitend mögliche Problemstellen identifizieren und gezielt beheben können. Die Software von Dassault Systèmes ist vollständig in die Solidworks Software integriert. Anwender, die diese Software nutzen, arbeiten deshalb weiter in ihrer gewohnten Umgebung. Änderungen am 3D-Modell werden sofort berücksichtigt und können nahtlos für die Bewertung der Herstellbarkeit in Betracht gezogen werden. Zeitintensive Export/Import-Schleifen können somit entfallen.

Zur Lösung unterschiedlicher Herausforderungen im Entwicklungsprozess wird Solidworks Plastics in zwei Versionen angeboten: Konstrukteure von Kunststoffteilen können mit Solidworks Plastics Professional die Auswirkungen von Änderungen bezüglich Wandstärke, Anspritzpunkt, Material und Bauteilgestaltung auf die Fertigbarkeit ihrer Teile bewerten. Entwickler von Spritzgussformen können mit Solidworks Plastics Premium schnell Layouts mit Einzelkavitäten, Mehrfach- und Familienwerkzeugen erstellen und analysieren, einschließlich Angussbuchsen, Angusskanälen und Anschnitten. Ferner lassen sich Angusssysteme ausbalancieren, sowie Zykluszeiten, Zuhaltekraft und Füllvolumen abschätzen. Dies ermöglicht Anwendern, ihre Konstruktion des Angusssystems zu optimieren und kostenintensive Nachbesserungen zu vermeiden (Bild 1).

Die Simulationssoftware bietet zahlreiche Features, mit denen Konstrukteure schon frühzeitig wesentliche Aussagen zu Füll- und Nachdruckphase treffen können:

• Kann die Form auf der gegebenen Maschine vollständig gefüllt werden?

• Wo treffen zwei Schmelzfronten aufeinander und bilden kritische Bindenähte?

• An welchen Stellen muss die Bauteilentlüftung erfolgen und wo muss sich der Anspritzpunkt befinden, damit die Form gleichmäßig gefüllt wird?

• Welche Prozessparameter ergeben sich hinsichtlich Temperatur- und Druckverteilung, Füll- und Nachdruckzeit und wie muss das Bauteil für eine optimale Kühlzeit gestaltet werden?

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