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Spritzgussteile und -formen optimieren
21.07.2010 | Redakteur/Autor: Redaktion SMM
Die Gerresheimer Regensburg GmbH simuliert, analysiert und optimiert seine Spritzgussprodukte als virtuelle Prototypen vor dem ersten Testlauf und vermeidet so aufwendige Nacharbeitsschleifen. Das Unternehmen setzt schon seit mehr als 10 Jahren auf Autodesk Moldflow.
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Gerresheimer Regensburg produziert medizinische Kunststoffsysteme für die Kunden der Pharma-, Diagnostics- und Medizintechnik-Industrie. Das Unternehmen ist bestrebt, den Entstehungsprozess für das Produkt mit allen Teilschritten den Kunden zur Verfügung zu stellen, von der Grundlagenentwicklung über die Konzeptphase bis hin zur Serienreife, einschliesslich Werkzeugkonstruktion, Werkzeugbau, Werkzeugoptimierung und Automatisierungstechnik. So gewinnen die Oberpfälzer mit jedem Bauteil Erfahrungen, die in Folgeprojekte einfliessen können. «Wir betreiben hier in Wackersdorf ein Technisches Competence Center, in dem das gesamte technische Wissen der Spritzgussteile-Fertigung und -Montagetechnik zusammenläuft», erklärt Michael Dehling, Simulations- und Berechnungsingenieur in der Kunststoffteile-Entwicklung. «Die Abmusterung spielt dabei eine wesentliche Rolle. Unter Abmusterung verstehen wir den Probelauf der Serienfertigung und die Beurteilung der Form bei unterschiedlichen Prozessparametern. Erst nach dieser Testphase wissen wir, unter welchen Fertigungsbedingungen eine Form oder eine Bauteilkonstruktion die Kundenanforderungen erfüllt. Mehrere hundert Teile durchlaufen jährlich diesen Prozess.»
Weg vom Trial-&-Error-Verfahren
Die Spritzgussexperten geben sich allerdings nicht damit zufrieden, im Trial-and-Error-Verfahren langwierig die optimale Lösung zu erarbeiten. Ihr Ziel ist es, schon mit dem ersten Entwurf die Anforderungen zu erfüllen, um Zeit und Kosten zu sparen. Sehr früh haben sie deshalb eine parametrische 3D-CAD-Konstruktionssoftware eingeführt, die flexibel die Konstruktion von Varianten und die rasche Modifikation eines Entwurfs zulässt. Und sie sahen sich schon vor zehn Jahren nach einer Simulationssoftware um, die wesentliche Besonderheiten des Spritzguss-Prozesses simuliert und seine Ergebnisse prognostiziert, etwa den Verlauf der Formfüllung, die Schwindung oder die Verformung der Teile. Die damalige Wilden AG entschied sich für die Beschaffung der Moldflow-Software, die den Vorstellungen ihrer Kunststoffexperten am besten entsprach.
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Seit etwa fünf Jahren betreut Michael Dehling diese Simulationsanwendung. Er ist heute neben anderen Mitarbeitern ein dedizierter Spezialist im Unternehmen, der Moldflow- und Strukturmechanik-Analysen durchführt. «Moldflow hat sich in dieser Zeit enorm weiter entwickelt. Anfangs rechnete Moldflow noch mit vereinfachten Schalenmodellen und besass keinen 3D-Solver, um mit Volumenelementen zu rechnen. Inzwischen simuliert Moldflow selbst komplexeste 3D-Modelle mit akzeptablen Laufzeiten. Neue Funktionsbereiche sind hinzugekommen, etwa die Berechnung des Kernversatzes, die Simulation des Zwei-Komponenten-Spritzgusses oder die Umspritzung von Einlegeteilen. Das sind alles Funktionen, die wir heute brauchen», erläutert der Simulationsingenieur.
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