Plasty Gabriel s.r.o. - Beispiele für die Verknüpfung der Softwareprogramme Cadmould und VARIMOS mit anderen Softwareprogrammen

Die auf diese Weise eingegebenen, für die Qualitätskontrolle wichtigen Maße können anschließend automatisch in die Simulationssoftwareprogramme Cadmould und/oder VARIMOS übertragen werden, in denen die Verzugsabweichungen berechnet werden, unter anderem auch bezogen auf die vorgegebenen Maße.

Beispiel der neuen Möglichkeit zur Auswertung des berechneten Verzugs

Ein wesentlicher Vorteil ist der Vergleich der Maße und ihrer Toleranzen mit dem berechneten Verzug des Kunststoffteils an denselben Stellen, bei gleicher Ausrichtung des Teils, in einem einzigen Messprogramm und mit derselben Farbskala. So kann es beispielsweise nicht zu einer unterschiedlichen Beurteilung der Verzugsabweichungen kommen, die durch eine unterschiedliche Fixierung des Teils im Simulationsprogramm gegenüber der Fixierung im Messprogramm verursacht wird. Durch dieses Vorgehen wird in der Folge unter anderem die Anzahl der Diskussionen über Unterschiede in der Ergebnisdarstellung minimiert.  

Das Unternehmen Arburg hat einen weiteren Meilenstein bei der Bedienung von Spritzgießmaschinen gesetzt: Es hat die Füllsimulation Cadmould in die Gestica-Steuerung der Allrounder-Spritzgießmaschinen integriert. Im Rahmen der Technologietage im März 2019 wurde die nächste Entwicklungsstufe vorgestellt: die Darstellung der Füllsimulation direkt an der produzierenden Allrounder-Maschine. Seitdem werden die zwischen Simulationsdarstellung und Maschinensteuerung ausgetauschten Informationen schrittweise erweitert.

Bei diesem anspruchsvollen und komplexen Projekt arbeitet Arburg mit dem Simulationsexperten Simcon zusammen, der über langjährige Erfahrung im Kunststoffspritzgießen verfügt.

„Bereits bei der Entwicklung des Steuerungssystems Gestica war es unser Ziel, das Bedienpersonal der Maschine besser zu unterstützen“, erklärt Dr. Eberhard Duffner, Entwicklungsleiter bei Arburg. "Unser Assistenzpaket '4.set-up' unterstützt bereits das System zur Parametereinstellung bei der Eingabe. Die integrierte Spritzgießsimulation geht jedoch viel weiter. Dadurch wird die Maschine „intelligenter“, weil sie das Teil kennt, das sie herstellen wird.“

Den Entwicklungsabteilungen beider Unternehmen ist es gelungen, die Schneckenbewegung direkt an der Maschine mit dem rechnerischen Simulationsmodell zu synchronisieren. Auf dem Bedienpanel des Gestica-Systems werden der Füllverlauf des hergestellten Teils und der Zusammenhang zwischen Füllgrad und Schneckenbewegung angezeigt.

Von diesen Informationen profitieren Verfahrenstechniker und Einrichter, denn sie sparen wertvolle Zeit. Sie müssen keine Diagramme der Einspritzkurven mehr interpretieren, sondern können den Schmelzefluss durch die Kavität in einer 3D-Darstellung beobachten.

Das Modul Cadmould Structural FEM ermöglicht es, direkt in dieser Software Strukturanalysen von Konstruktionen durchzuführen. Der Arbeitsablauf ist einfach. Zunächst muss eine Simulationsanalyse durchgeführt werden, die bei Vorhandensein eines faserförmigen Füllstoffs dessen Verteilung und Orientierung sowohl entlang der Konstruktion als auch im Wandquerschnitt ermittelt. Nach der Eingabe der Randbedingungen (z. B. Art der Einspannung des Teils, mögliche translatorische und rotatorische Einschränkungen, äußere und innere Belastungen) können die Strukturberechnungen durchgeführt werden. Das Ergebnis umfasst nicht nur den Verzug der Konstruktion, sondern auch die Bestimmung der inneren Spannungen, was anschließend bei der Auslegung von Maßnahmen zur Verbesserung der Bauteilfestigkeit helfen kann.

Die Softwareprogramme Cadmould und VARIMOS ermöglichen die Übertragung von CAD-Konstruktionen aus allen bedeutenden CAD-Softwareprogrammen, von Abaqus-Dateien bis hin zu SolidWorks-Formaten, einschließlich des universellen Formats .u3d.

Die Übertragung kompensierter Geometrien aus den Softwareprogrammen Cadmould und VARIMOS in CAD ermöglicht es Konstrukteuren, CAD-Konstruktionen in einer einzigen Software mit denselben, jedoch durch die Simulationsberechnungen verzogenen Konstruktionen zu vergleichen. Vor der Übertragung lassen sich folgende Optionen einstellen:

• um die berechnete Schwindung vergrößerte /um die berechnete Schwindung verkleinerte Konstruktion,
• in Richtung des berechneten Verzugs verzogene / entgegen der Verzugsrichtung verzogene Konstruktion,
• Konstruktion mit dargestellten Einfallstellen in Richtung der Einfallstellen / entgegen der Richtung der Einfallstellen,
• die oben genannten Kompensationen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.

Die thermische Analyse T-Box kann die thermische Entwicklung des gesamten Spritzgießwerkzeugs bestimmen. Für Anwender der Software Cadmould ist es jedoch vorteilhafter, nur diejenigen Werkzeugteile zu analysieren, die aus simulationsrelevanter Sicht Einfluss auf die endgültige Qualität des Spritzgussteils haben: die Kavität bildende Bauteile und Einsätze, Formeinsätze sowie Werkzeugbereiche mit Anguss- und Temperiersystem. Diese umfassende thermische Analyse bewährt sich insbesondere bei der Verifizierung eines bereits ausgelegten Spritzgießwerkzeugs.

Wenn sich die Werkzeugkonstruktion noch in der Entwurfsphase befindet, lässt sich vorteilhaft eine vereinfachte Berechnungsvariante einsetzen, bei der die Kavität, das Angusssystem und das zu erstellende Temperiersystem von einem vernetzten Raum „umhüllt“ werden, in dem anschließend die Entwicklung der Wärmeströme simuliert wird. Dieses Verfahren dient der Präzisierung der Berechnung der zeitlichen Temperaturverteilung an der Oberfläche der Kavität und damit auch der Präzisierung der Verzugsergebnisse.

Leser dieses Beitrags, die an ausführlicheren Informationen zu den oben genannten Möglichkeiten der Verknüpfung von Simulationsprogrammen interessiert sind oder sich für das einzigartige Optimierungssystem VARIMOS, das künstliche Intelligenz (KI) nutzt, interessieren, werden gebeten, ihre Anfrage an die E-Mail-Adresse gabriel@cadmould.cz zu senden