Hallo zusammen,

wir arbeiten im Moment, gemeinsam mit einigen europäischen Hochschulen, verstärkt an Projekten, in denen die, per Füllsimulation und Verzugsanalyse errechneten Ergebnisse, direkt negativ in der Form angebildet werden. Es werden sozusagen krumme Teile produziert, die dann später, durch den eigenen Verzug geradegezogen werden. Trotz vieler positiver Erfahrungen unsererseits und obwohl die Vorteile sicher die gängige Praxis eines gewaltsamen Geradeziehen verzogener Geometrien bei weitem überwiegen, so habe ich noch niemanden kennengelernt, der solche Werkzeuggeometrien in seiner eigenen Fertigung bereits einsetzt. Hat jemand von euch bereits Erfahrung mit dem Bombieren von Spritzwerkzeugen oder vielleicht sogar solche Werkzeuge im Betrieb?

Gruss und einen schönen Abend

Ingo

P.S. Ich stimme allen Beteiligten bereits jetzt schon zu, die sagen wollen, dass es immer das beste ist Verzug weitestgehend zu vermeiden, und zwar schon in der Projetentwicklungsphase. Aber wie das in der Praxis aussieht, wisst ihr ja alle selbst. Ich habe noch niemanden gesehen, der einen Designer von VW dazu gebracht hat, der Kunststoffgerechtheit zuliebe sein künstlerisches Schaffen fertigungsgerecht zu optimieren.

Hallo Kuka,

habt ihr die Unrundheit vorher berechnet? Oder waren das Erfahrungswerte?

@derda: Beim Faktor "Erfahrung gebe ich dir vollkommen recht. Und so sind unsere Jobs auch, Gott sei Dank, noch auf lange Zeit gesichert

Gruß

Ingo

@ Kuka :

gerade die nachträgliche Optimierung des Werkzeuges kostet manchmal Unmengen.Ich habe mal ein Beispiel als Bild unten angefügt.
Das Werkzeug hat 9 Schieber und der Kunde hatte mit den Vorgängermodellen schon die " Nach-Bemusterungs-Korrektur-Variante" versucht und mit dieser praktisch das Werkzeug zweimal bauen müssen.
Deshalb wollte er es mal auf einen Versuch ankommen lassen.
Besonders anspruchsvoll war auch die Schweissgeometrie für den Deckel, der oben nachträglich aufgebracht wird. Der musste ebenfalls bombiert werden.
Insgesamt waren es 8 Werkzeuge ( 4 Bögen und die zugehörigen Deckel). Das Messprotokoll kann ich bei Interesse gerne per PN zukommen lassen.

@HK 60:

falscher Verzug oder , noch schlimmer, sogar falsche Verzugsrichtung liegt zu 99% an Bedienfehlern der Software.
Da ist zum Beispiel zu beachten dass:

a) wirklich eine echte 3D-Simulation gerechnet wird. Es gibt nämlich auch eine Variante, bei der nur ein Oberflächennetz aufgelegt wird und die 3. Dimension sozusagen

interpoliert. Das wird dann als 3D verkauft, geht aber oft in die Hose, weil eben das Volumen nur interpoliert wird und nicht wirklich gerechnet.

b) Das Teil muss genügend fein vernetzt werden. Hier wird oft, zugunsten der Rechenzeit gespart. Man benötigt für eine gute 3D-Simulation mindestens 3 Tetraederschichten auf der

Wanddicke des Bauteiles um zuverlässige Ergebnisse zu bekommen.

c) Bei einer Bombierung muss immer Verzug UND Schwindung gemeinsam betrachtet werden. Manchmal wirkt die Schwindung dem Verzug nämlich ausgleichend entgegen, oder überwiegt diesen sogar, bis hin zur Richtungsumkehr.

d) Nicht zu vergessen: Eingabefehler bei den Materialdatenbanken ( Zahlendreher usw.) Kommt immer wieder vor, sogar bei rennomierten Herstellern. Deshalb muss man unbedingt mehrere Alternativmaterialien zur Plausibilitätsprüfung rechnen.

Wenn man sich aber an solche grundlegenen Regeln hält, und alles auf Herz und Nieren prüft, dann sind Verzugsergebnisse heutzutage sehr zuverlässig.
Eins darf man auch nicht vernachlässigen. So eine Bombierungsgeschichte ist immer Teamarbeit, bei der die, oft vorhandene Erfahrung des Kunden mit ähnlichen Teilen nicht aussen vor bleiben darf. Wenn man sich dafür die von derda beschriebenen 5-8 optimierungen sparen kann, oder eben den Neubau des Werkzeuges, dann ist es sicher kein unnötiger Aufwand.

