Füllsimulation

Füllstudie zur Bauteilbeurteilung

Schon in einem frühen Entwicklungsstadium von Bauteilen sollte eine Füllstudie erstellt werden, um zu erkennen, ob die Gestaltung des Bauteils den spritzgußtechnischen Anforderungen entspricht. Sollten bei einem Bauteil Änderungen anfallen, um es kunststoffgerecht zu verbessern, besteht meist die Möglichkeit das entsprechend betroffene Bauteil der Baugruppe anzupassen.

Im Folgenden wird betrachtet:
  • Massenanhäufungen reduzieren, um Risiko von Einfallstellen und Lunkerbildung zu minimieren
  • Beeinflussung der Bindenaht durch geringe Änderung der Anspritzposition
  • Scherspannung, um entsprechende Maßnahmen zu ergreifen oder Werkstoffvarianten auswählen zu können
Desweiteren können noch
  • Füllbarkeit
  • Temperatur- und Erstarrungsbilder
  • Schmelzeverteilung und Abkühlzeit
  • volumetrische Schwindung
  • Faserorientierung und Lufteinschlüsse
dargestellt werden. Dies basiert auf der Füllung bis Füllende ohne Nachdruck. Für eine Studie bei einem frühen Entwicklungsstand ist dies ausreichend und entsprechend kostengünstig. Wenn nach einer solchen Studie klar ist ob das Bauteil so umgesetzt werden kann, besteht die Möglichkeit die Simulation mit
  • Nachdruckphase
  • Zykluszeitanalyse
  • Temperatur- und Spannungsverteilung
  • Auffinden von Vakuolen
  • Verformung und Verzug
  • Werkzeugtemperierung
zu erweitern. Mit einer relativ einfachen und kostengünstigen Füllstudie können schon sehr früh Bereiche erkannt werden, die eine Nacharbeit erfordern. Sind geometrische Änderungen erforderlich, kann das angrenzende Bauteil einer Baugruppe noch angepasst werden.
Der verantwortliche Entwickler kann erkennen, ob die Bindenaht in einen kritischen Bereich fällt und den Anspritzpunkt entsprechend ändern. Sollte die optimale Anspritzposition in einen Designbereich fallen, kann der Designer frühzeitig hinzugezogen werden um eine optimale Lösung zu finden.
Die Scherspannung wird ofmals vernachlässigt. Auch hier kann frühzeitig erkannt werden, ob geometrische Änderungen erforderlich sind oder ein alternativer Werkstoff eingesetzt werden kann. Ist dies nicht möglich, sind die kritischen Bereiche bekannt und der Spritzgießer kann darauf hingewiesen werden, dass mit entsprechenden Maschinenparametern gefahren werden muss.
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