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Werkzeugbau und Konstruktion November – Dezember 2021 38 Schafts unserer Heißkanaldüsen wodurch die Wärmeverluste zwischen Heißkanaldüse und Kavität auf ein Minimum reduziert werden Durch die thermische Trennung wird der Wärmeverlust der Düse so reduziert dass eine konstante Temperaturführung in der Heißkanaldüse möglich ist und eine unerwünschte Temperaturüberhöhung vermieden wird Weiterhin kann durch den Einsatz des zweigeteilten Schaftes und der Dichtschichttechnologie der Energieeinsatz um bis zu 50 Prozent reduziert werden “ Den kompletten Prozess abbilden Ab einem bestimmten Komplexitätsgrad des Werkzeuges nutzen Kunststoffverarbeiter und Werkzeugbauer Simulationen um sich schwerpunktmäßig mit dem Füllverhalten und der Schwindungsund Verzugsberechnung des Bauteils zu beschäftigen Aber eine zuverlässige Vorhersage des Füllverhaltens sowie Schwindung und Verzug ist nur unter Betrachtung aller relevanten Faktoren möglich „Es sollten keine Annahmen gemacht werden sondern der komplette Prozess muss genau abgebildet werden sogar über mehrere Produktionszyklen hinweg“ gibt Kwiatkowski zu Bedenken „Dies umfasst nicht nur die Phasen Füllen Nachdruck und Erstarrung sondern auch die Nebenzeiten zwischen den Zyklen Zeit zum Öffnen und Schließen des Werkzeugs sowie zur Entformung des Bauteils “ Damit werden alle Einflüsse auf die Bauteiltemperatur die Erstarrung und prozessbedingten Eigenspannungen und damit letztendlich die Faktoren die die Bauteilverformung beeinflussen berücksichtigt Um seine Kunden dabei zu unterstützen die einzelnen Komponenten eines neuen Werkzeuges auszulegen und aufeinander abzustimmen verwendet Günther auch Sigmasoft Virtual Molding für Füllsimulationen Eine Füllsimulation hilft Formteil-Geometrien und Prozessparameter zu optimieren Schwachstellen wie Bindenähte oder Lufteinschlüsse lassen sich so gut erkennen und durch Änderung der Angussposition sowie der Angussart oder der Formteilgeometrie noch vor dem Werkzeugbau beseitigen Um darüber hinaus die Effizienz des Produktionsprozesses zu steigern lässt sich auch die maximal auftretende Scherung beim Einspritzen in die Kavität untersuchen Natürlich lässt sich auch die bevorzugte Kavitätenfüllung im Heißkanal-Verteiler simulieren Da auch die Scherung beim Umlenken der Schmelze im Heißkanal in Mehrfachsystemen zu Füllunterschieden führt setzt Günther hier ebenfalls das Simulationstool ein „Die Beispiele für den Einsatz einer 3D-Simulation ließe sich beliebig fortsetzen “ erläutert Kwiatkowski „Zwei Dinge sind für die Fertigungsqualität eines Formteils entscheidend ein thermisch homogener Wärmehaushalt des Werkzeugs und ein einwandfreies Füllverhalten Füllprozesse im Vorfeld des Werkzeugbaus zu simulieren macht hier absolut Sinn und sind heute fast Standard “ Wirtschaftliche Effekte dank Simulation Zusammenfassend kann man sagen dass der wirtschaftliche Effekt am größten ist wenn die thermische Werkzeugauslegung und die Füllsimulation vor dem Werkzeugbau eingesetzt wird Temperaturdifferenzen an der Formteiloberfläche können durch unterschiedlich gekühlte Werkzeugbereiche – positionierte oder konturangepasste Kühlkanäle – verringert werden Eine verbesserte Kühlleistung oder auch Heizleistung die richtige Positionierung der Kühlung notwendige Werkzeugmaterialien und ein optimierter Energieeinsatz zeigen oftmals schon Effekte die sich auch auf die Wirtschaftlichkeit auswirken Günther Heisskanaltechnik www guentherheisskanal de Ergebnisse der Simulation Verteiler Düsen des 2fach-Systems