@ Uziel: Ausser dem Argument dass das thermische Gleichgewicht nicht erst nach ein paar Stunden erreicht werden sollte, kann man noch anführen, dass bei hochglasfasergefüllten Kunststoffen (>30 Prozent) die Orientierung der Fasern zum grössten Teil verzugsbestimmend ist. Die Werkzeugtemperierung spielt da nicht mehr die grosse Rolle. Natürlich kann man durch ein gekühltes Werkzeug und ähnliche Dinge ein gerades Teil einfrieren, das erledigt sich aber spätestens nach einigen Wochen Lagerung, wenn das Teil dann wieder schön krummgeworden ist.(Wird heute nur nicht mehr so oft bemerkt, weil ja viele direkt ans Band liefern und die Teile dann schon verbaut sind, bevor sie eine Gelegenheit haben sich wieder in all ihrer Krummheit zu entfalten :P).
Ich habe mal ein Bild angefügt zur Orientierung der Glasfasern in einem berechneten Bauteil.

Gruß an alle

Ingo

@ uziel: Wenn es sich um einen komplett neuen Artikel handelt, rechnen wir mit mittleren Werten, um den optimalen Prozess zu simulieren. Es macht ja keinen Sinn in dem Stadium den Artikel bereits mit z.B. überhöhten Massetemperaturen, einseitiger Werkzeugkühlung usw. zu "vergewaltigen". Man will ja sehen, was der Artikel an sich so hergibt und da ist es am sinnvollsten optzimale Umgebungsparameter vorzugeben. Aus meiner persönlichen Erfahrung hat sich ausserdem schon oft gezeigt, dass bei einer Abweichung von theoretischemund praktischem Ergebnis oft der Fehler in der Umsetzung steckt. ( mangelhafte Temperierung, Angußgeometrie weicht ab o.ä.).
Wenn es ähnliche Artikel gibt, kann man alle relevanten Einzelparameter übernehmen, also zum Beispiel einzelnen Bereichen separate ( im bestehenden Werkzeug gemessene) Temperaturen zuweisen. Das war zum Beispiel bei dem obenstehenden Rohrbogen der Fall. Solche Erfahrungen sind meist schon irgendwo vorhanden. Man muss nur alle beteiligten Personen mal an einen Tisch bringen und zu Wort kommen lassen. Das sind eben solche Randbedingungen, die eine Simulation zu einem starken Optimierungsinstrument machen. Im Gegensatz zum oft gewohnten Knöpfchendrücken und Bunte-Bilder-Drucken. :P.

@derda: Bei einfachen Artikeln macht es in der Tat oft keinen Sinn, theoretisch zu optimieren, wenn der Aufwand eines praktischen Ausprobierens wesentlich geringer ist. Eine Werkzeugkorrektur ist allerdings oft auch sehr aufwändig und ich habe noch kein Werkzeug gesehen, dass nach diversen Aufschweissrunden besser gelaufen wäre ( lach). Bei dem Rohrbogen waren es zum Vergleich etwa 40 Rechen- und Konstruktionsstunden an Optimierungsaufwand.

LG und schönen Sonntag

Ingo

in dem Studienprojekt, das wir gerade durchführen werden die Serienteile dreidimensional gescannt und als Datensatz in die CAD-Umgebung eingelesen. Damit kann man die Daten direkt und in allen Bereichen mit den theoretisch errechneten vergleichen. Damit können wir für zahlreiche Referenzgeometrien bereits eine entsprechende Datenbank aufbauen, die den Arbeitsgang an ähnlichen Bauteilen entsprechende vereinfacht. Wenn ihr ein entsprechendes interessantes Teil habt kannst du dich gerne mal melden. Das Projekt wird von der EU gefördert und dementsprechend günstig bekommt ihr so umfangreiche Berechnungen und Vergleichsdaten.

Der Normalfall ist eigentlich die Vermessung der Erstmuster und Gegenüberstellung mit den theoretisch errechneten Referenzmaßen. Das geschieht immer gemeinsam mit der QS des Kunden und schafft auf beiden Seiten Erfahrungspotential. Und so ganz als kleinen Nebeneffekt merken viele Kunden mit einem Mal, wie optimal ein Projekt ablaufen kann, wenn alle beteiligten Abteilungen miteinander kommunizieren.

Gruß vom K-Messen-müden

Ingo