Autonome optimalisatie verlaagt de kosten bij spuitgieten

Het onderdeel (rood) moest binnen 60 seconden worden geproduceerd. De Autonomous Optimization hielp bij het bepalen van het beste temperingsconcept tegen lage kosten. / The part (in red) had to be produced with a cycle time below 60 seconds. The Autonomous Optimization tool found out which cooling configuration delivered the desired cycle time at the lowest cost.

Een voorbeeld toont de toepassing van de nieuw in SIGMASOFT® Virtual Molding opgenomen autonome optimalisatie. Met een gereedschap voor een dikwandig onderdeel moest een cyclustijd van minder dan 60 seconden worden bereikt, wat mogelijk was met verschillende tempereringsconcepten. De gereedschapskosten voor de beste configuratie waren lager dan verwacht.

Tempereringsproblemen zijn verantwoordelijk voor 60% van alle kwaliteitsproblemen bij spuitgietonderdelen. Met toenemende druk op de kosten van onderdelen en de ontwikkeltijden van gereedschappen is het essentieel om betaalbare, betrouwbare en efficiënte gereedschapsoplossingen te vinden in de kortst mogelijke tijd.

Op Fakuma 2017 werd voor het eerst een technologie gepresenteerd die gereedschapsmakers in staat stelt om virtueel het meest efficiënte ontwerp te bepalen. SIGMA Engineering GmbH uit Aken introduceerde de autonome optimalisatietechnologie als onderdeel van hun SIGMASOFT® Virtual Molding software. Hiermee helpt het de gebruiker de beste oplossing te kiezen uit een groot aantal mogelijke varianten voor het gereedschapsontwerp.

Het draaipunt van een bureaustoel moest in een nieuw gereedschap worden geproduceerd. De gereedschapsmaker kreeg de opdracht om dit gereedschap tegen de laagst mogelijke kosten te produceren, terwijl tegelijkertijd een cyclustijd van minder dan 60 seconden in de productie moest worden gehaald.

De gereedschapsmaker identificeerde de parameters die hij binnen het gereedschapsconcept kon variëren om de gevraagde cyclustijd te bereiken. De gereedschapslegering, de opstelling en diameter van de koelkanalen, een contournabije koeling en hooggeleidend koperen stiften waren enkele van deze instelmogelijkheden. Alle mogelijke combinaties van deze variabelen leverden meer dan 40.000 mogelijke gereedschapsconfiguraties op. Via een autonome simulatie werden de configuraties bepaald die een cyclustijd van minder dan 60 seconden toestonden.

Uit de ontwerpcombinaties die de gevraagde cyclustijd haalden, konden vervolgens de kostenefficiënte varianten worden gefilterd. In het concrete voorbeeld bleek dat geen contournabije koeling nodig was en dat door het gebruik van hooggeleidende koperen stiften de gewenste cyclustijd werd bereikt. Het ideale concept combineerde koperen stiften met een diameter van 4 mm en 10 mm met koelkanalen van 6 mm diameter.

De autonome optimalisatie, die in SIGMASOFT® Virtual Molding is opgenomen, vindt het best mogelijke gereedschapsontwerp tegen de meest gunstige kosten. De technologie helpt niet alleen bij het optimaliseren van de cyclustijd, maar ook bij het beantwoorden van andere vragen over het spuitgietproces, zoals het minimaliseren van vervorming, energiekosten of productiefouten. Voor alles identificeert de software het optimale gereedschapsconcept en de beste procesinstellingen.