Spritzgussformen schnell und preiswert konstruieren

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Mit Hilfe von Solidworks Plastics lassen sich zudem Einfallstellen und Volumenschwindung bewerten sowie die optimalen Zykluszeiten ermitteln.

Schritt für Schritt zur optimalen Konstruktion

Der erste Schritt beim Aufbau einer neuen Simulation ist die Vernetzung des Modells. Das Teil kann entweder automatisch vernetzt oder vom Anwender an bestimmte Parameter angepasst werden, um alle Aspekte manuell zu steuern. Die Dichte und die Qualität des endgültigen Netzes werden durch die Dreiecksgröße gesteuert. Über lokale Verfeinerungen können automatisch mehr Elemente in kleinen Bereichen und zu Features, wie Verstärkungsrippen und Bohrungen, erstellt werden. Auf diese Weise lassen sich genauere Ergebnisse erzielen. Der Vernetzungsalgorithmus ist in der Lage, selbst komplexe Geometrien – von sehr dünnen bis hin zu eher dickwandigen und gemischten Formen – schnell abzubilden (Bilder 2 und 3).

Nachdem das Netz erstellt ist, kann der Rest der Analyse konfiguriert werden. Dazu gehört die Auswahl des Kunststoffmaterials, das für die Herstellung dieses Produkts verwendet wird. Solidworks Plastics besitzt eine umfangreiche Datenbank mit über 4000 handelsüblichen Kunststoffen mit detaillierten rheologischen und thermischen Eigenschaften, die jederzeit erweiterbar und frei editierbar ist. Im letzten Schritt wird der Anspritzpunkt festgelegt, an dem der geschmolzene Kunststoff in das Formnest eintritt. Dieser kann später noch geändert werden, um verschiedene Konstruktionsalternativen zu prüfen und das Kunststoffteil für den Spritzguss zu optimieren.

Anwender werden beim Aufsetzen von Simulationen durch die Menüstruktur geführt und auch bei der Ergebnisinterpretation durch entsprechende Assistenten unterstützt, wie etwa dem Results Adviser (Ergebnisberater), der praxisgerechte Konstruktionsvorschläge und Tipps zur Fehlerbehebung bietet. Mit diesen Informationen können mögliche Problemstellen identifiziert sowie die richtigen Entscheidungen zur Verbesserung von Qualität und Herstellbarkeit getroffen werden.

Ergänzendes zum Thema

Protomold Spritzgussdienst

Mit Proto Labs vom CAD-Modell zum fertigen Spritzgussteil

Ist das 3D-Modell aus Solidworks Plastics fertig, kann man einen Dienstleister wie Proto Labs nutzen, der aus dem Modell ein reales Bauteil herstellen und bereits nach wenigen Tagen liefern kann. Dafür muss der Konstrukteur lediglich sein Modell beim Protomold Spritzgussdienst auf der Webseite von Proto Labs hochladen sowie Menge und Material auswählen. Innerhalb weniger Stunden erhält er ein detailiertes Angebot und, falls nötig, Konstruktionshinweise in einer sogenannten Ausführbarkeitsanalyse. Es stehen zahlreiche technische Kunststoffe zur Verfügung ebenso wie Glas- oder fasergefüllte Varianten.

Ein solcher Dienstleister lohnt sich für Prototypen und Kleinserien oder um die Zeit zu überbrücken, bis das eigene Serienwerkzeug hergestellt ist.

Kürzere Prozesse und höhere Rentabilität

Durch die zielgenaue Vorhersage von möglichen Fertigungsfehlern mittels Simulation gehören die bislang oftmals wochenlang andauernden Phasen der Fehlerbehebung der Vergangenheit an. Der Konstruktionsprozess kann deutlich effizienter werden, weil Varianten zur gezielten Beseitigung von Problemstellen schon virtuell auf ihre Tauglichkeit überprüft werden können, ohne reale Prototypentests durchzuführen. Hinzu kommen die Einsparungen an kostbarer Arbeitszeit durch ein leicht zu bedienendes System mit umfangreicher Datenbank und hilfreichen Features. Dies kann also zu einer deutlich verkürzten Markteinführungszeit unter Gewährleistung von Bauteilqualität und Einhaltung des geplanten Budgets führen.

Darüber hinaus ermöglichen detaillierte Ergebnisdarstellungen, Füllanimationen sowie automatisiert erstellbare Berichte eine verbesserte Kommunikation und effektivere Zusammenarbeit unterschiedlicher Abteilungen beziehungsweise Unternehmen, die an der Produktentwicklung beteiligt sind. Bei der Herstellung von Spritzgussteilen oder Spritzgusswerkzeugen sprechen also zahlreiche Faktoren für den Einsatz einer Simulationssoftware wie Solidworks Plastics von Dassault Systèmes, um einen schnellen Return-On-Investment zu erreichen. MM

* Carola von Wendland ist PR Manager Euro-Central bei der Dassault Systèmes Deutschland GmbH in 81829 München

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