Simulation und Praxis stimmen nahezu einhundertprozentig überein. (Bild: Oerlikon HRS Flow)
Die Simulation erfolgte mit Hilfe des Moldflow-Programms am Beispiel eines Familienwerkzeugs mit drei Kavitäten und einem Gewichtsunterschied von 1:11 vom kleinsten zum größten Bauteil. Egel stellte die Spritzgießmaschine des Typs duo, detaillierte Kenndaten, beispielsweise zu den Geometrien der verwendeten Düse sowie die Datenschnittstelle Sim Link für die direkte Anbindung des Programms an die CC300-Steuerung der Spritzgießmaschine bereit. Von Borealis kamen die sehr präzisen Daten zum Fließverhalten des verwendeten Polypropylens Daplen EE001AI und Oerlikon HRS Flow steuerte ein servo-angetriebenes 8-fach-Heißkanalsystem bei, das es ermöglicht, den Volumenstrom zu steuern und so jede Kavität individuell zu befüllen.
Im traditionellen Ablaufschema tauschen sich die Beteiligten erst nach erfolgter Abmusterung über mögliche Fehlerursachen und Abhilfemaßnahmen aus. In dem hier beschriebenen Projekt startete die Optimierung hinsichtlich Temperierung, Einspritzcharakteristik und aller weiteren druck- und zeitbezogenen Spritzgießparameter gemeinschaftlich und sofort bei Beginn der Simulation. Die in mehreren Iterationsschritten ermittelten Parameter wurden anschließend per Sim Link auf die Maschine übertragen. Dieser Datentransfer zwischen Simulationssoftware und Spritzgießmaschine kann in beide Richtungen erfolgen. Somit ermöglicht er auch die Analyse von Prozessdaten, die wiederum Potenziale für Prozessoptimierungen liefert. Ein Zugriff auf konstruktive Daten ist dabei nicht erforderlich.
Der reale Anlauf der Fertigung unterstrich die hohe Präzision der per Simulationssoftware gefundenen Einstellungen. So stimmten das reale Füllverhalten und die Positionierung der Bindenähte zu 100 % mit der Simulation überein. Das Verzugsverhalten des größten Teils, der rund 600 mm x 400 mm messenden Türverkleidung, war auf ±2 mm genau vorausgesagt, und die Maße über die Diagonale mit über 650 mm wurden mit maximalen Abweichungen von nur 0,04 % eingehalten. Nach wenigen Optimierungsschritten und ohne größere manuelle Nachjustierung erfüllten alle drei Formteile die Qualitätsanforderungen.
Das Gemeinschaftsprojekt hat nicht nur gezeigt, dass die reale Produktion fast identisch zur Simulation abgelaufen ist, darüber hinaus eröffnet das Ergebnis auch Potenzial für eine nachhaltigere Produktion. So lässt sich in der Designphase erkennen, ob sich eine Maschine für das vorgesehene Produkt eignet, oder ob sich durch den Einsatz einer kleineren Maschine Energie einsparen und die Effizienz in der Produktion steigern lässt. Zusätzlich reduziert der in der Simulation erarbeitete Einstelldaten-Vorschlag die Anzahl der notwendigen Einstellzyklen. Das führt zu weniger Ausschuss und einem niedrigeren Energieverbrauch bei der Bemusterung.
Über das Projekt berichten die beteiligten Unternehmen in einem kostenlosen, off-line zugänglichen Webinar. Darüber hinaus werden die Vortragenden die Ergebnisse während der K 2022 am 20.10.2022 um 16:30 Uhr und am 25.10.2022 um 16:00 Uhr, am Stand von Oerlikon HRS Flow präsentieren.
K 2022: Halle 1, Stand D10
Quelle: Oerlikon HRS Flow
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